發(fā)布時(shí)間：2023-03-21 17:09:06
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的煤礦機(jī)械論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
綠色設(shè)計(jì)是全面、系統(tǒng)地衡量煤礦機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初期、加工階段、應(yīng)用過程等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性與資源效率的一種新興設(shè)計(jì)理論和手段。煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)系統(tǒng)地考慮到煤礦機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)、制造及使用對生態(tài)環(huán)境的影響，在實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械產(chǎn)品使用功能的基礎(chǔ)上，最大程度上降低對環(huán)境造成的破壞和影響。綠色設(shè)計(jì)與制造同現(xiàn)有設(shè)計(jì)與制造模式有很大不同，它是在現(xiàn)有模式基礎(chǔ)上，融合了環(huán)境保護(hù)學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、環(huán)境行為學(xué)和消費(fèi)心理學(xué)等領(lǐng)域知識的理念和方法，旨在將其滲透到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用整個(gè)生命周期中，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會的可持續(xù)發(fā)展。煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造，是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用以及回收等整個(gè)生命周期環(huán)境特性、資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論、方法；新穎之處在于系統(tǒng)考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及其應(yīng)用活動(dòng)對環(huán)境產(chǎn)生的影響，最大限度降低機(jī)械生命周期內(nèi)對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有設(shè)計(jì)建模、材料選擇、可拆卸性、可回收性、成本設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫和知識庫設(shè)計(jì)、安全保護(hù)設(shè)計(jì)。
2煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的材料選擇
綠色設(shè)計(jì)一直以來所奉行的設(shè)計(jì)理念是節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。首先在材料擇取方面，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)選擇環(huán)保性能高、可再生利用并且具有回收價(jià)值的產(chǎn)品材料。其次，構(gòu)建環(huán)境負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)庫及專家系統(tǒng)，即全面整合研究當(dāng)前擁有的材料，對其所產(chǎn)生的環(huán)境協(xié)調(diào)性表現(xiàn)給予一定的信息支撐，從而做出與之相對應(yīng)的評價(jià)。另外，構(gòu)建研究產(chǎn)品材料生命周期的評價(jià)手段。研究材料生命周期評價(jià)是指，對原材料產(chǎn)品到成品、成品到廢品過程中的資源、環(huán)保、成本問題進(jìn)行分析，研究出材料的綠色性評價(jià)方法。
3煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)容
3.1可拆卸性設(shè)計(jì)
可拆卸性設(shè)計(jì)是使完成產(chǎn)品得以有效回收的一項(xiàng)極為重要的策略，同樣，也只有拆卸才可以真正意義上實(shí)現(xiàn)全部的材料的回收再利用。根據(jù)大量實(shí)踐得知，是否具備可拆性設(shè)計(jì)，是直接決定機(jī)械設(shè)備應(yīng)用生命周期長短的重要因素?？刹鹦缎栽O(shè)計(jì)是在煤礦機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初始階段就必須考慮的問題，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)品的高效回收。煤礦機(jī)械產(chǎn)品相較于其他產(chǎn)品，體積更大，加工工藝更復(fù)雜，所需要的原材料更多，因此在對其進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮可拆卸設(shè)計(jì)?？刹鹦对O(shè)計(jì)主要包括拆卸產(chǎn)品設(shè)計(jì)、拆卸工藝設(shè)計(jì)和拆卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)原則為:易于拆卸，易于分離，減少拆卸工作量，減少零部件的多樣性以及可預(yù)測產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
3.2可回收性設(shè)計(jì)
煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中的可回收設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，最大化權(quán)衡機(jī)械產(chǎn)品零部件及產(chǎn)品材料的回收性、回收價(jià)值、回收手段以及回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等一系列問題，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零部件及產(chǎn)品材料資源的高效再利用，最大化減少對生態(tài)環(huán)境的污染?？苫厥招栽O(shè)計(jì)涵蓋的內(nèi)容有：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性與經(jīng)濟(jì)性分析?？苫厥招栽O(shè)計(jì)在整體綠色設(shè)計(jì)的周期工程中扮演著極其重要的角色，科學(xué)合理地實(shí)現(xiàn)回收再生利用，能夠使產(chǎn)品本身最大化地發(fā)揮出提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。
3.3安全保護(hù)設(shè)計(jì)
由于煤礦機(jī)械設(shè)備絕大多數(shù)都在井下工作，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)必須要全面考慮保護(hù)設(shè)計(jì)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，近些年來，我國發(fā)生的大部分礦井事故都是由機(jī)械設(shè)備的故障導(dǎo)致的，而且一旦出現(xiàn)事故，就極有可能產(chǎn)生人員傷亡。煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)應(yīng)以“以人為本”為設(shè)計(jì)理念，保證機(jī)械產(chǎn)品的安全性。
4基于煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的加工途徑
4.1網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械加工
通過企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)將處于分散狀態(tài)的加工中心、數(shù)控設(shè)備等串聯(lián)起來，從而使機(jī)械加工控制中心有效地對全部加工進(jìn)程實(shí)施全面監(jiān)督控制。與此同時(shí)，還可以和煤礦企業(yè)中的工程設(shè)計(jì)及管理信息系統(tǒng)等集成，以實(shí)施最佳的優(yōu)化決策。
4.2信息化機(jī)械加工
綠色機(jī)械信息化加工的目的是在不影響加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，完成整體的最優(yōu)化加工。從系統(tǒng)的視角出發(fā)，全方位衡量煤礦企業(yè)與整個(gè)社會的綜合成本，綜合研究不同的材料、零部件、設(shè)備等對加工的影響。信息化加工途徑是實(shí)施綠色機(jī)械加工的重要技術(shù)手段。為了使整體設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化加工，必然要構(gòu)建加工設(shè)備、切削刀具、切削液等相關(guān)資料的數(shù)據(jù)庫，利用有限元法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)對方法進(jìn)行驗(yàn)證。
5結(jié)語
自從20世紀(jì)80年代以來，我們國家煤礦企業(yè)的開采量一直都是保持比較好的勢頭。至于運(yùn)輸井下厚煤方面，那些大型的煤礦企業(yè)用的方法都是膠帶運(yùn)輸。在膠帶運(yùn)輸?shù)倪^程中，對于工況監(jiān)控系統(tǒng)的研制總的來說取得的成果是可喜可賀的，并且對于它的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)快速的發(fā)展階段?，F(xiàn)今，不管是計(jì)算機(jī)技術(shù)還是PLC技術(shù)，在實(shí)際生活中得到越來越多的應(yīng)用，以前那些比較單一的保護(hù)現(xiàn)在也變得系統(tǒng)化、綜合化。這里要提到的就是DCS結(jié)構(gòu)，它實(shí)現(xiàn)了地面監(jiān)控的目標(biāo)。電氣自動(dòng)化技術(shù)目前來看，它發(fā)展得很不錯(cuò)，變頻器的技術(shù)變得越來越成熟，這樣也就使得調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展得越來越好。一部分比較先進(jìn)的國家，在采煤方面有很大的突破，它們對于提升機(jī)電控方面的研究比較深入，現(xiàn)在他們開始把PLC作為中心控制器，這樣一來就實(shí)現(xiàn)了提升工藝控制，同路行程控制跟安全回路監(jiān)控的全微機(jī)監(jiān)控，從而改善了提升機(jī)安全運(yùn)行方面的問題。現(xiàn)今社會，高科技文化發(fā)展的越來越好，對于煤礦機(jī)械設(shè)備而言，信息化設(shè)計(jì)它占據(jù)著重要的地位，總的來說，它是一個(gè)非常必要的環(huán)節(jié)[2]?，F(xiàn)在，我們國家的煤礦事業(yè)并不發(fā)達(dá)，比那些先進(jìn)國家的相差很多，所以，我們國家一定要制定切實(shí)可行的政策，并且還要給予足夠的技術(shù)扶持，這樣一來才可以發(fā)展壯大我們國家的信息化建設(shè)事業(yè)。目前，我們國家的煤礦工業(yè)發(fā)展非常迅速，國家對煤礦開采的安全性以及煤礦機(jī)械設(shè)備的信息化建設(shè)提出了更高的要求，除此之外，煤礦企業(yè)本身為了得到更好的發(fā)展，不得不進(jìn)行信息技術(shù)改革，這樣一來就使得信息化設(shè)計(jì)在煤礦設(shè)備中占據(jù)的地位越來越高。
2.煤礦安全，監(jiān)控控制系統(tǒng)
我們國家的很多煤礦企業(yè)，已經(jīng)開始使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，這些監(jiān)測裝置非常的多，涵蓋遙測儀、斷電儀、紅外線自動(dòng)噴霧等裝置，這些對于我們國家的煤礦生產(chǎn)的安全要求來說是完全足夠的，但是遺憾的是，我們國家的相配的傳感器種類非常的少，同時(shí)使用的壽命不是很長，除此之外，它的工作穩(wěn)定性相對而言也比較差，這樣一來就使得維護(hù)的工作量變得很大，以上的問題使得監(jiān)控系統(tǒng)的工作缺乏安全性以及可靠性，在實(shí)際操作中沒有得到充分的利用[3]。對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行信息化設(shè)計(jì)對于提高工作效率是非常有幫助的，主要就是信息化設(shè)計(jì)可以改變落后的生產(chǎn)方式，同時(shí)改變了煤礦的作業(yè)模式。因此，研究信息化設(shè)計(jì)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的意義。
3.結(jié)論
現(xiàn)如今，我國雖然在煤礦機(jī)械制造技術(shù)上的發(fā)展十分顯著，然而設(shè)備外觀上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，幾乎都存在著標(biāo)牌粘貼位置和方向不標(biāo)準(zhǔn)、涂漆不均、手柄方向有所偏差等。工裝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完善工藝標(biāo)準(zhǔn)中的一種工具或設(shè)備，使其可以對工件的相關(guān)操作發(fā)揮出應(yīng)有的作用?？茖W(xué)的設(shè)計(jì)能改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，最重要的是可以減少生產(chǎn)成本，增加企業(yè)生產(chǎn)效益。尤其工作人員整天圍繞操作機(jī)器，疲勞程度可想而知，在操作設(shè)備過程中出現(xiàn)思想混亂，是引發(fā)事故的直接因素。有的煤礦機(jī)械制造引進(jìn)的是國外先進(jìn)設(shè)備，其比例和尺寸和中國人體尺度都存在偏差，過矮或過低都會使操作人員抬腿或彎腰。而工裝設(shè)計(jì)的作用就在于以定位和夾持的方式控制機(jī)械加工中的工件，使其成為符合工藝要求的工具和設(shè)備，其設(shè)計(jì)需遵循以下原則：1）使用專用工具：生產(chǎn)線中的所用工裝設(shè)備要符合工人具體條件和產(chǎn)品要求，這是提高生產(chǎn)效率的因素之一。2）用夾具固定產(chǎn)品及工具：此設(shè)計(jì)原則目的主要是為了釋放操作設(shè)備人員雙手，采用固定用臺鉗或夾持具固定產(chǎn)品及工具，大幅度提高工作效率。3）將兩種工裝合并成一種：此原則是為了減少轉(zhuǎn)拉的工時(shí)消耗和工具的更換麻煩，比如學(xué)習(xí)工具中的鉛筆和橡皮就合并為了一體。4）機(jī)械操作動(dòng)作流程化：一般機(jī)械操作的相對集中性質(zhì)可以在免于人員監(jiān)控的前提下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能自動(dòng)完成自檢等工作，使產(chǎn)品在安全和有效中進(jìn)行。由于目前工裝設(shè)計(jì)的分類是依據(jù)產(chǎn)品類型，因而就沒有詳細(xì)界定工裝的具體性質(zhì)和特征，導(dǎo)致在工裝設(shè)計(jì)中不能及時(shí)找到該類型的工裝原始設(shè)計(jì)圖。此外，工裝設(shè)計(jì)人員在完成設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)以單獨(dú)的方式進(jìn)行，缺乏對現(xiàn)有工裝資料的了解。據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，有3／4以上的零件在不同產(chǎn)品中都較相似，再加上工裝服務(wù)于產(chǎn)品，幾乎每套工具的組成都需要定位、導(dǎo)向、夾緊及基體等部分，相似或相同的零部件出現(xiàn)工裝的幾率非常大。
2煤礦機(jī)械制造中工裝設(shè)計(jì)發(fā)展
煤礦生產(chǎn)過程中，企業(yè)的生產(chǎn)、供電及通風(fēng)與機(jī)械的工作效率、能耗情況及自動(dòng)化水平息息相關(guān)。所以，研發(fā)出一套高效低能且自動(dòng)化水平較高的刨煤設(shè)備對后續(xù)采煤工作起著積極的促進(jìn)作用。薄煤層在我國的煤層總儲量中占五分之一，作業(yè)空間嚴(yán)重不足，環(huán)境惡劣，使薄煤層的開采工作受到嚴(yán)重影響。剖煤機(jī)具備淺截深的特點(diǎn)，不僅能改善上述環(huán)境和空間問題，還能實(shí)現(xiàn)多次循環(huán)，有助于提高薄煤層的開采效率。在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先分析其客觀條件，利用電子計(jì)算機(jī)制定大概設(shè)計(jì)方向，因?yàn)樵诿旱V機(jī)械的組成中電子控制系統(tǒng)占據(jù)著重要的比重，機(jī)械、液壓技術(shù)難以達(dá)到其性能要求。然而一些機(jī)械的各種性能可能因電子控制的應(yīng)用有所改善，目前，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)都是以小批量進(jìn)行的，導(dǎo)致工裝利用程度較低，一些工裝設(shè)計(jì)部件會重復(fù)進(jìn)行。在科技化和信息化突飛猛進(jìn)的時(shí)代，應(yīng)及時(shí)了解零件加工時(shí)所具備的位置、基準(zhǔn)、精度等指標(biāo)，保證零件加工和制作的準(zhǔn)確性。依照零件的定位方式、加工面參數(shù)及指標(biāo)等建立相對全面的系統(tǒng)，以系統(tǒng)為基準(zhǔn)建立信息庫，對提高工裝設(shè)計(jì)水平起著積極的促進(jìn)作用。
3煤礦機(jī)械制造中工裝設(shè)計(jì)的完善
工裝設(shè)計(jì)中需分析目前發(fā)展，利用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)促進(jìn)發(fā)展，也是煤礦機(jī)械制造發(fā)展的必然前提，將電子控制系統(tǒng)運(yùn)用至煤礦機(jī)械中的比例越來越重，如果依舊依靠當(dāng)前機(jī)械和液壓技術(shù)已經(jīng)不能跟上經(jīng)濟(jì)時(shí)展的腳步，也無法提高煤礦機(jī)械的性能。煤礦機(jī)械的必要選擇之一就是電子控制技術(shù)，除了引入煤礦機(jī)械中，也會給煤礦機(jī)械帶來不同的技術(shù)變化。一般煤礦機(jī)械產(chǎn)品大部分以單件小批量生產(chǎn)，致使其服務(wù)于工裝的利用率較低，工裝中的元部件可能會因上述方式導(dǎo)致重復(fù)設(shè)計(jì)。
3．1加強(qiáng)材料管理工作工裝設(shè)計(jì)中不可獲缺的就是材料，一般在設(shè)計(jì)全新的工裝時(shí)需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際所需制定設(shè)計(jì)方案，把設(shè)計(jì)工裝或?qū)Σ考臉?gòu)思都轉(zhuǎn)化為分離代碼，之后按照代碼檢索所屬工裝或零部件的設(shè)計(jì)圖紙和資料，將一些可以直接運(yùn)用的零部件圖和工裝選擇出來，以初始設(shè)計(jì)圖為基準(zhǔn)，只有不能利用現(xiàn)存設(shè)計(jì)圖時(shí)，才需要重新設(shè)計(jì)新的零部件或工裝。
3．2成組技術(shù)滿足多種零件加工要求成組技術(shù)是將形狀相似或相近的零件劃分成組，然后根據(jù)這一組的共同特性來安排生產(chǎn)．因此只要零件的形狀相同或相似，在需要設(shè)計(jì)工裝時(shí)，均可按成組理論進(jìn)行設(shè)計(jì)。如液壓支架立柱千斤頂?shù)慕娱L桿鉆胎的設(shè)計(jì)。液壓支架的重要零件則是液壓支架立柱千斤頂?shù)慕娱L桿。對液壓支架生產(chǎn)廠家而言，是一種較為常用，批量適中的零件，不僅尺寸較大，生產(chǎn)批量也較大，若采用傳統(tǒng)組合夾具，不僅會存在使組合夾具過于龐大，不利于生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行的缺陷，還會長期占用大量的組合夾具的元件。對此可運(yùn)用成組技術(shù)的理論和其相關(guān)技術(shù)將鉆胎設(shè)計(jì)為成組鉆胎，實(shí)現(xiàn)效率和經(jīng)濟(jì)雙贏。液壓支架上所用的接長桿直徑有Φ144和Φ179兩種，采用V形鐵定位可以較好地解決長桿上的對中問題。可以將鉆套板設(shè)計(jì)成浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，沿著接長桿的軸線方向拖動(dòng)鉆套板，就可以完成鉆孔工作。為提高工作效率，減少工件裝夾的輔助工作時(shí)間。該鉆胎設(shè)計(jì)成對稱結(jié)構(gòu)，可以一次完成工件的吊裝。如果采用個(gè)鉆套板一次調(diào)整完成，就不用來回拖動(dòng)鉆套板，這樣就更加便捷。該鉆胎實(shí)用性強(qiáng)，能解決液壓支架生產(chǎn)中所遇到的所有接長桿的鉆孔問題。最后，還可在一定基礎(chǔ)上建立各種設(shè)計(jì)信息資料庫，是完善工裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，其中信息資料庫中的編碼系統(tǒng)融合了所要加工零件的加工面、加工機(jī)床種類、形狀及定位方式等步驟，最終形成獨(dú)立性較強(qiáng)的工裝圖紙資料信息庫。建立資料信息庫系統(tǒng)的目的是方便設(shè)計(jì)人員查找資料，使工裝的設(shè)計(jì)更加方便快捷。該系統(tǒng)涉及許多檢索子系統(tǒng)，如標(biāo)準(zhǔn)件圖紙及資料檢索，元部件圖紙及資料檢索，工裝設(shè)計(jì)計(jì)算及工裝現(xiàn)狀和管理、工裝圖紙和資料檢索等子系統(tǒng)。煤礦機(jī)械制造工作人員為了便于對上述子系統(tǒng)熟悉運(yùn)用，特制作出資料檢索子系統(tǒng)和工裝圖紙?jiān)敿?xì)流程圖。
4結(jié)語
1．1設(shè)備檢修不及時(shí)煤礦企業(yè)要不斷地更新設(shè)備，采用先進(jìn)的技術(shù)，但是如果不按照生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行操作，往往會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。這些都要求工作人員要及時(shí)檢修設(shè)備，對沒有按規(guī)范操作的工作人員要給予必須地懲罰措施，維護(hù)企業(yè)的安全生產(chǎn)。但是，我國很多企業(yè)檢修工人普遍素質(zhì)不高，沒有及時(shí)準(zhǔn)確的檢修，日常保養(yǎng)也不能按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。導(dǎo)致很多設(shè)備的使用期限縮短，給煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)查顯示，在我國大多數(shù)的煤礦機(jī)械事故都是檢修不及時(shí)或操作失誤導(dǎo)致的。
1．2一些工作人員思想麻痹在煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)中，機(jī)械故障是主要原因，但歸根結(jié)底還是工作人員思想麻痹導(dǎo)致的。一些人為因素是導(dǎo)致煤礦機(jī)械事故產(chǎn)和的直接原因分析。因?yàn)橛行┢髽I(yè)對工人的安全生產(chǎn)要求不夠高，導(dǎo)致很多工人安全意識不強(qiáng)，也沒有自我保護(hù)意識，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。另外，企業(yè)在安全生產(chǎn)培訓(xùn)方面做得不夠好，很多機(jī)械操作人員不能熟練的應(yīng)用設(shè)備或根本不能按操作規(guī)范來進(jìn)行操作。這樣一方面會導(dǎo)致煤礦機(jī)械故障的發(fā)生，另一方面給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶一定的隱患。
2．防范煤礦機(jī)械事故的措施
2．1及時(shí)更新設(shè)備煤礦企業(yè)要成立專門的部門，成立專業(yè)的設(shè)備引入和檢修團(tuán)隊(duì)，對企業(yè)的設(shè)備更新，障礙分析提供專業(yè)的指導(dǎo)。另外，企業(yè)要?jiǎng)潛芤欢ǖ馁Y金用于新設(shè)備的購置，在新設(shè)備的購置方面要適應(yīng)于企業(yè)的實(shí)際情況，有針對性的提高引入設(shè)備的效率。在設(shè)備引入之后，要組織工人對設(shè)備研究與學(xué)習(xí)，爭取早日熟練地掌握應(yīng)用新設(shè)備的方法，為企業(yè)的安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。另外，要規(guī)范企業(yè)的安全生產(chǎn)規(guī)范，必須按安全生產(chǎn)規(guī)范處理問題，不能圖省事，忽略全生產(chǎn)規(guī)范，對不按生產(chǎn)規(guī)范生產(chǎn)的工作人員要加大懲罰力度。
2．2加強(qiáng)安全工作培訓(xùn)企業(yè)對煤礦安全生產(chǎn)的工作人員要求要高，要建立上崗證制度，沒有上崗資格的人員一律不準(zhǔn)上崗。要建立起內(nèi)部競爭機(jī)制，經(jīng)常性地開展教育工作和安全生產(chǎn)培訓(xùn)，定期對相關(guān)員工進(jìn)行安全知識的考核，對不合格的員工要取消上崗資格進(jìn)行再培訓(xùn)。另外，企業(yè)還要制度一系列的管理制度，強(qiáng)化對員工的安全管理力度，讓每名工作人員都要拉緊安全生產(chǎn)這根弦，在任何時(shí)候都不能忘記安全生產(chǎn)。煤礦機(jī)械操作主要是人，一定要讓工作人員從思想上對安全問題高度重視，杜絕僥幸心理。可以經(jīng)常性地開展思想教育，找安全管理部門做事故教學(xué)法，找到相關(guān)人員做現(xiàn)身報(bào)告，強(qiáng)化說服教育的效果，從思想上打牢安全生產(chǎn)的防線。
2．3加強(qiáng)制度管理煤礦行業(yè)技術(shù)要求比較強(qiáng)，每個(gè)崗位上都有自己的安全生產(chǎn)規(guī)范，都有著一定的技術(shù)要求。這要求企業(yè)要加強(qiáng)制度管理，對不能夠勝任的工作人員要加強(qiáng)培訓(xùn)或給予清退，對臨時(shí)工作人員要更要加強(qiáng)教育，要經(jīng)常性的進(jìn)行技術(shù)考核，對考核不合格的堅(jiān)決進(jìn)行清退，避免在用工緊張時(shí)放松用工制度。在正常的工作過程中，要保證每個(gè)工作人員各司其職，持證上崗，不得隨意調(diào)班。在人員調(diào)動(dòng)上要遵守用工規(guī)范，不能隨意調(diào)動(dòng)，杜絕不良用工情況的發(fā)生，從要本上避免安全生產(chǎn)中的違章現(xiàn)象。
2．4加強(qiáng)煤礦機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新及改造為了實(shí)現(xiàn)我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，為了煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全，必須加強(qiáng)煤礦機(jī)械設(shè)備的技術(shù)和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)煤礦設(shè)備智能化和現(xiàn)代化，保證煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。首先，要實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備功能的綜合化。也就是一臺設(shè)備要有多種用途，有利于減少企業(yè)的投入，增加工作人員的工作效率。其次，要實(shí)現(xiàn)煤礦設(shè)備的智能化?，F(xiàn)階段，各個(gè)行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了智能化，煤礦機(jī)械也要適應(yīng)時(shí)展的趨勢，盡快實(shí)現(xiàn)煤礦設(shè)備的智能化，提高工人的工作效率，提高設(shè)備的可靠性，為企業(yè)的安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。再次，要實(shí)現(xiàn)煤礦設(shè)備的靈活化。要加強(qiáng)煤礦設(shè)備的適應(yīng)性，要適應(yīng)于不同地質(zhì)條件的生產(chǎn)活動(dòng)，這樣可以提高企業(yè)的生產(chǎn)能力，減少事故發(fā)生的概率。
3.結(jié)語
1．1規(guī)律
每個(gè)零部件在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中的速度及磨損程度都不同，但基本規(guī)律卻存在著共性。通過觀察變化的軸承和軸均勻磨損時(shí)配合間隙的情況，發(fā)現(xiàn)磨損有這三個(gè)階段：第一，初級階段，該階段磨損速度雖快，但時(shí)間跨度不長，基本上不會危害到煤礦機(jī)械，也是所有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的必經(jīng)階段，稱之為磨合或跑合。通常是在新制零部件表面工作起始時(shí)，屬于新裝配及修理好的零部件與軸承的初磨階段。該階段之所以磨損速度快，多是由于安裝不到位，技術(shù)人員操作不熟練，或是零部件加工時(shí)產(chǎn)生的不平度、插傷磨平等原因造成。逐漸減小和不斷增加的表面不平度與實(shí)際接觸面，以及峰頂塑形變形引發(fā)的冷作硬化作用，促使表面耐磨性能提高，導(dǎo)致機(jī)械磨損由最大值逐漸降低。第二，正常磨損期，該階段機(jī)械運(yùn)作屬于最佳狀態(tài)，磨損速度穩(wěn)定緩慢，磨損時(shí)間較長但磨損量不大。第三，急劇磨損期，該階段磨損速度極快，易發(fā)生精度和強(qiáng)度被消耗的情況，設(shè)備發(fā)生事故率也難以預(yù)測。因積累了長期磨損，摩擦性能發(fā)生質(zhì)變，導(dǎo)致沖擊載荷動(dòng)力超出允許范圍，從而聯(lián)合表面微小裂縫產(chǎn)生大的脫皮脫粒，促使油膜發(fā)生破損，加快了磨損速度，在短時(shí)間的磨損內(nèi)達(dá)最大數(shù)值。應(yīng)在維修維護(hù)機(jī)械過程中，采用合理有效的措施，以便初級磨損階段快速完成，正常磨損階段能有效延長，從而避免急劇磨損。
1．2機(jī)理
煤礦機(jī)械磨損的原因多種多樣，但較為關(guān)鍵的還是與礦石的磨損。據(jù)相關(guān)研究資料顯示，煤與其他材料的耐磨性無差異，以轉(zhuǎn)折點(diǎn)Ha／Hm＝614（Ha、Hm分別代表金屬材料和磨料的硬度）來說，磨損率是緊密關(guān)聯(lián)著Ha／Hm的，通常軟磨料磨損現(xiàn)象也是煤與金屬材料接觸才出現(xiàn)的，比如脊隆和犁溝碾平斷裂。通過對煤炭成分的分析研究發(fā)現(xiàn)，煤炭屬于生物沉積巖類，形成的原始材料性能及煤化程度等直接決定著它的性能，此外，在開采煤炭時(shí)煤層存在的多種樣式礦物質(zhì)，也會嚴(yán)重?fù)p害開采中的煤礦機(jī)械。
2減小磨損的方法分析
2．1優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
我國煤礦企業(yè)普遍存在煤礦機(jī)械磨損現(xiàn)象，不少煤礦機(jī)械都出現(xiàn)磨損失效的問題，這多是因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不夠完善合理所致，因此要改善這一問題當(dāng)從設(shè)計(jì)階段開始優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)人員進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)之前，要加強(qiáng)研究煤礦機(jī)械結(jié)構(gòu)及摩擦理論，精細(xì)地分析機(jī)械零部件磨損規(guī)律及原因，選擇合理的工藝方法，并結(jié)合煤礦現(xiàn)場生產(chǎn)的實(shí)際，著重考慮磨損零件間的接觸狀態(tài)，進(jìn)而設(shè)計(jì)出合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，在合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上還要嚴(yán)格規(guī)定零件生產(chǎn)尺寸以及零件間的配合方法等，從而避免過度磨損造成的部件損耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)械使用壽命大幅度的提高。
2．2重視材料選擇
煤礦機(jī)械磨損與選用的材料也有關(guān)系，若是材料選擇的不合理，將會導(dǎo)致磨損的加劇，從而降低生產(chǎn)效率，并且材料的選擇還會影響到煤礦機(jī)械使用的壽命，因此，在材料選擇上一定要堅(jiān)持實(shí)用性強(qiáng)、易得性和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原則，針對各煤礦實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，選用適合使用的材料，尤其是要充分考慮鋼鐵材料及非金屬玻璃、橡膠、塑料等材料的實(shí)際情況，再結(jié)合實(shí)際進(jìn)行強(qiáng)化利用。分析我國煤礦企業(yè)機(jī)械材料選用情況，耐磨性材料的選擇經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)極為豐富，不少煤礦企業(yè)都能根據(jù)各種工況選擇相應(yīng)牌號、成分的金屬或非金屬材料，比如很多企業(yè)選用的煤礦機(jī)械耐磨零件都是低碳錳鋼，因?yàn)榈吞煎i鋼比一般鋼材耐磨性能好；又比如不少企業(yè)還會選用硬質(zhì)合金作為截齒刀頭的材料，如35CMnSi的刀體等。同時(shí)，不少企業(yè)也有對材料進(jìn)行強(qiáng)化的獨(dú)特方法，而隨著科技信息時(shí)代的來臨，這些零部件材料種類只有多樣化發(fā)展，才能使煤礦機(jī)械零部件抗磨性提高。所以，加強(qiáng)研發(fā)抗磨材料，對現(xiàn)有材料進(jìn)行不斷的改進(jìn)完善，是提高煤礦機(jī)械零部件抗磨性的最佳途徑。
2．3定時(shí)維護(hù)維修
煤礦礦井作業(yè)環(huán)境惡劣，煤礦機(jī)械在生產(chǎn)作業(yè)時(shí)常發(fā)生不良、磨損腐蝕等現(xiàn)象，而提高煤礦機(jī)械使用壽命的最佳手段便是定期維護(hù)維修工作，因此要規(guī)范化操作流程，避免過快超載的情況發(fā)生。雖然定期維護(hù)能確保煤礦機(jī)械正常作業(yè)，但管理維修煤礦機(jī)械工作十分漫長枯燥，不少企業(yè)為節(jié)省成本運(yùn)營會忽略該部分工作，為保證煤礦機(jī)械正常作業(yè)就必須在使用過程中加強(qiáng)維修維護(hù)工作，同時(shí)定期進(jìn)行機(jī)械維護(hù)維修還能起到較好的防御作用，這是當(dāng)前煤礦企業(yè)應(yīng)首要執(zhí)行的任務(wù)。最后，相關(guān)的廠家維修責(zé)任制度也必須盡快建立起來，從而保證機(jī)械質(zhì)量和維修翻新質(zhì)量的有效提高。
2．4合理選擇生產(chǎn)工藝
具有較高耐磨性、抗磨性的煤礦機(jī)械，除了合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)質(zhì)的材料選擇，定期的維護(hù)維修，還需要科學(xué)的生產(chǎn)工藝才能確保機(jī)械的可靠性。通常，影響煤礦機(jī)械磨損的關(guān)鍵因素便是機(jī)械零部件生產(chǎn)工藝，所以嚴(yán)格把關(guān)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)極其重要。冶煉、鑄造、冷加工熱處理等是機(jī)械生產(chǎn)的完整工藝流程，尤其是熱處理和冷加工質(zhì)量對材料質(zhì)量有著直接的影響，冶煉成分控制則對材料強(qiáng)度韌性等產(chǎn)生影響，由此可見每一道工序都與機(jī)械質(zhì)量緊密聯(lián)系著，所以，要選取合理科學(xué)的生產(chǎn)工藝技術(shù)，才能最大限度提高機(jī)械質(zhì)量。此外，在現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)的條件下，還可以對國外先進(jìn)技術(shù)加以引進(jìn)，從而促使我國生產(chǎn)工藝技術(shù)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)煤礦機(jī)械的質(zhì)量能得到堅(jiān)硬的技術(shù)保障。
3結(jié)語
近幾年，我國煤礦機(jī)械研究和開發(fā)技術(shù)日益提高，并取得了一定的成果，但是由于較國外研究起步晚，造成研究和開發(fā)過程中急于求成，不可避免的導(dǎo)致我國對于煤礦機(jī)械的研究和開發(fā)技術(shù)缺乏精細(xì)化、系統(tǒng)化。伴隨著煤礦大型化、集約化發(fā)展趨勢，其對煤礦機(jī)械提出了更高要求，造成我國自行研制的煤礦機(jī)械存在的問題凸顯出來，主要表現(xiàn)為[2]：首先，較國外煤礦機(jī)械，我國煤礦機(jī)械存在著設(shè)備體積笨重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)繁瑣等缺點(diǎn)。煤礦機(jī)械設(shè)備體積過大，不但不利于機(jī)械設(shè)備搬運(yùn)，而且嚴(yán)重影響了設(shè)備使用過程中的管理和維護(hù)保養(yǎng)工作。尤其是在更換煤礦機(jī)械過程中，過于笨重的機(jī)械設(shè)備和復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)既增加了設(shè)備故障因素，又加重了企業(yè)運(yùn)行負(fù)擔(dān)。其次，長期以來我國煤礦機(jī)械處于粗放式發(fā)展模式，偏重于煤礦機(jī)械設(shè)備和煤礦開采總量方面，而忽略了煤礦機(jī)械現(xiàn)代化、智能化以及數(shù)字化的發(fā)展。造成當(dāng)前我國絕大多數(shù)煤礦機(jī)械仍以機(jī)械控制或動(dòng)力控制為主，而在煤礦機(jī)械設(shè)備現(xiàn)代化、數(shù)字化和智能化控制水平落后于世界發(fā)達(dá)國家。這不但有利于煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提高，而且嚴(yán)重制約了煤礦機(jī)械自身的發(fā)展。第三，我國煤礦資源豐富，但是同時(shí)其地理位置復(fù)雜多變，煤礦機(jī)械缺乏必要的適應(yīng)性特點(diǎn)，造成在部分煤礦無法有效的應(yīng)用煤礦機(jī)械，從而使得我國煤礦開采機(jī)械化水平偏低。煤礦機(jī)械質(zhì)量相對偏低，造成其使用壽命相對較短，更新?lián)Q代頻率偏大，增加了煤礦企業(yè)生產(chǎn)成本。
2推進(jìn)煤礦機(jī)械發(fā)展建議
煤礦機(jī)械在煤礦開采中的有效應(yīng)用，不但能有效的提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，而且對于煤礦開采安全穩(wěn)定性有積極的促進(jìn)作用。因此，推進(jìn)煤礦機(jī)械發(fā)展勢在必行，可采取以下幾方面措施[3]：首先，在國家層面上，應(yīng)該重視對煤礦機(jī)械的發(fā)展，不但在煤礦機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)給予政策和資金方面的扶持，而且針對煤礦機(jī)械發(fā)展中關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)應(yīng)通過納入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目的形式給予幫助和解決。其次，在社會層面上，強(qiáng)化與煤礦機(jī)械相關(guān)各單位間溝通聯(lián)系，在借鑒國外先進(jìn)煤礦機(jī)械研究技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國實(shí)際現(xiàn)狀，加大對煤礦機(jī)械基礎(chǔ)理論方面的探索和研究，從而為煤礦機(jī)械的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。第三，在企業(yè)自身層面上，應(yīng)改變陳舊傳統(tǒng)的管理和發(fā)展理念，將煤礦機(jī)械粗放型發(fā)展模式逐漸向著信息化、智能化以及自動(dòng)化方向發(fā)展。這就要求企業(yè)自身不但在煤礦機(jī)械技術(shù)研發(fā)方面敢于創(chuàng)新，而且在企業(yè)整體管理方面解放思想，走出一條具有獨(dú)具特色的現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展道路，從而實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械制造生產(chǎn)企業(yè)社會和經(jīng)濟(jì)效益共同發(fā)展。
3我國煤礦機(jī)械未來發(fā)展趨勢
煤炭資源行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，對保持我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展具有重要作用。當(dāng)前，我國正處于經(jīng)濟(jì)體制改革的關(guān)鍵時(shí)期，這就要求以煤炭資源為代表能源行業(yè)發(fā)展也應(yīng)作出相應(yīng)調(diào)整，煤礦機(jī)械的發(fā)展對煤炭開采和利用具有重要影響，為適應(yīng)未來社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境發(fā)展要求，其應(yīng)向著更加智能化、一體化以及安全穩(wěn)定性方向發(fā)展，具體表現(xiàn)為[4]：（1）隨著科技水平不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦機(jī)械設(shè)備智能化發(fā)展勢在必行。智能化技術(shù)不但可以有效的改善煤礦機(jī)械設(shè)備粗放型發(fā)展格局，而且對于煤礦機(jī)械運(yùn)行過程中精確性和安全穩(wěn)定性具有重要的保障作用。（2）傳統(tǒng)煤礦開采和運(yùn)輸系統(tǒng)具有相對的獨(dú)立性特點(diǎn)，造成了企業(yè)資源的浪費(fèi)。隨著國家提出優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)政策的實(shí)施，煤礦企業(yè)應(yīng)通過改善煤礦機(jī)械能力，將煤礦開采和運(yùn)輸向著一體化方向發(fā)展，提高煤礦企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)水平，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力。（3）機(jī)械運(yùn)行關(guān)鍵指標(biāo)就是機(jī)械的穩(wěn)定性，特別是對于大型煤礦機(jī)械設(shè)備。煤礦機(jī)械設(shè)備能否安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著煤礦企業(yè)開采煤礦的順利進(jìn)行。在實(shí)際煤炭開采過程中，煤炭機(jī)械設(shè)備不可避免的出現(xiàn)諸多問題，通過引進(jìn)預(yù)防性維護(hù)技術(shù)可有效的實(shí)現(xiàn)對煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并針對出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行及時(shí)維修，從而確保煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
4小結(jié)
ScadACS技術(shù)基與ScadACS技術(shù)的ScadACS監(jiān)控系統(tǒng)是ACS開發(fā)，目的是提供給不同的監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)快速而彈性的開發(fā)平臺，能迅速而穩(wěn)定的建立客戶需求的監(jiān)控系統(tǒng)，并且兼顧到維護(hù)性、擴(kuò)充性、與市面上流行產(chǎn)品的整合性。ScadACS的優(yōu)勢在于提供一個(gè)易于擴(kuò)充和建置的軟硬件架構(gòu)，且在軟件開發(fā)過程中提供盡可能自動(dòng)化的環(huán)境，使開發(fā)人員以最少的Coding就能建好目標(biāo)系統(tǒng)[6]。ScadACS因?yàn)椴捎昧耸忻嫔险加新蕵O高的MicrosoftWindows操作系統(tǒng)與市面上認(rèn)同的接口標(biāo)準(zhǔn)ActiveX/DCOM/OPC等技術(shù)，所以和外界的應(yīng)用軟件能有極高之整合性，此外還保有因不同系統(tǒng)的特殊需求，而需另外建置的軟件子系統(tǒng)，可與各共通子系統(tǒng)的銜接。系統(tǒng)功能多用途模塊結(jié)構(gòu)重放評估模塊：在操作過程中記錄操作信息和事件，真實(shí)重現(xiàn)已經(jīng)被執(zhí)行的仿真過程，有利于操作規(guī)程實(shí)時(shí)更新。控制系統(tǒng)連接模塊：提供連接過程控制系統(tǒng)以連接本系統(tǒng)的功能，使得培訓(xùn)可以在真實(shí)的現(xiàn)場操作界面上進(jìn)行。也可以用來檢驗(yàn)過程控制系統(tǒng)的控制邏輯。高精度及快速仿真模型的建立基于嚴(yán)格的煤炭工業(yè)機(jī)理，計(jì)算在嚴(yán)格的壓力流量約束下進(jìn)行，工廠級別的大型過程亦可被仿真。此外，可選擇實(shí)時(shí)或加速的仿真過程。開放的界面提供建立在OLE和COM技術(shù)基礎(chǔ)上的OPC接口功能，使得本系統(tǒng)可以在外面數(shù)據(jù)連接上，和其他的OPC兼容系統(tǒng)連接交換，而得到有效的應(yīng)用。
基于ScadACS自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)的煤炭工業(yè)乙烯裝置故障監(jiān)控與處理
以基于乙烯操作手冊分離崗位操作規(guī)程的分離崗位事故處理預(yù)案，分析了系統(tǒng)監(jiān)控與處理過程。乙烯裝置的常見運(yùn)動(dòng)故障。然后以DA301塔壓差過大為例，首先改變DA301塔的進(jìn)料流量，回流流量和塔釜熱載體流量，可以增加塔的壓差。另外，增大回流量、增大熱載體流量也是增加DA301塔壓的方法，在操作時(shí)可以任意選擇應(yīng)用，也可以幾種方法結(jié)合應(yīng)用。在該系統(tǒng)中，塔壓出現(xiàn)過高或過低異?，F(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)會彈出操作指導(dǎo)。操作員可以按照操作指導(dǎo)的提示進(jìn)行操作，直至接觸操作異常，達(dá)到操作指導(dǎo)要求的正常操作狀態(tài)。在具體顯示中，應(yīng)用SimACS開發(fā)工具，設(shè)定異常現(xiàn)象改變點(diǎn)的數(shù)值，通過Bridge將數(shù)據(jù)傳輸給OraegaLand，OmegaLand作為底層模型，通過運(yùn)算，引起系統(tǒng)變化，然后再將數(shù)據(jù)傳給Bridge，通過Bridge傳給DCS界面，這樣，由講師通過觸發(fā)SimACS操作界面上產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象，異?，F(xiàn)象可以在DCS界面顯示。引起異?，F(xiàn)象是通過改變控制器的設(shè)定點(diǎn)、控制方式和控制閥門的開度來實(shí)現(xiàn)的具體引起異常現(xiàn)象的明顯程度，可自行設(shè)定。
基于ScadACS自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)的煤炭工業(yè)系統(tǒng)的應(yīng)用管理
建立統(tǒng)一的監(jiān)控管理體系隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，新建和改造的一大批煤炭工業(yè)基地，技術(shù)水平比較高，多數(shù)采用國內(nèi)先進(jìn)的工業(yè)機(jī)械綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。但由于工業(yè)機(jī)械綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用得較晚，也一直沒有一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以明確監(jiān)控工作內(nèi)容、監(jiān)控方法、監(jiān)控程序，監(jiān)控人員通常只能參照對常規(guī)系統(tǒng)的運(yùn)行要求來監(jiān)控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，不能有效保證監(jiān)控工作的質(zhì)量，也不能為工業(yè)機(jī)械的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障[7]。建議煤炭行業(yè)要編寫《工業(yè)機(jī)械綜合自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控導(dǎo)則》和《工業(yè)機(jī)械綜合自動(dòng)化系統(tǒng)驗(yàn)收導(dǎo)則》，開發(fā)統(tǒng)一的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，促進(jìn)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化與統(tǒng)一化。監(jiān)控前的準(zhǔn)備工作監(jiān)控前的準(zhǔn)備工作一般應(yīng)首先對整個(gè)企業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行全面的了解。包括自動(dòng)化系統(tǒng)自裝置的安裝方式、控制保護(hù)屏、公用屏、電度表屏和主要功能。了解一次主接線，各間隔實(shí)際位置及運(yùn)行狀態(tài)；進(jìn)行二次設(shè)備外觀檢查，主要有裝置外觀是否損壞、屏內(nèi)元件是否完好、接線有無折斷、脫落等；檢查各屏電源接法是否準(zhǔn)確無誤，無誤后對裝置逐一上電，注意觀察裝置反應(yīng)是否正確，然后根據(jù)軟件組態(tài)查看，設(shè)置裝置地址；連好各設(shè)備之間通訊線，監(jiān)控至所有裝置通訊正常，在后臺機(jī)可觀察裝置上送數(shù)據(jù)。其次是工作完成后必須認(rèn)真填寫有關(guān)監(jiān)控報(bào)告[8]。報(bào)告及記錄既是分析、判斷自動(dòng)化裝置性能好壞、決定裝置能否投運(yùn)的重要依據(jù)，也是裝置重要的原始資料。監(jiān)控階段的工作（1）開展執(zhí)行工業(yè)機(jī)械《工業(yè)監(jiān)控在工業(yè)機(jī)械應(yīng)用》制度，其制度運(yùn)用能在工業(yè)機(jī)械設(shè)備巡視、監(jiān)控、操作趨于立體化，保證監(jiān)控質(zhì)量。（2）積極加強(qiáng)對安全規(guī)程、調(diào)度方面的支持力度。在新建工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)上提前考慮《工業(yè)監(jiān)控在工業(yè)機(jī)械應(yīng)用》制度的執(zhí)行情況。（3）管理上再次細(xì)化分工，推出“大監(jiān)控”、“大檢修”一攬子宏圖。如此減員增效才能有大的發(fā)展。（4）采用工作票遠(yuǎn)方許可應(yīng)用。這樣可使雙方在探頭看清工作票，遠(yuǎn)方許可安全措施檢修人員開工[9]。
1液壓支架立柱應(yīng)用存在的問題及對策
煤礦井下環(huán)境中往往存在大量的腐蝕介質(zhì)，如CO2、SO2、H2S等，所用機(jī)械工程材料（板材）主要以低合金鋼為主，結(jié)構(gòu)件大多采用16Mn低合金鋼板。液壓支架作為綜合機(jī)械化采煤工作面重要設(shè)備之一，在工作面開采過程中，需要長期承受載荷和不斷運(yùn)動(dòng)，并且礦井環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)件有很強(qiáng)的腐蝕性，這些對支架材料的強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞性能等均有較高的要求，圖1是立柱的腐蝕失效形貌。與國外同類產(chǎn)品相比，國產(chǎn)支架所用工程材料由于合金含量低（不添加Cr、Ni、V等合金元素）、表面不處理，因此抗磨、耐蝕性能較差，為延長使用壽命只有通過增加材料厚度來實(shí)現(xiàn)，某一型號的液壓支架質(zhì)量比國外同類產(chǎn)品質(zhì)量增加了1/3。提高國產(chǎn)支架立柱及其結(jié)構(gòu)件工程材料的應(yīng)用水平的措施包括以下幾方面：（1）材料設(shè)計(jì)著重于選擇具有Cr、Ni、V等合金元素含量的高強(qiáng)度低合金鋼為主，不僅保證機(jī)械工程材料具有較高的強(qiáng)度等力學(xué)性能，而且具有較好的耐腐蝕性能；（2）對機(jī)械工程材料表面進(jìn)行必要的表面噴涂處理，使其表面具有較好的耐磨、耐腐蝕氧化層（如合金化合物、陶瓷等），提高材料的使用壽命；（3）通過提高材料力學(xué)性能和使用性能，減低國產(chǎn)支架及其結(jié)構(gòu)件質(zhì)量，減少煤炭生產(chǎn)設(shè)備材料成本和生產(chǎn)成本。
2刮板輸送機(jī)中部槽和刮板應(yīng)用存在的問題及對策
在當(dāng)前采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機(jī)的中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身部件，在工作過程中，刮板輸送機(jī)刮板鏈由機(jī)頭電機(jī)牽引與刮板一起帶著貨載在中部槽中移動(dòng)，長期以來中部槽部件制作都選擇普通碳鋼或低合金鋼材料，在使用過程中存在以下問題：①重量大，安裝和搬運(yùn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力；②為了降低生產(chǎn)成本和減輕部件重量，中部槽一般是由8~16mm的鋼板制成，在受到較大的沖擊時(shí)易變形，修復(fù)困難；③長期受硬質(zhì)煤塊摩擦磨損，磨損嚴(yán)重；④受工作環(huán)境溫度、空氣濕度影響，以及存在的CO2、SO2、H2S等腐蝕介質(zhì)，產(chǎn)生腐蝕失效。針對刮板輸送機(jī)機(jī)身部位，需要結(jié)合其惡劣的工況條件，選擇耐磨性能優(yōu)越、易彎曲、拉伸性能好、抗撕裂、耐沖擊、易施工和摩擦阻力小的耐磨材料。根據(jù)上述問題，國內(nèi)部分煤炭生產(chǎn)企業(yè)使用了山東科技大學(xué)研制的采用超高分子量聚乙烯作為襯里的鋼塑復(fù)合方法，提高大型刮板輸送機(jī)的耐磨性，其主要原理是通過利用高彈性超高分子塑性材料吸收能量，減小磨損和降低摩擦系數(shù)，在使用初期產(chǎn)生了一定效果，但由于物料輸送時(shí)與高分子塑性材料摩擦過程中產(chǎn)生摩擦熱，致使高分子塑性材料逐漸老化發(fā)生快速磨損。中部槽和刮板等工程材料的使用失效實(shí)際上是材料的摩擦磨損失效為主，材料的腐蝕及其與磨損的交互作用加速了材料的失效。提高中部槽和刮板等工程材料的應(yīng)用水平主要以提高材料的耐摩擦磨損性能為主。提高該類工程材料應(yīng)用水平的主要措施：（1）中部槽、中板材料設(shè)計(jì)為8～10mm的碳鋼材料+（8～10）mm的高鉻合金耐磨耐蝕材料，在保證部件使用強(qiáng)度前提下，可以采用復(fù)合鑲鑄的材料制作方法提高材料的耐磨性，也可以將厚度8～10mm的高鉻合金制作成具有互換性的通用型耐磨耐蝕板件，這對于提高100萬t以上的過煤量的刮板輸送機(jī)中部槽的材料使用壽命，通過適當(dāng)增加中板的高鉻合金層厚度更有意義；（2）在刮板表面堆焊一層耐磨陶瓷涂層（Ni基WC陶瓷，厚度8～10mm）是解決其耐磨難題的較好的工藝方法，但要求堆焊層鋪展均勻、通過退火消除堆焊層應(yīng)力，防止耐磨堆焊層脫落。
3支架用推拉頭（聯(lián)接頭）材料應(yīng)用存在的問題及對策
煤礦機(jī)械用推拉頭是聯(lián)接液壓支架和刮板輸送機(jī)重要的鏈接聯(lián)頭，作用是聯(lián)接液壓支架和刮板輸送機(jī)，即刮板輸送機(jī)向前推進(jìn)，支架同時(shí)向前步進(jìn)，推拉頭的使用性能要求是抗推拉、擠壓、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高。進(jìn)口支架隨機(jī)配匹的推拉頭（如DBT型號）具有較好的使用性能，但國產(chǎn)推拉頭使用壽命短（有的30d內(nèi)斷裂，有的使用壽命不到1a），其失效形式主要是斷裂、裂紋、組織粗大，心部有氣孔、縮孔等缺陷等，如圖2、圖3所示。國產(chǎn)推拉頭的頻繁失效導(dǎo)致其更換量大、操作困難，給井下工作人員帶來極大不便，特別是該零件存在的安全隱患給井下工作人員和生產(chǎn)單位帶來人身安全和煤礦生產(chǎn)不安全的嚴(yán)重后果難以估量。圖2材料組織粗大，整體截面斷裂圖3鏈接部位斷裂推拉頭的化學(xué)成分設(shè)計(jì)、成形工藝、熱處理等技術(shù)要求對推拉頭的材料應(yīng)用壽命的長短至關(guān)重要，隨著強(qiáng)度的提高，特別是當(dāng)抗拉強(qiáng)度超過600MPa時(shí)，傳統(tǒng)合金材料受力后的延遲斷裂變得突出，這是推拉頭材料高強(qiáng)度化時(shí)遇到的一個(gè)主要問題和難題。根據(jù)上述用于采煤設(shè)備聯(lián)接用的合金鋼的推拉頭部件的失效分析，通過對材料的化學(xué)成分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)優(yōu)化、探索部件的成形工藝、熱處理工藝，開展系列的材料組織、性能研究和優(yōu)化，并進(jìn)行新型推拉頭試制產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)，可最終到達(dá)批量生產(chǎn)合格產(chǎn)品的要求。提高推拉頭部件工程材料的應(yīng)用水平的措施為：采用先鑄錠成型，并確保材料內(nèi)部無氣孔、縮孔等缺陷，后鍛造成型等工藝，確保材料組織細(xì)化，致密性高，從而制備具有一定含量的Cr、Mo、V等成分的高強(qiáng)度合金鋼材料，并通過研究推拉頭新型材料的系列淬火工藝、回火工藝，優(yōu)化微觀組織，確保材料的力學(xué)性能。目前由西安交通大學(xué)聯(lián)合神華神東技術(shù)研究院研制的新型Cr-Mo-V高強(qiáng)度合金鋼推拉頭材料已經(jīng)在神東煤礦開始工業(yè)運(yùn)行試驗(yàn)，其使用壽命可望達(dá)到或超過進(jìn)口產(chǎn)品材料。
4溜槽、落煤沖擊板等材料應(yīng)用存在的問題及對策
（1）溜槽、落煤沖擊板材料的磨損、腐蝕失效煤炭生產(chǎn)中的原煤中含煤干石10％～12％，煤干石中含高硬度的26％SiO2、10％Al2O3、15％Fe2O3、35％CaO（上述硬顆?？偭亢嫌?jì)在86％左右），是造成輸送設(shè)備材料損耗的主要磨損源。流動(dòng)的含煤介質(zhì)主要是煤泥，對輸送設(shè)備（管道、落煤管、溜槽、導(dǎo)料槽裙板等）的沖擊磨損、磨粒磨損、摩擦磨損及腐蝕嚴(yán)重。由于高硬度的、耐磨性能好的合金材料都為高合金白口鑄鐵，焊接性能差，所以現(xiàn)在煤炭生產(chǎn)中選用的耐磨材料基本上都是低合金碳鋼材料，首先保證了安裝、檢修方便（焊接性能好），但硬度低，耐磨性差。保德等9個(gè)洗煤廠所有靠近地面的煤介質(zhì)輸送溜槽斜擋板由于沖擊磨損嚴(yán)重，每隔90d就要焊補(bǔ)或增加一層耐磨板（16～25mm），所有溜槽斜擋板每年都要更換一次，耐磨材料的消耗量巨大，生產(chǎn)設(shè)備管理工作和工人檢修、更換的勞動(dòng)強(qiáng)度巨大，是當(dāng)前影響和削弱神東煤炭生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本高的主要原因之一。要保證噪聲、灰份污染問題解決的效果和可持續(xù)型，首先要解決所有相關(guān)設(shè)備用材料的抗磨損問題，其后才能通過防噪音處理解決噪音污染問題，也減少了運(yùn)行設(shè)備中煤粉、灰份跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。（2）抗沖擊磨損腐蝕材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用西安交通大學(xué)針對上述沖擊、磨損工況，進(jìn)行了多次調(diào)研、分析和試驗(yàn)，設(shè)計(jì)、研制了一種既抗沖擊、又耐磨損的高鉻合金鑄鐵/橡膠/碳鋼三維網(wǎng)格型雙金屬復(fù)合材料。該抗沖擊磨損腐蝕復(fù)合材料由3層及3種材料組成，底層為鋼鐵材料，中間層為高分子橡膠材料，上層為耐磨、耐腐蝕性能良好的高鉻合金鑄鐵材料。底層鋼鐵材料作為組裝和支撐高鉻合金層和橡膠中間層的基底，方便安裝焊接；中間層高分子橡膠墊硫化粘接于鋼鐵和高鉻合金鑄鐵材料之間，可以緩沖物料沖擊、降低噪音；上層高鉻合金鑄鐵材料設(shè)計(jì)成100mm×100mm網(wǎng)格型，而且整體拼接成橫截面為中間高兩邊低的弧形，防止了高沖擊致使高硬度耐磨合金碎裂問題，提高耐磨合金的抗沖擊性能，并充分發(fā)揮了高鉻合金耐磨鑄鐵的高耐磨性能（硬度HRC62～65），同時(shí)高鉻合金鑄鐵基體組織為奧氏體，也具有較好的抗沖擊性能。通過在2006年～2007年期間調(diào)研、試制，新型復(fù)合材料已經(jīng)在神華神東公司保德洗煤廠安裝并使用，并且經(jīng)90d的磨損量測試，其使用后使用壽命比原16Mn耐磨鋼材料提高9倍多（見表1），維修次數(shù)減少1/10，噪音由原95dB降至85dB。溜槽等部件材料同樣可以設(shè)計(jì)為8～10mm的碳鋼材料+（8～10）mm的高鉻合金耐磨耐蝕材料，在保證部件使用強(qiáng)度前提下，可以將厚度8～10mm的高鉻合金制作成具有互換性的通用型耐磨耐蝕板件，不僅提高了工程材料的耐磨、耐蝕性能，而且有利于耐磨板的更換，避免了整體結(jié)構(gòu)件的更換。
5結(jié)語
