煤矿机械制造的合理设计及管理对策范文

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摘要：从输送设备、通风设备、采煤设备、巷道掘进设备和巷道支护设备、瓦斯探放设备等方面阐述了井下煤矿机械的组成，从智能化、自动化及优化管理制度角度提出了合理的设计方式和管理方法。分析认为，通过合理设计煤矿机械和制定科学的管理方法，可以提高煤矿资源的利用率，使经济发展走可持续发展道路。

关键词：煤矿机械制造；合理设计；管理方法

引言

煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种，是由一定的地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。煤矿一般分井工煤矿和露天煤矿。根据煤矿的特性所设计制造用来开采煤矿的机械也分井下煤矿机械和露天煤矿机械。下面就具体探讨井下煤矿机械和露天煤矿机械。

1井下煤矿机械

当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，这是井工煤矿。中国绝大部分是井工煤矿，井工煤矿所需的煤矿机械设备也比露天煤矿多。随着煤矿开采综采的增加，煤矿安全要求综采机械由以下设备组成：输送设备、通风设备、采煤设备、巷道掘进设备、巷道支护设备、瓦斯探放设备。这每一项设备都关系着煤矿开采的效率、成本和工作人员的安全，因此对这些机械制造的合理设计是非常重要的。

1.1输送设备

输送设备包括皮带机和刮板输送机。井下挖掘出来的煤需要输送到地面，作为输送设备的皮带机经过合理设计才能高效完成输送任务。皮带机的运输带要求表面光滑，这样有利于提高皮带的转速。刮板输送机必须配合皮带机，精准把煤刮到皮带机上。

1.2通风设备

井下安全作业最重要的一条便是通风设备。由于地下氧气稀少，而煤矿中又有一氧化碳和甲烷等气体，所以良好的通风设备是井下作业的基础。通风设备可以提供足够的氧气供井下作业的工作人员呼吸，同时防止氧气与井下的一氧化碳等气体避免发生反应，发生易燃易爆等安全事故。

1.3采煤设备

煤矿机械主要的设备便是采煤设备，它包括采煤机、交流变频调速电牵引采煤机、连续采煤机。在煤矿机械制造中设计采煤机应考虑自动化程度，自动化机械能大大提高采掘速度和减少人员成本，减少因人员操作不当或疏忽带来的安全隐患和安全事故的发生。同时，设计的时候也应该考虑机械制造的人性化。机械全自动化也是需要人员来操作的，所以设计机械的时候，应该详细了解工作人员的操作习惯，所设计的设备能使工作人员操作方便简单。机械的尺寸和比例应符合我国人体尺度要求，操纵手柄和机器运作方向应一致，这样使得工作人员压力减小，避免疲劳带来的安全事故。

1.4巷道掘进设备和巷道支护设备

远离地表的煤层需要挖掘进去才能接近煤层，通常是用巷道挖掘设备进行挖掘。巷道挖掘设备包括岩石掘进机、半煤岩掘进机、硬岩掘进机。不同的岩石层硬度密度都不同，设计时可以根据岩石的硬度设计，遇到不同的岩石时，使用不同的挖掘机挖掘，这样可以大大提高挖掘速度。巷道支护设备包括：液压锚杆钻机、气动锚索锚杆钻机、气动帮锚杆钻机、支腿式气动锚杆钻机、架柱支撑气动手持式钻机。这些设备设计时也是要考虑到地层岩石的密度硬度。使用专用工具可以减少更换工具的麻烦，提高工作效率。

1.5瓦斯探放设备

煤矿在开采中会有瓦斯，所以需要瓦斯探放设备。在煤矿机械制造中要考虑瓦斯容易爆炸的特性，还要防泄漏，所以制造瓦斯的材料必须厚实。

2露天煤矿机械

露天煤矿机械包括连续挖掘机、机械式挖掘机、大型皮带输送机、大型非公路矿用车等。露天煤矿采煤会造成大量粉尘，设计降尘设备前应进行实地考察。露天煤矿机械制造中应综合考虑矿床的地形地质条件、生产能力、运输方式、基建剥离量和生产剥采比的均衡等因素。

3煤矿机械制造的合理设计和制造

煤矿机械体积大、耗能高、污染严重，这与生产环境、空气、水、操作人员联系紧密。由于人们环保意识增强，在煤矿机械设计中应把环保因素考虑进去。我国煤矿机械设计的类型主要有：智能化、系统化、结构模块化等。智能化是利用多媒体工具及智能设计软件和虚拟现实技术进行产品开发，表达产品构思和描述产品。系统化的特点是把每个具有独特性的设计要素组成一个系统，各个要素之间相互关联，并有层次感，将所有设计要素结合就能实现设计系统任务。结构模块化设计类型是在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的几个模块化的基本结构，将这些基本结构组合成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件、系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的连接和配合，具有互换性和相容性。煤矿机械设计及制造过程，具体来说它是生产技术准备过程，毛坯制造过程，零件的加工过程和产品的辅助劳动过程。每一个过程之间紧密结合，相互连接。设计过程中应考虑到产品的用料、制造、使用寿命和回收利用率。煤矿机械制造的原料应该选用可再生、可回收、兼容性好的材料，以减少对生态环境的污染。机械的原件应设计成可拆卸的，方便零件损耗时的更换和回收。煤矿机械制造过程中，应注意设备的做工要精细，虽然用于采煤的恶劣环境，但是边刺不能留着，表面应光滑明亮，颜色要鲜艳，方便工作人员操作。

4煤矿机械制造科学的管理方法

一套科学的管理方法可以使企业的效益更好，工作效率更高。煤矿机械制造中也应该运用科学的管理方法，从而提高煤矿机械制造的的效率和质量。科学的管理方法应该从完善制度开始，首先完善煤矿机械制造的材料管理。为保障机械设备完成后的质量，应根据实际的煤矿开采作业环境的要求制定统一的质量标准，参照标准选择煤矿机械制造当中设备各个部分零件的原材料和生产工艺，做好加工参数和指标的整理统计。每一个制造生产环节都要严格按照质量标准来操作，以确保出品的机械设备的质量。其次是引进先进的现代化科学管理模式。好的管理模式是一个企业成功的重要因素之一。在煤矿机械制造中同样需要一套好的管理模式来管理机械制造的设计及生产过程。应用先进的信息管理技术，可以从数据的调查、产品设计以及质量监管等实现全方面有效管理。正确的管理是煤矿机械制造发展的关键，是提高机械制造效率和质量的有效手段。最后就是生产过程的安全管理。煤矿开采是一件安全隐患较大的工作，特别是井下煤矿，很容易发生突发事件，所以煤矿机械的质量一定要过关，所有工作的机械设备要定期做质量安全检查，机械制造生产中一定要注意安全问题。应在生产车间放置安全警示标语，提高工作人员的安全意识，定期做安全知识培训，设置安全逃生通道，一定距离内放置灭火器。科学的管理方法不仅能提高工作效率和产品质量，还可以减少工作人员的工作量，降低成本投入，减少安全隐患和安全事故的发生，能及时应对处理各种突发状况。

5结语

煤炭是重要的经济发展能源之一，合理的设计和科学的管理方法也是煤矿机械制造发展的重要因素之一。中国的经济发展很大一部分要依赖煤矿资源带来的效益，但是在煤矿资源开采中存在的问题还很多，而且煤炭属于不可再生资源，只有通过合理设计煤矿机械和依靠科学的机械制造管理方法来提高煤矿资源的利用率，不断研究开发新能源，使得经济发展可以走可持续发展道路。

参考文献

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[4]李宝.煤矿机械制造中合理设计及管理方法探析[J].能源与节能，2013（12）：19-21.

作者：韩成君 单位：阳煤集团五矿选煤厂