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[关键词]矿山机械;机械技术;发展
中图分类号:TD823.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0237-01
1.矿山机械技术安全总述
机械安全技术的发展历史较短,世界上一些国家才将其作为一门技术或一门学科来对待。机械安全技术源于机械故障诊断技术。世界各国通过对传统安全工程设计方法的反思,在常规的机械设计基础上提出了机械安全设计的概念。机械安全设计的思想是在设计时尽量采用当代最先进的机械安全技术,事先对机械系统内部可能发生的安全隐患及危险进行识别、分析和评价,然后再根据其评价结果来进行具体结构的设计。该设计力图保证所设计的机械能安全地度过整个生命周期,最大限度地降低机械在安全方面的风险。
煤炭资源多深埋于地下,绝大部分要利用掘进机、采煤机、刨煤机、液压支架、刮板运输机、皮带运输机、提升机、冲击钻等矿山机械设备进行开采和运输。矿山机械的主要特点是工作负荷大,工作环境恶劣,工作对象有很大的不确定性,这给安全生产带来很大的难度。
首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生。
其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大;尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井下设备必须具有良好的防爆性能。
2.矿山机械安全技术的现状、趋势及存在的主要问题
我国是煤炭生产大国,我国矿山机械安全技术无论在理论体系方面,还是在应用技术方面都取得了很大的进展,但同发达的工业化国家相比还存在许多问题和不足,需要人们努力去完善和解决。
2.1 我国矿山机械安全技术的发展趋势
2.1.1大力推广机械故障诊断技术
①在线监测技术的应用。新型的大型矿山机械,如开采、掘进和运输设备均实现了微机监控。新型的电牵引采煤机具有了建立在微处理机基础上的智能监控、监测和保护系统可以实现远近控制、工况监测及状态显示和故障诊断及预警;新型的掘进机可实现推进方向监控、电动功率自动调节、切割断面监控、工况监测和故障诊断;新型的输送机还具有了火灾监控等功能。在线工况监控与测量技术的实现使得视情维修制度这种科学的维修制度逐渐开展起来,并且使得实时诊断成为可能。
②引入新的故障诊断方法。灰色分析、故障诊断人工智能专家系统、人工神经网络系统等技术已经开始应用于矿山机械故障诊断,并且很多技术已经趋向成熟,如线探伤技术、超声波技术、声发射技术、热象诊断技术、油样分析技术等。20多年来,机械故障诊断专家系统研究一直比较活跃,其原因是因为随着科学术的进步与发展,大量矿山机械设备的结构、性能与作用等日益高级化、复杂化,修理人员一般很难单凭经验解决问题,需要利用人工智能,将专家知识系统地存入计算机内以提供诊断支援。
2.1.2更多地采用机械安全设计技术
矿山机械设计过程中会更多地采用机械安全设计技术,特别针对井下瓦斯和煤尘的爆炸危险,加强了矿山机械高防爆性能的本质安全设计,将矿山机械的隐患与危险消除在设计过程的每一环节上,从而保证机械的安全。
矿山机械安全设计的主要内容由危险识别、风险评价与安全设计组成。危险识别包括机械危险与非机械危险两方面内容。
风险评价即安全评价,它建立在危险识别分析的基上,根据现有的工艺水平对机械在每一种危险状态下可能产生的伤害的概率与严重程度进行全面评估。安全设计一方面将风险评估的结果作为设计依据,另一方面从具体结构、安全防护措施与安全使用信息方面来进行。
2.1.3严格执行煤矿安全认证
国家煤矿安全监察局和国家煤炭工业局在煤技装字[2000]第15号文件中确定,煤炭工业安全标志办公室在国家煤矿安全监察局技术装备保障司的领导下,负责煤矿矿用产品的具体认证工作。国家煤矿安全监察局授权国家煤矿防爆安全产品监督检验中心等14个单位具体开展煤矿矿用产品的监测检验工作。值得一提的是由国家煤矿安全生产监察局组织修订的《煤矿安全规程》于2011年11月1日正式实施,它的颁布和实施,对于防止煤矿机械设备灾害性事故的发生,提高矿山机械安全水平,保证从业人员的人身安全和健康,提供了法律保证。
2.2 存在的主要问题
我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。
井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降;部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低安全事故屡发的原因。
3.安全对策与措施
3.1 加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识。要以培训机构、师资和教材“三项建设”为重点,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
3.2 进一步研究和发展矿山机械安全技术
加速研究和完善矿山机械安全检测和故障诊断的理论与方法目前许多机械工程专家正在研究一些新的机械故障诊断理论与方法,如小波包变换诊断的理论与方法、人工神经网络模型方法、虚拟现实技术、非线性模型理论与技术等。加强对理论的研究和应用,必将大大提高矿山机械的安全性。
4.矿山机械安全科学的发展
为了促进我国矿山机械安全科学的发展,尽快改善矿山机械装备的安全状况,减少与矿山机械设备有关的事故的发生,应该着重做好下列工作:
①加强高级技术人才培养、强化操作人员培训、提高技术人员设计能力、保障作业人员基本素质。
②进一步开展机械故障诊断技术的研究,消化吸收国外先进的安全设计理论,建立矿山机械安全设计体系,进行矿山机械本质安全化设计,逐步提高矿山机械安全技术水平。
③加大资金投入进行必要的装备技术改造,坚决淘汰超期服役设备,消除事故隐患。
④制定和完善机械安全法规及标准、落实煤矿安全资质认证、加大安全监察力度。
5.结语
矿山机械技术不断的发展下,改变了现有的问题,实现矿山业整体快速的发展。全面促进机械安全体系的建立和落实,改进矿山机械制造业的工艺水平,更好的为矿山开采服务。
参考文献
在矿山机械使用过程中需要有极其的灵活性,采用仿生设计能满足矿山机械设计的需要,本文就矿山机械的仿生设计进行阐述。
【关键词】矿山机械 仿生设计 探讨
前言
仿生设计在机械、汽车、农业等都有广泛的应用,通过仿生设计能提高设备的工作效率和工作的灵活性,矿山机械采用仿生设计能在一定程度上提高机械设备的运行效率。
1.产品机械仿生设计的理念与内容
机械仿生设计是指工程师在利用现有工程技术的前提下,运用发散性思维,结合仿生设计的理念和方式,设计出创新性的机械产品与结构材料的过程。这和以往的机械设计方法一样,都是基于机械设计的基本理论和方法,但是其又具有独特的创新性,是一种新型设计方法。
2.煤矿机械制造的趋势分析
煤矿机械制造技术正由传统的制造技术向先进制造技术发展。先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造到售后服务等周期的全过程,并将它们结合成一个有机的整体,特别强调机械技术、自动化技术、信息技术、传感技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产环节及售后服务等方面的应用。
2.1合作化。由于市场竞争越来越激烈,通信和网络技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,产品设计、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。
2.2使用灵活化。矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化,则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘,从而提高整个煤炭行业的生产能力。
2.3虚拟化。虚拟技术是通过计算机仿真软件来模拟煤矿生产的真实系统,以保证产品设计和工艺的适用性、可操作性,发现设计、生产中的缺陷,检验产品在生产实际中的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以达到优化产品的制造工艺、保证产品质量和降低成本的目的。
2.4功能综合化。这里的综合化是指机械设备功能的综合化,即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。
2.5设备的国产化。煤矿机械经过几十年的发展,取得了相当大的成绩,常用设备基本实现了现代化。但是一个高技术、大能力、高精度、适用性强的设备仍不能完全实现国产化,从而对我国煤矿机械的发展产生制约。
3.矿山机械设计中仿生设计的应用
工业设计可以同时服务于技术、经济和艺术等行业,工业设计不仅追求形态完美,而且兼具实用性和功能性。 本文从以下三方面论述工业设计中仿生设计的应用。
3.1形态的仿生
形态仿生设计是人类对自然生物体的整体形态或部分特征进行的模仿、变形、抽象等,再结合自己的理解和语言进行造型的设计方法。自然界是一座具有丰富优秀设计的资源宝库,是现代设计师获取设计灵感提炼设计形态的重要来源。现代文明的快速发展使越来越多的人追求本真的原态生活方式,因此形态仿生设计的设计方式逐渐被人认可并引起重视。形态仿生设计不仅丰富了现代设计的形式语言,也使当今的社会生活更加情趣化、生态化,增加了人类亲近自然了解自然的机会。形态仿生设计从再现自然事物逼真的程度和特征来看,主要分为具象形态仿生和抽象形态仿生。
具象形态的仿生:具象形态仿生设计是较为逼真的再现自然事物的形态,因此具有情趣性、有机性、自然性、生态性等特征,易于被人接受。抽象形态的仿生:抽象形态的仿生设计主要是从自然事物中提炼物体的内在本质属性。因为没有具体客观描绘事物的特征,因此这类设计通常借助于某些象征意义来引导使用者的心里暗示和联想。抽象形态的仿生设计需要使用者有一定的生活经验积累。抽象形态的仿生设计将带有自然美感的元素特征与人类对生活的感受和理解相融合,显示出一种含蓄的美感和艺术魅力。经过抽象仿生的自然形态使人不会很直白的观察出设计物品的具体仿生对象,同时经过联想和想想又能感觉到仿生对象的存在,给人无限的心里延展空间。
3.2功能的仿生
功能仿生设计是通过研究分析自然生物本身的功能和构造之后结合生物形态进行的综合设计方法。功能仿生设计的灵感来自于自然生物的本质功能,并对这些功能进行加工提炼,用于改进现有产品的功能或创造具有新功能的产品。功能仿生设计的产品通常具有技术上的优越性,能够更大限度的满足人类对使用产品的功能需求。
若想在工业设计中完美地实现仿生设计,科学家和工业设计是要明确自身的职责所在, 科学家将生物的各部分功能结构分析形成系统的理论,然后工业设计师借鉴科学家的理论研究,结合人类的需求与消费市场的变动, 实现最佳的人机关系。 首先,科学家具有较为完整的知识结构,但是并不明白如何将知识转化为产品并投放市场, 而工业设计师能准确地把握仿生和市场之间的微妙关系,创造出更多更具实用性的产品;其次,通过工业设计师提出的设计思想以及对自然界生物的观察和分析,有可能科学家还没有发现某个方面的仿生, 但设计师希望通过仿生完成某件产品, 科学家可以帮助设计师选择最优的仿生方向,两者共同努力,实现更有市场价值的产品。
3.3结构和材料的仿生
设计师除了对生物的外形和功能等进行仿生,很多自然界的事物结构也让人叹为观止,例如,小小的蜜蜂创造出的蜂巢的菱形结构与科学家计算的角度完全吻合, 这样的结构不仅内部空间大,而且材料质量轻,同时可以隔离噪声。 学习和仿效大自然中的各种优良结构已经成为新技术革命的发展方向, 而且仿生学可以渗透到自然界的方方面面,无孔不入,甚至有的科学家大胆猜测,在他们研究大脑结构和工作原理的基础上,人类可以仿照大脑细胞。翻译。接收到的外界信息的过程,制作生成仿生器官,不仅解决了器官移植捐献源的难题,而且副作用小。 计算机称为。电脑。,就是因为他的生物智能性和机器科学性,将模拟的人脑工作历程运用到计算机上, 可以实现功能更加完备的生物计算机。
4.结束语
在矿山机械设计的过程中通过采用工程仿生、形态仿生进行设计,能大大提高矿山机械的综合性能,为矿山的快速开采奠定了坚实的基础。
参考文献:
经过几十年的努力,我国矿山机械行业得到大力发展,但与国外同行业产品的发展水平相比,有相当大的差距,尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显,对矿山机械产品而言,在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距;我国加入WTO后,为了加快基础工业的发展,必须加快矿山机械的开发与研究速度。
近年来,我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进,或者与国外著名厂商的合作、合资,加速了产品的更新换代,矿山机械行业有了长足的进步,传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进,制造工艺技术水平有了提升。
但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生;其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。
尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失,也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁,矿山机的安全问题越来越引起了人们的高度重视。
2矿山机械安全技术的现状
2.1矿山机械设备的装备水平参差不齐
我国矿山机械设备的装备水平参差不齐,现役煤炭生产矿井大体可以分为4类:老矿及改扩建矿;现代化矿井;大型(超大型)现代矿井;乡镇中小型矿井。
(1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求;
(2)现代化矿井大多建于20世纪80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械,其中国产设备占了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现,机电一体化在矿山机械设备上逐步实现;
(3)大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的综采设备;
(4)在我国现有的2.5万个煤矿中有2.3万个是乡镇中,小型矿井,几乎都由个人承包经营,生产条件简陋,生产方式原始,普遍没有综采机械。
2.2矿山机械的研发和生产能力不断增强
经过二十几年的研究、开发,我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟,掘进机从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高,多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控,安全性大为提高。
3存在的主要问题
3.1我国矿山机械的安全状况不容乐观
我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役,大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降;部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一。
3.2矿山机械安全检测技术需要完善
矿山机械设备长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及时发现,设备仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。
3.3机械安全设计方法不够成熟
虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:迄今为止,我国的输送机动特性研究仅停留于理论分析阶段,急需相关的实验研究和验证;在掘进机的设计方面,现在还没有适合我国地质条件的完整的截割、装运及行走的载荷谱,这些都对安全设计产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。
3.4矿山机械安全标准急需完善和严格执行
已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。但矿山机械产品的品种达数百种,现有的标准仅涉及了矿山机械产品的一部分,远不能满足矿山机械产品的安全要求。虽然大家都知道安全质量标准化是煤矿安全的基本保证,但是在煤炭需求旺盛的情况下,人们容易对质量标准化工作产生松懈思想和厌倦情绪,加上不菲的投入,更会促使煤矿管理者在产量、进尺与质量标准化面前,忽视质量标准化,导致安全质量标准化的滑坡,埋下事故隐患。
3.5从业人员素质亟待提高
统计资料表明,80%以上的矿山伤亡事故是人为因素造成的,由于矿山工作的艰苦和危险性,矿山机械的从业人员的组成复杂,部分机械设备操作人员文化素质低,对设备的安全性能了解不够,自我保护意识淡薄,习惯性野蛮操作等是造成矿山机械安全事故的重要因素。必须通过培训、教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程操作,杜绝麻痹心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。另外,煤炭企业的管理人员过多地强调产量,追求经济利益的最大化,安全观念不强,对从业人员的上岗培训不到位,致使部分操作人员不能很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。
4解决措施
4.1建立矿山机械安全设计体系
矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为矿山机械安全设计提供方法论的指导;对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究,特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险,提高本质安全水平。
4.2转变企业观念
由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,共同承担安全责任,增强安全意识。
4.3加大安全资金投入,改善机械设备现状
针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况,国家应该在政策方面加强引导,在法规方面加大控制力度,在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造,企业在利用国家政策技改资金的同时,自身也应下大力气,多方筹措资金,补足安全欠账缺口,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。
4.4进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准
我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品,监察机关也应加大执法力度,保证法规和标准的严格执行。
4.5加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
参考文献
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【关键词】矿山机械;安全;提升机;通风机;空压机;水泵;管理
前言
金属矿资源的开采和利用程度标志着一个国家的工业实力,而矿山机械是实现金属矿资源的主要工具。作为我国机械工业发展过程中的主要组成部分,矿山机械在我国经济建设过程中同样也起到了非常重要的作用。矿山机械的不断发展,不仅可以更好的开采和利用金属矿资源,还可以推动我国金属矿行业的经济发展,并使金属矿资源开采不断的机械化、现代化。
随着我国物质文明和精神文明建设的不断发展,物质水平已经不能满足人们生活的需要,而精神文明的建设越来越受到人们的关注。生命安全和财产安全作为精神文明的重要组成部分,在矿山机械行业也同样备受关注。矿山机械的工作地点一般都在地下,所处环境比较恶劣,更主要的是金属矿一般都有矿尘爆炸的安全隐患,这在一定程度上又加大了对矿山机械的要求。在我国,每年都有很多的金属矿事故发生,而导致事故发生的原因大部分是由于矿山机械,加强矿山机械的安全使用及管理,已经变得尤为重要,希望各级领导能够高度重视这个问题,并抓紧时间解决。
1 矿山机械的安全技术现状
我国的金属矿大致可以分为四类:老金属矿以及改建或者扩建金属矿;乡镇的中小型金属矿;大型以及超大型金属矿;现代化的金属矿。这些金属矿的机械设备水平相差很大,参差不齐,给矿山机械的安全管理带来了很大的不便。
1.1 老金属矿以及改建或者扩建金属矿
由于老矿以及改建、扩建的金属矿一般都建立的比较早,大概在解放前期或者初期,这些老金属矿的设备比较落后,安全设计达不到要求,而且也不及时地更新,随着金属矿的进一步改建或者扩建,这些设备越来越满足不了安全生产的需要。
1.2 乡镇的中小型金属矿
在前几年,我国的金属矿主要以乡镇的中小型金属矿为主,据不完全统计,我国2.5万个金属矿中就有2.3个金属矿属于乡镇的中小型金属矿,这些金属矿一般都有地方甚至个人承包经营,生产环境非常恶劣,生产设备以及生产方式都比较落后,更加不能保障工人们的安全。
1.3 大型以及超大型金属矿
随着我国经济建设的不断发展,科学技术的不断进步,在矿山设备方面有了很大的改进。近年来,我国采用国外的先进设备,在金属矿方面做了很大的整改,把乡镇的中小型金属矿向大型甚至超大型金属矿发展,这就提高了对矿山机械安全的要求,从而确保工人们的安全,以及推动金属矿的建设与发展。
1.4 现代化的金属矿
我国比较现代化的金属矿一般建于二十世纪八十年代的中后期,这些金属矿主要采用了当时比较先进的机械设备:综采机械,当时涌现了一批完全采用这些设备进行生产的工作面, 使机电一体化的机械很快的在金属矿行业发展起来。但是这些矿山机械设备当中,大部分都是我国自己生产的,在安全技术方面还不完善,还存在着很多问题,时刻威胁着矿工们的安全。
2 矿山机械安全技术存在的问题
矿山机械安全技术存在的主要问题大致可以分为四个方面:安全状况方面;安全监测方面;安全设计方面以及人员素质方面。
2.1 安全状况方面
从我国现代化矿山机械设备的水平来看,在安全方面的状况不容乐观。近几年,虽然我国的矿山机械设备水平有了很大的提高,但和其他发达国家相比还有相当大的差距。整体来看,现代化的综采设备在我国金属矿行业还不太普遍,而且有些金属矿虽然引进了先进的机械设备,但是并不能彻底的掌握这些机械设备的技术,导致这些先进的机械设备不能正常运行,体现不出这些设备的先进之处。还有一些老矿的机械设备到了设计期限,却没有及时的更换,给金属矿的生产带来了很大的安全隐患。
2.2 安全监测方面
由于金属矿的生产环境比较恶劣,有粉尘、潮湿以及辐射等因素的影响,而且工作量比较大,矿山机械设备经常处于超载的状态下工作,这样就容易使机械设备出现故障,产生各种各样的安全隐患。如果不能及时的发现这些隐患,就可能发生安全事故,威胁到矿工们的人身安全。为了能够及时的发现隐患,就需要我们对机械设备进行安全检测。随着科学技术的不断发展,安全检测技术和检测设备也都在不断的发展、更新,然而由于矿山机械设备的复杂性、地下环境的复杂性以及事件发生的偶然性,所以还需要我们加强安全检测,提高安全监测技术,加大安全监测的灵敏度和可靠度。
2.3 安全设计方面
矿山机械设备的不断发展,需要安全设备与其共同发展,但是安全设备给人们带不来直观的效益,所以机械设备得到了快速的发展,而安全设备却没有跟上步伐。目前,安全设备的设计虽然有了相对成熟的理论,却没有比较成熟、理想的设计方法。在我国,还没有适合我国地质条件的掘进机设计方法;在输送机方面,还停留在理论分析阶段,没有相关的实践和验证。与其他发达国家相比,我国在安全设计方面还相差甚远,需要进一步的努力。
2.4 人员素质方面
我国每年都有很多的金属矿事故发生,据统计,有80%的金属矿事故是由人为因素造成的。在金属矿工作的人员组成成分比较复杂,而且大部分工人的文化素质比较低,缺乏自我保护意识和安全意识,由于金属矿工作的环境比较恶劣,所以很多工人的工作方式都比较粗鲁,不能严格的按照安全规章制度进行操作,这就增加了事故发生的概率。在金属矿行业,管理人员一般只强调产量,而不强调安全,所以很多工人为了使产量达标,在生产过程中,不按照安全规章制度进行,最终导致安全事故的发生。
3 强化矿山机械的安全使用及管理
为了确保矿山机械能够在生产过程中安全正常的运行,需要我们强化矿山机械的安全使用以及管理。
3.1 强化矿山机械的安全使用
矿山机械设备是金属矿生产中的主要工具,矿山机械的安全使用,不仅对矿山的产品和产量有影响,对金属矿的经济效益以及声誉也有很大的影响,所以矿山机械的安全使用变得尤为重要。随着科学技术的发展,在矿山机械设备当中也采用了高科技技术,所以矿山机械的使用也增加了一定的难度,需要对操作人员进行培训,同时还要纠正操作人员的思想,提高他们的积极性,要严格遵守安全规章制度进行操作,加强矿上机械的安全使用。
3.2 加强矿山机械的安全管理
确保矿山机械的安全运行,安全管理是最有效的方法之一。为了确保矿山机械设备的安全运行,需要根据金属矿的实际情况,建立完善的管理体系,无论是技术人员还是维修人员,都要对其进行详细的划分和管理。只有加强矿山机械的安全管理,才能降低矿山机械安全事故的发生。
4 总结
矿山机械设备是金属矿生产过程中的必备工具,随着科学技术的不断发展,矿山机械设备也有了很大的改善,与此同时也暴露出了很多安全问题。有些问题容易被发现,有些问题却不易被发现,这就需要我们加强矿山机械的安全使用及管理,确保提升机、通风机、空压机及水泵等矿山机械设备的安全运行。
参考文献:
关键词:矿山机械 可持续发展 环境保护 绿色发展
中图分类号:TD4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0052-01
1 矿山机械存在的问题
1.1 矿山机械存在的安全问题和整改措施
随着社会的进步和科学技术的快速发展,矿井设施装备有了很大的提高,但是相比于其他发达国家而言,还是存在很大的差距。虽然许多矿井引进了先进设备,但是很多矿山工作人员由于文化素质比较低,对先进设备的操作使用理解不够彻底,不能很好的利用设备中的一些功能,也不能及时的进行设备维护,如果许多处在重载、高速等环境下工作的矿山机械设备存在的内在安全隐患不能及时发现,就可能导致安全事故的发生,对其操作和四周的人员造成伤害,严重的会造成人员伤亡。所以,我们必须高度重视矿山机械的安全问题,认真分析操作人员操作过程中可能存在的问题,及时纠正不良工作习惯,加强操作人员培训,定时进行设备维护,降级设备的事故率,建设矿山机械安全设计体系等有效措施,时刻牢记“安全第一”的理念,并落实到实际工作中。
1.2 矿山设备维修管理存在的问题和解决措施
设备是矿山生产的主要工具,抓好矿山机械设备管理与维护工作,会直接影响到矿山生产经营目标的实现和公司的可持续发展。设备维修管理中主要存在:设备监测落后,设备检测质量低,检修备件管理不到位,设备检修中安全重视不够等。我们应该深刻的反省、分析设备检修及管理中的各种问题,提出解决措施,长期做好设备维修管理的各项工作,保证设备的正常运行和延长使用寿命。
2 矿山机械的可持续发展
矿山机械想要实现可持续发展,就必须要有持续发展的动力源泉。为实现矿山资源开发与生态环境保护协调发展,国家提出“结构转变、产业转变、环境转变和城乡转变”等主题。作为矿山机械产业,我们更应该要以身作则,积极响应国家的号召,增强环境保护理念,爱护环境,爱护家园,推进能源可持续发展,实现低碳减排目标,造福子孙后代。
2.1 调整矿山机械工业的结构
随着科学技术发展的方向,并结合矿山机械工业的特点,矿山机械工业的结构迫在眉睫,必须调整,以适应未来数字化、智能化、生态化和集约化的发展方向。想要实现矿山机械结构的调整,我们就必须从以下几个方面入手,提高矿山机械产品的性能。一要淘汰对环境污染大,能源消耗高的产品;二要引进先进技术,组织员工学习,快速培养新型技术人才;三要踊跃开展研讨会,探讨新技术、新材料、新能源的开发与利用。
2.2 矿山机械的可持续发展战略
在深刻研究、认真分析矿山机械中存在的问题后,我们从实际出发,提出矿山可持续发展的战略任务。通过先进的科学技术缩短采矿时间,提高采矿的生产效率,增加公司的经济效益;通过淘汰大批落后机械产品,保护环境,减少大自然的负担,达到绿色低碳的可持续发展;通过调整矿山机械的结构,达到矿山机械的可持续发展。
3 矿山机械可持续发展的实际应用
矿上机械的可持续发展受到我我国政府和企业的高度重视,在政府和企业的大力支持下,我国矿山机械的可持续发展工作的开展,不仅体现在通过一些后期处理的工艺方法,以达到保护环境的效果,更重要的是在国家的大力支持下,我国的很多矿山机械企业加大了研发力度,致力于制造绿色、环保、低碳、节能的矿山机械设备。
3.1 新型材料和新型能源为矿山机械的可持续发展注入新活力
由于人口不断增加,能源短缺,对环境造成污染严重,受到各方面的环境压力越来越大,产品的绿色设计变得尤为重要。要实现绿色设计,就要求设计人员掌握高新的技术,掌握绿色设计中存在的各种问题,注意细节,仔细查读资料,攻克难关,掌握设计的规则与方法,逐步完成施工方案。
绿色材料是指来源丰富、便于利用、便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料的选择是绿色设计中非常重要的一部分。绿色材料的选择必须做到:优先选用可再生材料,多选用回收材料;多选用低能耗、少污染的材料;多选择环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料。所用材料应该易于再利用、回收、再制造或易于降解,提高资源利用率,实现可持续发展。
随着科学技术的不断发展,越来越多的材料可以供我们日常生产和生活需要,特别是一些新型绿色材料的出现,这些新型的绿色材料相对于普通的绿色材料来讲,第一个特点是可以通过人工的方法进行获取,而且成本相对于普通的绿色材料还要低;第二,新型的绿色材料一般由人工合成,人们可以人为的控制有害物质的多少,从而有效的保护自然环境。
在设计和生产矿山机械设备的时候,除了新型的绿色材料以外,很重要的另一方面就是新型能源的开发和利用。众所周知,矿山机械在进行工作的时候,需要消耗大量的能量,例如,煤、石油、电等能量,但是对于煤、石油等不可再生资源来讲,这种能量消耗的方式显然是不符合矿山机械的可持续发展战略的。于是,人们开始研究和开发新型的可再生的能源用以替代不可再生的能源,通过新型能源的采用,不仅可以有效的保护环境,达到绿色环保的效果,而且可以有效的节约成本,提高矿山企业的经济效益,推动矿山机械设备企业的发展。
3.2 矿山开采过程中机器人的合理运用
近几年,机器人行业是一个炙手可热的行业,机器人被应用到了我们日常生产中的很多方面,当然在矿山机械行业中也采用了机器人进行矿藏开采。采用机器人进行矿藏的开采,首先可以代替人力进行劳动,而我们知道在矿藏开采的过程中是非常危险的,例如,在煤矿的开采过程中随时会出现塌方等现象,一旦塌方将会对矿山开采工人的人身安全造成严重的威胁,采用机器人进行矿山开采可以很好的帮助我们解决这个问题,即使发生塌方等现象也不会对危及人的生命,而且机器人的工作效率也要远远高于人力作业。当然,就目前的实际情况来讲,机器人的制造和使用的成本相对较高,在矿山资源的开采过程中,不能完全整体的实现机器人代替人工作业,只能在一些特别高危的工作岗位上采用机器人,但是,机器人代替人力进行矿山开采已经成为了一种发展趋势,机器人的加入必将有力的推动矿山机械设备行业的发展。
参考文献
[1] 焦玉书.中国冶金矿山可持续发展战略研究[M].北京:冶金工业出版社,2000.