煤礦機械制造的合理設計及管理對策范文

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摘要：從輸送設備、通風設備、采煤設備、巷道掘進設備和巷道支護設備、瓦斯探放設備等方面闡述了井下煤礦機械的組成，從智能化、自動化及優化管理制度角度提出了合理的設計方式和管理方法。分析認為，通過合理設計煤礦機械和制定科學的管理方法，可以提高煤礦資源的利用率，使經濟發展走可持續發展道路。

關鍵詞：煤礦機械制造；合理設計；管理方法

引言

煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種，是由一定的地質年代生長的繁茂植物，在適宜的地質環境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。煤礦一般分井工煤礦和露天煤礦。根據煤礦的特性所設計制造用來開采煤礦的機械也分井下煤礦機械和露天煤礦機械。下面就具體探討井下煤礦機械和露天煤礦機械。

1井下煤礦機械

當煤層離地表遠時，一般選擇向地下開掘巷道采掘煤炭，這是井工煤礦。中國絕大部分是井工煤礦，井工煤礦所需的煤礦機械設備也比露天煤礦多。隨著煤礦開采綜采的增加，煤礦安全要求綜采機械由以下設備組成：輸送設備、通風設備、采煤設備、巷道掘進設備、巷道支護設備、瓦斯探放設備。這每一項設備都關系著煤礦開采的效率、成本和工作人員的安全，因此對這些機械制造的合理設計是非常重要的。

1.1輸送設備

輸送設備包括皮帶機和刮板輸送機。井下挖掘出來的煤需要輸送到地面，作為輸送設備的皮帶機經過合理設計才能高效完成輸送任務。皮帶機的運輸帶要求表面光滑，這樣有利于提高皮帶的轉速。刮板輸送機必須配合皮帶機，精準把煤刮到皮帶機上。

1.2通風設備

井下安全作業最重要的一條便是通風設備。由于地下氧氣稀少，而煤礦中又有一氧化碳和甲烷等氣體，所以良好的通風設備是井下作業的基礎。通風設備可以提供足夠的氧氣供井下作業的工作人員呼吸，同時防止氧氣與井下的一氧化碳等氣體避免發生反應，發生易燃易爆等安全事故。

1.3采煤設備

煤礦機械主要的設備便是采煤設備，它包括采煤機、交流變頻調速電牽引采煤機、連續采煤機。在煤礦機械制造中設計采煤機應考慮自動化程度，自動化機械能大大提高采掘速度和減少人員成本，減少因人員操作不當或疏忽帶來的安全隱患和安全事故的發生。同時，設計的時候也應該考慮機械制造的人性化。機械全自動化也是需要人員來操作的，所以設計機械的時候，應該詳細了解工作人員的操作習慣，所設計的設備能使工作人員操作方便簡單。機械的尺寸和比例應符合我國人體尺度要求，操縱手柄和機器運作方向應一致，這樣使得工作人員壓力減小，避免疲勞帶來的安全事故。

1.4巷道掘進設備和巷道支護設備

遠離地表的煤層需要挖掘進去才能接近煤層，通常是用巷道挖掘設備進行挖掘。巷道挖掘設備包括巖石掘進機、半煤巖掘進機、硬巖掘進機。不同的巖石層硬度密度都不同，設計時可以根據巖石的硬度設計，遇到不同的巖石時，使用不同的挖掘機挖掘，這樣可以大大提高挖掘速度。巷道支護設備包括：液壓錨桿鉆機、氣動錨索錨桿鉆機、氣動幫錨桿鉆機、支腿式氣動錨桿鉆機、架柱支撐氣動手持式鉆機。這些設備設計時也是要考慮到地層巖石的密度硬度。使用專用工具可以減少更換工具的麻煩，提高工作效率。

1.5瓦斯探放設備

煤礦在開采中會有瓦斯，所以需要瓦斯探放設備。在煤礦機械制造中要考慮瓦斯容易爆炸的特性，還要防泄漏，所以制造瓦斯的材料必須厚實。

2露天煤礦機械

露天煤礦機械包括連續挖掘機、機械式挖掘機、大型皮帶輸送機、大型非公路礦用車等。露天煤礦采煤會造成大量粉塵，設計降塵設備前應進行實地考察。露天煤礦機械制造中應綜合考慮礦床的地形地質條件、生產能力、運輸方式、基建剝離量和生產剝采比的均衡等因素。

3煤礦機械制造的合理設計和制造

煤礦機械體積大、耗能高、污染嚴重，這與生產環境、空氣、水、操作人員聯系緊密。由于人們環保意識增強，在煤礦機械設計中應把環保因素考慮進去。我國煤礦機械設計的類型主要有：智能化、系統化、結構模塊化等。智能化是利用多媒體工具及智能設計軟件和虛擬現實技術進行產品開發，表達產品構思和描述產品。系統化的特點是把每個具有獨特性的設計要素組成一個系統，各個要素之間相互關聯，并有層次感，將所有設計要素結合就能實現設計系統任務。結構模塊化設計類型是在產品功能分析的基礎上，將產品分解成具有某種功能的幾個模塊化的基本結構，將這些基本結構組合成不同的產品。這些基本結構可以是零件、部件、系統。理想的模塊化基本結構應該具有標準化的連接和配合，具有互換性和相容性。煤礦機械設計及制造過程，具體來說它是生產技術準備過程，毛坯制造過程，零件的加工過程和產品的輔助勞動過程。每一個過程之間緊密結合，相互連接。設計過程中應考慮到產品的用料、制造、使用壽命和回收利用率。煤礦機械制造的原料應該選用可再生、可回收、兼容性好的材料，以減少對生態環境的污染。機械的原件應設計成可拆卸的，方便零件損耗時的更換和回收。煤礦機械制造過程中，應注意設備的做工要精細，雖然用于采煤的惡劣環境，但是邊刺不能留著，表面應光滑明亮，顏色要鮮艷，方便工作人員操作。

4煤礦機械制造科學的管理方法

一套科學的管理方法可以使企業的效益更好，工作效率更高。煤礦機械制造中也應該運用科學的管理方法，從而提高煤礦機械制造的的效率和質量。科學的管理方法應該從完善制度開始，首先完善煤礦機械制造的材料管理。為保障機械設備完成后的質量，應根據實際的煤礦開采作業環境的要求制定統一的質量標準，參照標準選擇煤礦機械制造當中設備各個部分零件的原材料和生產工藝，做好加工參數和指標的整理統計。每一個制造生產環節都要嚴格按照質量標準來操作，以確保出品的機械設備的質量。其次是引進先進的現代化科學管理模式。好的管理模式是一個企業成功的重要因素之一。在煤礦機械制造中同樣需要一套好的管理模式來管理機械制造的設計及生產過程。應用先進的信息管理技術，可以從數據的調查、產品設計以及質量監管等實現全方面有效管理。正確的管理是煤礦機械制造發展的關鍵，是提高機械制造效率和質量的有效手段。最后就是生產過程的安全管理。煤礦開采是一件安全隱患較大的工作，特別是井下煤礦，很容易發生突發事件，所以煤礦機械的質量一定要過關，所有工作的機械設備要定期做質量安全檢查，機械制造生產中一定要注意安全問題。應在生產車間放置安全警示標語，提高工作人員的安全意識，定期做安全知識培訓，設置安全逃生通道，一定距離內放置滅火器。科學的管理方法不僅能提高工作效率和產品質量，還可以減少工作人員的工作量，降低成本投入，減少安全隱患和安全事故的發生，能及時應對處理各種突發狀況。

5結語

煤炭是重要的經濟發展能源之一，合理的設計和科學的管理方法也是煤礦機械制造發展的重要因素之一。中國的經濟發展很大一部分要依賴煤礦資源帶來的效益，但是在煤礦資源開采中存在的問題還很多，而且煤炭屬于不可再生資源，只有通過合理設計煤礦機械和依靠科學的機械制造管理方法來提高煤礦資源的利用率，不斷研究開發新能源，使得經濟發展可以走可持續發展道路。

參考文獻

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作者：韓成君 單位：陽煤集團五礦選煤廠