矿山机械设计精选(九篇)

第1篇：矿山机械设计范文

【关键词】现代机械设计方法、矿山机械设计、优势、要点、应用

一、矿山机械设计的重要意义

在煤矿生产过程和其他类型矿产资源的开采过程中的环节十分复杂。而在这其中矿山机械设计的作用就显得尤为重要，更关系到矿山的安全生产运行。矿山机械设备是矿山整个开采过程的中坚力量，因此我们必须重视对矿山机械的设计研究。特别值得一提的是矿山机械设计的优劣还关系到整个生产过程的安全、效率和产出矿石质量。现阶段，我国经济飞速发展，科学水平也在不断提高，如何将日新月异的科技应用于矿山机械设计体系当中，是今后我们所要面对的一大重要课题。

二、矿山机械设计的要点

1、在矿山机械设计当中首推应以人文本的设计理念。任何一种机械设计理念中，必须要强调人的特殊作用。在整个以人为本的设计理念里还包括其他多方面内容，比如矿山机械由于其体型和功能的要求一般都会存在噪音大的问题。如何尽量的削减噪音对人体构成的伤害，依然是现阶段人们研究的首要课题。相关专家研究表明，人长期处于噪音当中，整个身体机能都会出现问题，其最容易看到的外在表现就是经常发生呕吐和眩晕现象。相关数据显示，一旦外在环境的音量超过八十五分贝，人体的整个大脑皮层就会处于兴奋和难以抑制的状态。这时，矿山机械的操作者因为这种噪音环境的影响就很容易发生事故。因此，在矿山机械设计中要以操作者即以人为本，尽可能的进行降噪系统的设计，尽量运用科学技术来进行合理降噪合理除噪。特别值得一提的是，现阶段我国矿山机械设计上的自动化程度还很不够，现在矿山机械设计要点应当放在方便舒适的操作系统上。尽量人性化设计好整个工作台的构造，再比如说操作台的位置，针对人体眼睛的最佳角度来设计操作台的角度。人的眼睛最佳视角是左右在六十度、上下三十度左右，尽量满足这个原则就可以有效的减轻操作者的疲劳感。

2、现代机械设计的高效性、安全性、智能性的特点，要求我们矿山机械设计人员一定要把握好这些，综合设计好人体的基本数据和生理指标，然后综合这些具体的数据和指标再结合实际需要来进行设计。这样，我们设计出来的方案才是完善的、符合人性化需求和现代生产需求的。

三、现代设计方法在矿山机械设计中的应用分析

1、仿生学设计技术在矿山机械设计中的应用。一件工业产品的具体设计会同时作用于技术、经济、艺术三个特定行业。因此，整个工业设计的基本理念应该满足这三方面的需求。下面让我们就这三方面的内容具体谈一下关于工业设计中仿生设计的具体应用。 （1）关于形态的仿生设计。在这方面笔者想要阐述的核心思想是形态仿生设计的来源都是大自然。大自然形形的生物为仿生设计提供了无穷无尽的素材。现代的优秀设计师就是从大自然中提取灵感，以生物的形态来对矿山机械进行系统的分析和设计，用生物的自然形态来获得更好的生产力来源。这点毋容置疑，物竞天择的自然生态法则决定了在自然界中存在的生物都有其适合生态环境的特殊能力。现阶段，形态仿生设计的理念越来越被现代矿山机械设计者所重视，通过系统化的分析和数据提取，更多的设计者完成了对矿山机械的生态外形改造，并应用于具体的矿山机械制造当中。（2）关于功能的仿生设计.所谓的功能仿生设计理念是通过对整个自然界的生物本身构造和功能进行系统的分析后提取数据，再根据矿山机械设计的具体需求加以功能性融合。功能仿生设计源于自然生物的本身，自然生物本身所具有的功能是我们值得借鉴和模仿的，并且可以最大限度的应用于当前矿山机械设计的需求当中。当这些自然功能和实际功能能够完美的融合之后就会衍生出现代矿山机械的新时期功能。这对于整个矿山机械设计技术而言具有的优势是无法估计的，也是今后矿山机械设计发展的方向之一。

2、绿色设计理念在整个矿山机械设计体系中的应用。（1）设计方法。矿山机械在运行中会产生很多有害物质，对自然环境产生直接的影响，比如矿山机械的配套动力设备大多都是柴油机，因为柴油机在工作中会出现较大的噪声以及排放较多的颗粒物，尤其是那种大缸径的柴油机，其产生的噪声以及颗粒物等都会对环境产生较严重的影响。所以对于矿山机械的绿色设计就是基于环保技术的设计。从整体系统的角度出发，绿色设计就是整个系统的核心所在，在矿山机械设计中就是针对其结构的设计，比如可拆卸的设计，以及对于选择材料方面、环境设计方面、包装设计方面的创新。其中的关键环节就是对于环境的影响评价，这一点是要贯穿在整个系统全过程中，主要用于企业矿山机械设备的战略性开发以及设计和制作过程。 评价指标体系的建立，主要可以从生态平衡以及废弃处理等几个方面。其中对于美观以及使用的舒适度、矿山机械的零部件和废弃部件的回收都是要贯穿在设计、制造以及使用和回收全过程中。因为对于矿山机械的设计以及开发中，在各个阶段其工作都是交叉进行的，所以就必须要建立一个完善的环境来让内部可以交叉运用。一方面，要把各类信息进行筛选后及时传达给决策者，另一方面就是有利于反复使用。 （2）矿山机械绿色设计中的技术。在矿山机械的绿色设计中，最为核心的技术主要有以下几点：第一就是针对数据管理的技术，第二就是针对建模以及仿真技术，第三就是针对评价方面的技术。关于数据管理技术，这里我们会提到一个术语，那就是Pdm，也就是数据管理技术是在对矿山机械进行绿色设计中一个关键的技术，也是在矿山机械整个生命周期中每个环节都需要的一种对于大量数据和信息，包括了绿色资源以及工程规范和技术文档等进行管理的技术，可以按照要求把数据或者信息传递给指定位置的指定工作人员。另一方面关于建模数字化仿真技术，为了可以达到在矿山机械中进行绿色设计的目的，可以通过大量收集和整理设计、运行中的数据和信息来建立矿山机械的生命周期模型。在建模的基础上可以实现在不同部门之间的协同合作，利用这种仿真技术来对矿山机械的开发和设计、制作和测试以及后期回收和二次处理等进行全方位的仿真，这样可以更好的发现其中的问题以便解决问题。再者就是绿色度的评价，对于矿山机械的绿色度的评价，除了有操作性的指标以及保养性指标之外，还有经济性的指标以及环保性的指标，在评价的过程中应该重点强调机械对于环境的负面影响，其中对于操作性的指标就是对传统的对于功能合理性以及安全性指标的综合；保养性指标就是对其可靠性的延伸；经济性指标中，包含了因为考虑矿山机械的绿色设计而有可能会增加的成本，比如说对于废弃物的处理等；环保性的指标就是在绿色设计有的评价体系，要对于矿山机械生命周期内的所有过程都进行全面的评价。

四、结束语

相对于传统设计方法有了长足的进步，与传统的机械设计方法相比现代机械设计方法有以下三个特点：高效性、安全性、智能性。相较于以往的生产需求层次，传统的机械设计方法已经无法满足现代矿山的生产需求。现代设计理念秉承着生态、智能、绿色的原则。

参考文献：

第2篇：矿山机械设计范文

关键词：矿山机械；创新；设计

前言：我国是一个工业大国，而矿产发展是支持国内GDP发展的重要行业，当前能源消耗快，可持续发展成为社会发展的主题，而传统的矿山机械已经不能满足降低商业成本、获得高额利润的基本要求，同时整个社会对矿资源的需求量特别大，而随之发生的矿难也越来越多，这就要求对矿山机械进行创新设计，保证矿山机械的质量，最大力度的发挥其作用。近年来，我国对矿山机械进行了一定程度的研究与创造，也取得了一定的成效，但是还需要根据最新出现的各种状况以及将来可能出现的问题进行创新，保证矿业效率。

1.矿山机械创新设计的必要性体现

1.1社会发展的必然要求

世界的未来发展趋势是节约资源、低碳环保、循环可持续发展。矿物资源在我国的经济发展中应用的时间最长，也最为传统，而且在以后的实践中还会获得更多的应用。我国矿山机械的整体水平相对域外先进发展水平来说还有很大的差距。改革开放以来，经过多年的发展，我国已经跻身于世界强国之列，但要想保证我国在国际上的地位，就应该保持各方面的实力与国际相适应。在矿山机械方面我国应当按照减量化、再利用、资源化原则，在资源开采、生产消耗、废物产生、消费等环节，逐步建立全社会的资源循环利用体系，设计出在功能、构造、时间、金钱等方面最完美的机械及零件。

1.2矿山机械的创新设计是企业进步的最终结果

现代社会的轻工业发展迅速，矿产能源的利用也随之频繁起来，其开发效率也亟需提高。矿业的开采程序错综复杂，步骤繁多，每个环节之间连接紧密，而矿山机械设计对开采整体和环节都影响甚大。为实现矿山企业的长远发展，处于新时期的矿山企业，必须要深入地开发矿山资源，提高资源利用率。矿山机械设备贯穿于整个矿山的开采过程，这就要求相关部门必须重视机械设计的研究，不断创新，将现代高新技术更好地应用于矿山机械设计中。然而，要想实现这一目的，首先要保证开发安全，完备实际中运用的施工设备，然后在安全的基础之上，进行科学合理的设计，并结合具体情况创新设计，解决我国企业面临的这一重大课题。

2.矿山机械创新设计的可行性建议

2.1以人为本的设计理念

在现代机械设计中，以人为本是众多设计理念中很重要的一个方面。这个设计理念包含了多方面的内容，包括噪音的消除、机械操作控制系统、机械的外在造型等。其中，消除噪音是一个非常重要的方面，工作人员在一个充满噪声的环境里，不可能全身心工作，无法保持一个良好的工作状态，工作效率也不会高，甚至可能引发安全事故。此外，我国机械设计都没有达到独立的自动化程度，很多工作都需要人为进行操作，所以这就急需一个方便、舒适的操作系统。

2.2可靠性、稳健性和智能性设计

矿山机械的设计要注重其可靠性、稳健性与智能性，可靠性是在一定条件下，单位时间内能够完成的工作的最大限度；稳健性是对影响机械运作的各种因素进行控制和优化；智能性是科技世界发展的趋势，可以保证矿山机械的环境适应力以及运作效能。这三个中最能衡量产品质量的就是机械的可靠性，因此，在矿山机械的创新设计方面，应当反复开展有效试验，对每次试验结果进行分析对比，以确保设计生产出来的矿山机械能够在实践中正常运作。最后根据分析结果对相对薄弱的地方进行严密的计算然后改进，总之，要利用各种技术与方式对矿山机械进行设计与改进，保证产品的质量与安全性。

2.3 CAD技术

CAD是计算机辅助设计的简称，也可以说是计算机技术在机械方面的运用表现。现阶段，在矿山机械创新设计中，必不可少的会应用CAD技术。该技术包含设计操作、工程分析、文档制作和绘图等功能，为设计带来了很大的便利。在机械方面使用CAD技术具有直接建立产品模型、实现一体化设计等优点，对矿山机械产品的设计效率和加工效率的改善有着较为明显的作用。

2.4绿色设计

绿色设计随着当今世界对环境保护的重视，大家也开始提倡机械设计对绿色环保的关注。一方面，应当保证设计过程的绿色环保，主要是多次利用、经济并便于维护；另一方面是在实际施工运作中，应当减少污染，节约资源，争取用最小的成本获得最佳的效益。同时在满足使用性能和安全性能的同时，设计出来的产品也要具有优质的环境属性。在绿色设计中，要关注数据的管理，因为它在矿山机械的绿色设计起着至关重要的作用，其概括了对绿色资源和工程规范的管理技术，可以通过事先的规划将档案发送给相应岗位的工作人员。

2.5优化设计

优化设计一般是指将设计中遇到的问题利用数学模型进行转化，通过现代计算机技术的精确计算，取得最佳的有效性方案。当前，优化设计在矿山机械设计中运用已经较为普遍了。在设计过程中，设计问题越复杂，越能体现出优化设计对产品设计的优势，这在一定程度上分担了设计工作者的负担。优化设计不仅仅推动了计算机辅助功能的进程，也提高了产品的性能。优化设计技术在推进计算机辅助设计、改进产品质量和提高产品设计水平等方面都具有重要作用。

2.6有限元方法

矿山作业时环境一般比较复杂，机械作业时受力分布状况也不可能进行非常准确的预测和分析，在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中，主要是通过借助多个截面开展简化计算，此种计算模式不仅不能保障计算结果的真实性，还不能确认每个部件的受力情况。因此，在现代设计方法，往往利用有限元法，通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析，这样有利于设计产品的改造，能够更好的对设计产品进行改进，确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求和标准。

3.结语

伴随科学技术的发展进步，矿山机械创新性设计对提高企业竞争力的作用越来越明显，对人的安全的保护程度也有所提高。在矿山机械的实际应用中，技术人员应根据企业独有的特性以及主要的服务方向，做出最适合企业发展与进步的未来规划设计。总之，现代社会存在各种各样的设计方式和技巧，只有将每一个技巧精确的应用于矿山机械的每一个零部件之中，才能保证设计出最优化的产品，从而提高企业在服务领域内的竞争力，增强其生产品质和速率，为矿山实业的发展、节约型社会的持续、我国的经济收益做出一份贡献。

参考文献

[1] 朱艳敏. 浅谈现代设计技术方法在矿山机械设计中应用[J]. 科技创新与应用，2014，33：295.

[2] 卜繁刚. 现代机械设计方法在矿山机械设计中的应用[J]. 中国新技术新产品，2016，07：53-54.

第3篇：矿山机械设计范文

关键词：矿山；机械设计；现代设计

中图分类号： S611 文献标识码： A

1、加强矿山机械设计和改进的必要性

随着现代工业事业不断的发展，越来越多的矿产资源得到了有效的开发和利用，为了促进矿山企业的可持续发展，作为新时期背景下的矿山企业，就必须加强对矿山资源的开发和利用，而为了确保矿山资源开采的有效性和开采的效率，尤其是注意到开采的安全性，就必须加强对现有设备的改造，在确保安全的前提下，采取科学的设计方法，在促进设计质量提升的同时降低设计的成本，矿山开采的低碳环保以及矿山企业的可持续发展。由此可见，加强对矿山机械的设计和改进具有十分强烈的必要性。

2、矿山机械设计中现代设计方法的发展

传统的矿山机械设计方法，主要是从感觉、经验层面出发来对机械设备进行设计，因此，传统机械设计方法主要是凭借个人的主观意识，因此在具体工作中，缺乏对设计工作的理性思考。而机械设计中现代设计方法的具体应用更多的是在工作中依靠现代科技，对设计生产数据进行系统分析，以此创造出更加合理、高质、价廉的机械产品，以此更好的满足矿山企业的实际生产需求。实际工作中，有效促进机械现代设计方法不断发展的主要因素包括有:一是计算机技术在机械设计领域中的应用，以此有效地提高了相关设计人员的工作效率，同时具体设计方式也因此日益多元化。其次是多领域学科的交叉和融合，以此丰富了现代机械设计的实际内涵，比如信息技术、计算机技术、控制技术以及通讯技术等等，发展了现代设计理念，从而使设计师能够从多角度思考如何满足企业的生产需求。现代设计方法具有智能性、动态性、多功能性、系统性等特点，既能够满足相关设计师的要求，也能够有效的满足生产企业的实际要求。

3、矿山机械设计中现代设计方法的应用

3.1、增强矿山机械设计的可靠性

在矿山机械设计中，其可靠性的好坏会直接影响到其自身质量的好坏与否，也就说矿山机械可以在较差的工作环境下完成一定的采矿量，并能在此过程中保证采矿的安全性。所以，在对矿山机械进行增强设计时，首先要做的就是增强其设计的可靠性，并对此设计进行有效的检验，以确保设计出来的矿山机械能够完成不同工作量、不同工作环境的采矿工作。要想完成这项检验，就需要对其设计数据进行进一步的统计与分析，进行大量的试验，将此过程中发现的薄弱环节给予及时的处理和改进，为矿山机械设计的可靠性提供有力的保障和基础，提高矿山机械设计的质量和性能，保证矿山机械能够进行安全、可靠的顺利运行。

3.2、在矿山机械设计中应用CAD技术

CAD技术是一种在矿山机械设计中应用最为广泛的技术，其具体是指设计工作人员利用计算机技术的硬件系统和软件系统来对矿山机械进行设计与开发，在具体的应用过程中，主要包括设计分析、工程分析、绘图文档以及制作文档等多个环节。对CAD技术在矿山机械设计中的应用进行加强，除了可以对设计一体化及模块化进行实现之外，还可以通过CAPP系统对设计工艺进行合理规划，将计算机内的产品模型导入到NC编程中，特别是在NC机床加工中心，可以将加工代码直接输入其中，由此可以看出，加强矿山机械设计中的CAD技术，可以有效的提高技术效益，实现将设计和制造进行有机结合的目的。

3.3、在矿山机械设计中应用绿色设计理念

在现代化工业不断发展的进程中，环境问题越来越受到人们的关注与重视。在这种形势下，绿色设计理念被提出并不断的被应用到实际设计当中进而成为主流设计理念。绿色设计主要是指设计工作人员在对产品使用方面进行设计时，还要保证生态环境的和谐发展，或是以不污染环境或是少污染环境为基础来进行设计。绿色设计理念的主要目的是对现代化工业生产所产生的自然环境破坏进行减少或是消除，进而达到人和自然和谐相处、共同发展的目标。在矿山机械设计中运用绿色设计理念，可以在延长矿山机械设备使用寿命的同时，达到生产发展与环境发展的和谐共处。

3.4、有限元法的应用

矿山作业时环境较为复杂，机械作业时受力情况也无法进行准确的计算和分析，在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中通常都是通过几个截面来进行简化计算，这不仅无论确保计算结果的准确性，而且仅仅通过对几个截面的设计校核，无法对每个部件的应力分布情况进行准确的确定。所以在现代设计方法，往往利用有限元法，通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析，这样能够更好的对设计产品进行改进，确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求。

3.5、人机工程设计技术的应用

矿山机械运行的环境比较恶劣，操作机器人员需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全。

4、矿山机械设计过程中应注意问题

4.1、强调“以人为本”的设计

首先，要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。“以人为本”涉及到很多方面，例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面，工作人员在一个充满噪声的环境里，不可能保持一个良好的工作状态。操作工人极易出现错误操作而导致事故发生。因此在机械设计过程中，必须找到最合适的工作频率，降低噪声对工作人员的影响。除此之外，我国机械设计自动化程度比较低，很多都需要人工操作，因此有一个方便舒适的操作系统很重要。

4.2、集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点

其次，现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据，例如人体的一些生理指标，各个部位的尺寸等，还要了解矿山的一些基本知识等情况，设计出来的工作界面要简洁大方，让工作人员很好的操作，又能保持一种良好的情绪和工作状态。

总言之，在近年来，我国经济发展迅速，科学技术也突飞猛进，尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出，这也有助于机械水平的提高和发展；通过结合设计技术和理论知识，进一步发展了机械设计方法，同时从设计手法上看，也可以发现设计更精确和智能。而作为矿山工作人员，也要紧跟时展，不断优化设计技术，以此使得现代设计方法能在具体工作中发挥出其更大的优越性，最终保证整体工作的有效性。

参考文献

[1]朱艳敏.浅谈现代设计技术方法在矿山机械设计中应用[J].科技创新与应用，2014，33:295.

[2]孙伟春.试析矿山机械设计中现代设计方法的体现[J].山东工业技术，2014，17:43.

第4篇：矿山机械设计范文

关键词：结构优化设计技术；矿山机械设计；初步

矿山机械中的一些大型设备大部分是结构件。据不完全统计，装载机、牙轮钻机、挖掘机等设备，其结构件占60%以上。对这些以结构件为主的设备，采用传统的设计方法，其结果是很不理想的。庆幸的是，我们这行业的研究设计人员开始关注这个问题，做了一些有益的工作。如对一些机构进行了优化设计，用有限原方法进行结构的静动强度分析等等。但到目前为止，仍没见到有关矿山机械结构优化的文献。

一、矿山机械结构优化的可行性和必要性

1.尽管有这样那样的困难，对矿山机械进行结构优化设计还是有可能的。结构优化设计应用有三个前提条件：一是电子计算机的发展和普及，二是有限元理论和方法的发展；三是高效的结构优化方法。从目前情况着，电子计算机特别是微型电子计算机在科研、设计部门已日益普及，作为结构优化基础之一的有限元理论和方法是比较成熟的，而且有了不少通用的有限元分析程序；结构优化设计理论，经过二十多年的发展也日臻成熟，无论是优化准则法、数学规划法还是两者的统一方法，其解题效率都比较高。结构优化技术目前已广泛地应用于航空部门、土建部门等。在矿山机械领域由于广大科技工作者的努力，在有限元分析方面已取得了较大的进展。对牙轮钻机、装载机、挖掘机等主要矿山机械的有限元分析已全面展开。这就为结构优化提供了直接的便利条件。给矿山机械的优化提供了可靠的保证。

2.矿机中的一些主要设备如牙轮钻机、装载机、挖掘机等都具有一个比较明显的特点，那就是：十分笨重，运输不便。对这些设备采用传统方法进行设计时，则往往难以找到一个理想的方案。其应力分布和结构往往是不太合理。而采用结构优化设计方法，可以在对原始设计方案进行有限元分析的基础上，采用自动寻优方法，就可以找到一个较理想的方案。使结构的应力分布更加均匀，结构更加合理。而且，从现在的文献来看，设备的自重可以减轻25%左右，其经济效益是十分显著的。因此，有必要对矿机结构进行优化设计。

二、 矿山机械设计中结构优化设计技术

1. 最大可靠性结构优化设计。"可靠性"的概念对我们并不陌生，但将可靠性概率引入超静定结构的设计中，却鲜为人知。而在工程设计中却经常希望在给定材料体积下尽可能合理地分布结构材料，使结构的可靠性尽可能地大，或是研究一个用料省、可靠性大的折衷方案。因此在矿山机械结构件设计中，引入可靠性概率（结构在规定的条件下，在规定的时间内完成预定功能的概率）这一衡量结构可靠性的指标，采用一次二阶矩概率设计理论，以传统的安全系数为目标进行优化，就可以提高结构的安全度，而且使结构更为合理。文献"1"以结构杆件截面积为设计变量进行了可靠性最大的结构优化设计表明这个方法是可行的。

2. 结构模糊优化设计。从目前的有限元程序，对于所给定的计算模型，其结果是比较精确的。但是对实际结构而言，这个结果是不大可信的。这是与模型、载荷，约束的简化等多方面因素有关。本来，这些因素在实际工作或结构中是不大容易确定的，也就是说具有一定的"模糊性"。另外，对于有限元分析的计算工况的确定也是比较困难的。目前，我们在有限元分析中，一般是选择典型工况进行，至于这典型工况的"典型性"则是由分析者自己确定。此外，在结构优化设计中，还有许多东西是模糊的，目标函数、约束条件、约束条件的右端项等等均具有一定的模糊性。最后，为了真正地得到满足所有可能约束的结构最佳组成，我们要对最后的尺寸和形状作出决策。因为，对每种不同的工况，计算得到的"最优值"是各不相同的，那么，在综合所有计算工况时，究竟如何确定其最终尺寸呢？显然，按满应力法则不大可行，因为满应力法是要求每一单元至少在一种工况下达到满应力状态，这样综合的结构就不可能是最轻结构。因此，最后尺寸和形状的决定也要借助模糊理论来解决。从模糊到精确，再从精确到模糊，这是符合历史发展规律。

3.研制、推广、应用CAD软件。根据现代结构设计的需要，借助计算机辅助设计，不但能对结构的初始方案和改进方案快速地进行结构分析和强度校核。而且还能开展以最轻重量的单目标优化设计和以机器工作性能、节省钢材和结构强度三大要素为出发点的多目标优化设计。因此加速研制一些多功能的计算机辅助设计软件，对于提高矿山机械设计的质量，是很有必要的。目前，在农机领域已经有了用于微型机的大型多功能的MAS程序系统，不过，在优化设计等方面，还有待进一步完善。应用CAD软件，可以在以下几个方面起到明显作用：一是提供合理的设计方案、节省钢材和成本。二是提高产品设计水平。三是可找出结构损坏的原因和有害振动的根源。四是可以对机器系统进行多目标的优化设计。在研制CAD系统时，应该注意的是：一是发掘较为普及的微型机的潜力。二是结构设计和分析的完备性（结构静动分析、结构静动优化计算机绘图等）。三是适用于多种结构型式，即适用于多单元的结构（如杆、梁、板、壳等）。

三、发展方向

1.大力推广应用结构优化设计的发展方向。航空、国防、造船等行业分别召开了结构优化设计的学术交流会。土建部门还举办了结构优化设计的专门讲习班。机械工程学会召开的强度学术会议上也交流了结构优化方面的论文。这说明在这些行业和部门，结构优化设计已经受到重视。因此，矿山机械设计部门的工作者（包括设计师、研究生和教师）应该注意推广和应用结构优化设计技术。可以举办结构优化枝术讲习班，召开矿山机械结构优化设计学术交流会。学习工程设计人员应该掌握结构优化设计的基本知识，学会使用一些结构优化设计软件。对具体的结构采用优化设计，以提高整个矿山机械的设计水平。

2.矿机结构从静力优化向动力优化过渡。首先，我们要大力开展矿机结构的静力优化设计，推广应用和完善现有的结构优化程序，研制和发展一些通用性较强而且又适合矿机特点的软件包。其次，我们应该在结构静力优化的基础上，对矿机结构进行动力优化设入计。因为在静力优化时没有考虑结构的动力特性。如固有频率、动态响应等。而这些动力特性对于大部分矿山机械来说是比较重要的。如固有频率对司机乘坐的舒适性以及共振破坏等都是很重要的。而结构的动力优化设计就是在静力优化的基础上引进频率约束，动强度约束，动刚度约束等。在理论上，进行动力优化是没有困难的，静力优化的结果可以作为动力优化的初始值。

我们建议，在近几年内，应该集中精力着手研究一些具有专业特色的典型的程序包。如底盘、车架、机架等结构件的优一化程序。按照结构的通用性、统一性和组合性原则建立程序包，对结构件进行选型优化设计。当然，如果在程序包中加上对整机参数的优化、液压系统优化设计、传动系统优化设计等等，可以使矿山机械的设计更趋自动化。

参考文献：

[1]程耿东。可靠性最大的结沟优化设计.计算结构力学及其应用.2010，No4

第5篇：矿山机械设计范文

我国矿山机械安全的现状及存在的问题

矿井下的工作环境非常恶劣，潮湿、温差、粉尘和辐射等因素都会降低矿山机械的可靠性，影响安全检测设备的性能。而部分管理人员和维护人员安全意识薄弱，对矿山机械的维护不到位，造成设备安全性降低。虽然矿山机械安全检测技术已经取得很大进步，但是由于矿山机械工作环境的复杂性和矿山机械自身的复杂性，增加了安全检测的难度。为了进一步提高矿山机械的安全性，需要不断完善和改进矿山机械设备安全检测技术，尤其是在灵敏度和可靠性方面有待加强。随着科学技术水平的提高，矿山机械在安全设计方面取得很大进步，已经有比较成熟的理论和方法。如今的矿山机械正朝着大型化、复杂化的方向发展，但我国对大型、复杂矿山机械的研究还不全面，仅停留在理论层面，没有切实可行的安全设计方法。

与发达国家的机械安全设计相比，我国的机械安全设计存在较大差距，主要原因有：首先，我国矿山机械设计人员整体素质比较低；其次，我国矿山机械的设计水平落后，技术能力比较低，基础数据储备不足；再次，我国矿山机械设计人员缺乏创新精神，对于采购的先进设备，仅停留在测绘和仿制的低层次上，不能积极吸取国外的先进技术来改造或创新我国的矿山机械；最后，我国在矿山机械的新工艺、新的测试方法及新的技术原理等方面缺乏必要的技术储备。我国矿山机械的自动化和信息化程度不断提高，这对操作人员的专业水平提出了更高的要求。据统计，由于人为因素造成矿山事故的比重高达80%以上。由于采矿行业的特殊性和复杂性，造成从业人员的组成非常复杂，某些员工的文化水平和专业素养比较低，经常在没有掌握矿山机械基本性能的情况下就开始操作矿山机械，由此造成的安全事故举不胜举。因此，有必要完善从业人员的培训机制，提高从业人员的综合素质。

矿山机械安全现状的改进措施

首先，要提高领导的安全意识。采矿企业的领导好似轮船的舵手，直接影响采矿企业的发展方向。如果领导能够提高安全意识、重视安全教育、鼓励安全生产，将会带动越来越多的员工重视矿山机械安全。其次，要提高员工的安全意识。员工是矿山机械的直接操作者，如果员工的安全意识薄弱，将在很大程度上提高矿山事故的发生概率。因此，一定要提高员工的安全意识。采矿企业可以定期举办安全教育，时刻提醒员工要把安全生产放在第一位。由于矿山机械的工作环境非常恶劣，从而提高了矿山机械的故障率。如果仅仅依靠人工检查故障，不仅费时、费力，还不能做到适时检测，可靠性比较低。利用矿山机械安全检测技术，尤其是在线检测，可以做到适时检测，全面、客观的反应矿山机械各部件的参数与运行现状。利用故障诊断系统可以快速、准确的找到故障点，提高故障检查效率、缩短故障诊断时间，最大程度的减少矿产机械故障造成人员伤亡和经济损失。目前，矿山机械安全检测与故障诊断的理论和方法非常多，矿山机械的设计人员应该未雨绸缪，在矿山机械的设计过程中就应用这些理论与方法提高矿山机械的安全检测和故障诊断质量。矿山机械正朝着高速化、复杂化、大型化和重载的方向发展，由于影响矿山机械安全的因素很多，所以仅依靠单一的理论与方法难以满足现代安全生产的要求。因此，我们应该积极吸取国外矿山机械先进的安全设计理论和安全设计方法，并结合我国国情，建立一套能满足我国采矿业发展要求的矿山机械安全设计体系，从而提高我国的矿山机械安全水平。

采矿业是我国国民经济的重要支柱产业之一，对我国国民经济的发展起到重要作用。因此，国家应该重视采矿业的安全生产，尤其是矿山机械安全。首先，国家应该给予国有重点采矿企业和地方采矿企业必要的资金和技术支持，鼓励采矿企业在矿山机械安全方面进行技术创新；其次，提高矿山机械的监察力度，对于达到报废标准的矿山机械一定要坚决报销。一方面防止矿山机械超期服役，带来安全隐患；另一方面防止大型采矿企业把达到服役期的矿山机械转卖给小型民营采矿企业。最后，采矿企业要增加资金投入，提高矿山机械的维护、保养质量，保持矿山机械的安全性和可靠性。员工的素质直接决定着矿山机械的安全水平，为了改善矿山机械的安全现状，必须提供员工的综合素质。首先，采矿机械日趋大型化和复杂化，这对员工的专业水平提出了更高的要求。因此，采矿企业应该建立完善的培训机制，定期对员工进行培训，鼓励员工学习新技能，缩短员工的知识更新周期，提高员工的专业水平；其次，采矿企业应该建立完善的奖惩制度，并本着公平、公正、公开的原则考核员工的工作业绩。对于表现好的员工要及时给予精神和物质上的奖励，以此来激发员工的工作热情。

第6篇：矿山机械设计范文

关键词：矿山机械;机械安全

1矿山机械的发展现状

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

［1］煤炭工业部.煤炭工业设计规程［M］.北京:煤炭工业出版社,1992.

［2］程居山.矿山机械［M］.徐州:中国矿业大学出版社,1997.

［3］杨敬国,晋民杰.国外矿山机械的发展趋势［J］.山西机械,2000,增刊,23-241.

［4］管荣根,张瑞宏,顾玲.论我国矿山机械的创新与发展［J］.矿山机械,2004,(9):22-231.

第7篇：矿山机械设计范文

关键词：矿山机械现状问题措施

1、 矿山机械的发展现状

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， 尤其井下采掘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， 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， 就可能导致如电动铲运机损坏、卷扬钢丝绳断裂、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。

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。

2.1.1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；

2.1.2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；

2.1.3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。

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， 导致安全事故屡发的原因之一。

3.2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， 目前只有安全设计理论， 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。

3.3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。

4、解决措施

4.1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。

4.2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矿山和地方矿山进行安全技术改造， 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。

4.3进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准

第8篇：矿山机械设计范文

矿山机械安全技术的发展现状

乡镇小型矿井的发展在我国矿业的发展中也占有非常重要的地位，数量也十分之多，一般是由个人承包经营的体质，生产条件较为简单，并且生产方式也十分原始，加之对其资金设备投入的较少，使其缺少必要的安全性。另外，经过近几年的开发和研究，我国的矿山机械已经从最初的落后状况逐渐走向成熟，机械设备的研发和使用逐渐的专业化，矿山机械也从轻型逐渐的转变成为了中重型设备，我国矿山的开采工艺与世界的发展缩短了距离，很多国内生产的矿山机械设备已经接近世界发展水平，具有在线的检测与实时监控功能，也具备较高的安全性和可靠性。

矿山机械安全化出现的问题

随着我国经济的不断发展，对于现代化矿井的装备要求也逐渐增高，但是整体的发展有发达国家相比还是存在一定的差距，及现代化的综采设备普及率较低，地区之间的矿山机械使用不平衡。有些地区超前使用了现阶段相对先进的机械设备，但是对于盲目引进，对自身的发展背景分析不完全，对于引进的技术消化不彻底导致不能正常使用先进的设备进行生产工作，不能充分的发挥其有力的作用，产生的效率也就十分低下了。而还有一些地区为了追求利益的最大化，严重忽视矿山机械设备的安全性能，加大生产，对于出现问题和损害的机械不进行及时的维修和补救，老化的设备也不进行淘汰处置，这样既缩短了机械的使用寿命，同时也对生产的安全性造成威胁，对机械的超负荷工作给矿山生产工作带来了较大的安全隐患。矿山生产的工作环境一般比较恶劣，如果加上设备安全性无法得到保障，就是导致安全监测设备的可靠性降低，并且会对人身安全造成威胁。因此，部分管理人员存在侥幸心理，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。

在矿山的生产过程中，由于机械设备长时间的处于重载和交变载荷状态下进行大量的工作，会造成机械的可靠性降低，影响其安全性能，容易导致恶性事故的发生，造成隐患。因此，在矿山生产中我们要不断的对机械设备进行状态监测和诊断，这种检测诊断在矿山机电设备中的运行、维护、检修等在整个生产过程中占有非常重要的低位，它有效的保障了设备的日常使用寿命，并进一步提高设备的使用效率。但是我国故障检修诊断在矿山机电设备上的应用并不完善，受到各种因素的影响，会产生一定的问题和风险，严重会由此造成重大的生产事故，造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，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。目前，我国矿山机械的安全设计方面同样也存在一定的问题，虽然具有一定成熟的理论与方法，但是针对较大型、复杂的矿山机械设备的安全技术就显得十分微弱，缺乏成熟理想的设计方法。同时，我国的安全设计仅停留在理论分析阶段，并不能全完符合应用的设计方法欠缺，这些都对矿山机械安全化的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。

第9篇：矿山机械设计范文

关键词：矿山机械 安全 维护保养 对策

一、引言

我国矿产资源丰富，矿山生产已是我国国民经济生产中重要的生产行业之一，随着经济科技的发展，各类矿山建设规模由小变大，机械化水平也不断提高。矿山设备的安全运行是矿山企业安全生产的重要组成部分，尤其是矿山关键设备的安全、高效运行更是矿山企业安全生产的重中之重。每年由矿山机械设备隐患而导致的安全事故给矿山企业造成巨大损失，也给矿山从业人员的人身安全造成严重威胁，矿山机械的安全问题越来越引起人们的高度重视。

二、矿山主要机械设备安全管理的意义

矿山机械设备管理水平是制约矿山企业高效生产最重要的因素之一，一旦发生局部的矿山机械管理问题，甚至可以造成整个生产的中断。因此，确保矿山机械设备的安全性，是矿山做好生产的基础条件。随着科学技术的发展，加之对矿山生产要求的日渐提高，矿山机械设备的使用更是日益扩大，因此矿山机械设备的安全管理就成为了矿山生产中的大事。在矿山安全事故中，由于设备故障因素引发的安全事故较多，这类事故在矿山机械安全事故中也占有很大比例，可以说矿山机械设备的安全运行，对矿山安全生产起着决定性作用。

从各种统计中可以发现，由于不注重矿山机械设备的安全管理，因矿山机械设备故障而发生的事故占据了总事故的60%。如果生产中的矿山机械设备一旦出现故障，不但会影响到企业正常的生产与运作，还会威胁到工作人员的人身安全。由此可见，矿山机械设备安全运行，直接关系着矿山的安全生产与经济效益，只有提高矿山的机械设备的安全性，做好安全管理，科学的使用矿山机械设备，才能确保矿山企业正常运转，提高矿山企业的经济效益。

三、矿山机械安全管理存在的问题

1、从业人员素质亟待提高

随着矿山机械设备的不断发展，其自动化的程度不断提高，为了提高生产效率，矿山企业都在提倡采用现代化的设备来工作，这同时也对操作、维修人员的知识和技术水平的要求也在提高。据资料统计表明，矿山机械伤亡事故百分之八十以上是由于工作人员的操作不当造成的。由于矿山工作环境恶劣、工作本身的艰苦和危险性，所以难以受到高素质机械专业人才的青睐。因此，许多企业只有放低招聘标准，致使企业的矿山机械的从业人员组成复杂，许多机械设备的操作、维修人员的专业素质较低，对设备的安全性能了解不够，同时缺乏自我保护及设备安全意识，致使违规操作造成机械设备安全事故。

2、机械设备的维护保养重视不够

对于矿山设备，应该按照相关的规定、技术标准等进行日常检查保养维护，同时，根据相关的技术手册，定期进行小修、中修、大修等。其中非常重要的也是容易被人忽视的是，在多数的矿山企业中，设备管理侧重于维修，而忽视设备的保养和系统管理工作，是兼职管理或者干脆是使用部门自行管理，这样就会造成油品使用混乱，不能严格执行工作制度。对于设备，应设有专职管理人员和一套行之有效的管理制度。人员在长期的工作学习中积累的丰富知识和经验，能有效合理的选择油，使设备处于良好的状态，保证设备正常运行和延长设备寿命。若使用的油品不当，或者油没能按照相关要求定期添加或者更换，会增加肉眼看不到的非正常磨损，摩擦阻力增大，设备损耗加快。同时，油的添加量也要遵循有关手册执行，因为油料过量会造成浪费，同时增加机械阻力，油料过少不能起到作用，加快设备磨损，加速油品变质，缩短设备维修期，增加能耗。

3、矿山机械安检技术有待提高

矿山机械设备大多比较复杂，并且还长期处于重载状态下工作，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，尤其是要提高监测的灵敏性和可靠度。许多安全事故的发生都是因为安全监测技术落后，没有及时发现安全隐患加以处理，最终导致了事故的发生。

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，因此亟需完善。另外，由于利益的驱使，一些管理人员存在侥幸心里，只想不断提高产量，忽视了安全质量，没有严格执行机械安全标准，从而埋下隐患。虽然大家都知道安全质量标准化是矿山安全的基本保证，但是在产品需求旺盛的情况下，企业容易对质量标准化工作产生松懈和麻痹思想，加上较高的投入，更会使矿山管理者在产量、进度与质量标准化面前，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。

四、完善矿山机械安全管理的对策

1、加强对机械从业人员的技术和安全意识培训

随着矿山机械业的不断发展，对操作人员的技术水平要求也更高。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管理观念，共同承担安全责任，增强安全意识。因此企业应该定期对机械设备操作人员进行操作技能和安全意识的培训，应完善各种设备的操作规程和操作人员岗位责任制、维修保养等规章制度，设备操作人员应实行持证上岗，如特殊机械工种应持有特种作业上岗证。加强操作人员的专业技术培训，针对不同水平的操作人员制定不同的培训内容，以增强提高安全技术培训效果。严格执行安全技术操作规程，使安全意识真正入脑入心，杜绝生产过程中违章操作行为，从而在工作中确实做到主动防范、积极防范，有效地减少事故的发生。为了延长机械设备的寿命，在使用方面必须坚持实行机械操作人员要懂构造、懂原理、懂性能，正确操作机械设备。加强维修人员的维修知识培训，使其熟悉机械故障的形成过程，充分掌握机械故障特性、维修特性，采用合理的维修方法，克服盲目性维修等错误性的维修方法，使机械设备的使用寿命延长，从而进一步提高生产效益，降低生产成本。最终通过对操作人员的技术知识培训和安全教育，保证矿山机械安全有序生产，为企业矿山经济建设和发展提供有效的保证。

2、注重提高机械故障诊断技术

首先，引入新的故障诊断方法。许多矿山机械设备的性能、结构与作用等日益复杂化、高级化，一般修理人员很难单凭经验解决问题，因此很有必要引入新的故障诊断方法，更科学更有效的及早发现问题解决问题，有效避免可能因机械故障造成的危险。例如，如灰色分析、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，如超声波技术、线探伤技术、热象诊断技术等。其次，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。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。

3、完善矿山机械安全标准，严格落实

由于我国矿山机械安全标准历史不长、数量不多、种类不全，标准体系有待完善。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，制定出的安全标准，既符合我国矿山机械业基本情况，又与国际接轨。制度一旦确定，监察机关应加大执法力度，保证法规和标准的严格执行，用政府行为约束和督促企业在管理上，必须按照安全技术法规和强制性手段进行管理，层层抓落实责任到人，奖罚分明，要注重对员工的定期考核，促使相关人员的机械开采安全管理水平能够不断提高。

4、加强对备品备件的管理

矿山设备的备件管理一直是矿山企业加强管理、降低成本、增加经济效益的重要课题。大量的备件库存会占用大量的流动资金，这对企业的高效运转是不利的，所以，有些企业为了减少流动资金积压，不断的减少备件库存量，而其备件管理水平又没有跟上，这样就非常有可能在生产过程中出现缺少关键备件的情况。一旦出现缺少备件的情况，不管是临时购买还是从相关企业调配，因备件加工及运输都需要时间，都很难把问题及时解决。这样就会出现两种情况，一是直接造成停产；二是因为迫于生产任务的压力，把本应该报废的备件，在进行简单修复之后继续使用，或者干脆自制简陋备件进行替换使用，这些做法本身会给设备整体性能造成很大的影响，还会缩短设备的正常使用寿命，同时这也给设备运行埋下了严重的安全隐患。

因此，要对备件采购计划及库存加强管理，要做到有计划合理的外购备件。加强备件计划管理是在满足生产设备长周期、安全、稳定运行的基础上，降低备件储备、减少流动资金占用的有效措施。应依据公司制定的年度大、中、小修计划，结合对生产设备状态监测所获取的情况，总结以往设备检修中备件实际消耗量和统计寿命周期，来科学的制定备件的储备定额，同时要根据备件的重要程度、生产周期等因素充分考虑事故件的储备量。要及时了解掌握备件库存的动态储量，再根据备件的使用周期，以制定合理科学的备件采购计划。每个企业都有现行的管理措施，同时也应该在实践中不断地探索，找出最适合本企业的设备管理方法，做到在缩减库存加速备件流动资金周转的同时，又要为维护检修提供充分的物质保障，提高设备作业率。

5、加强对设备进行保养维护

矿山企业对各种机械设备的保养应该会有很多的明确规定，但是矿山企业的部分领导对机械设备的保养意识不强，只想任务不注重保养，认为机械设备在正常运行，没有故障，无需停下来进行保养。实际上保养能消除机械隐患，对机械设备实行定期保养是延长机械设备使用寿命的关键条件，若不及时保养，往往会使机械设备出现大的故障，甚至发生事故，这样既增加维修费用，又耽误生产任务的完成。

同时，对于设备的维修，应改善维修技术与设施，为了做到适宜修理，应尽量采用先进的维修技术与设施。如为了保持矿山设备良好的技术状态，将矿山设备信息技术协调起来进行实时诊断和维护是很必要的，建立矿山调度室远程故障诊断及维护系统是解决问题的很好的方法。另外，要创新维修管理制度，应综合应用可靠性理论、状态监测、计算机技术、预测、管理等技术理论，针对我国的实际国情采用“针对性维修策略”，并确立其理论依据、理论要点和具体实施的方法步骤，以矿山机械设备为对象进行了具体实施。

五、结语

随着我国经济的不断发展，我国的科学技术的水平也在不断提高。我国矿山的开采已经从原来的主要依靠人力来开采的方式逐渐发展成为了现在的机械化的开采。现在，矿山机械设备的安全问题得到了人们的很大关注，人们对于矿山机械设备安全方面的重视程度要高于其使用效果。矿山机械的安全问题对于矿山开采的影响是十分的重大的，因此对于矿山机械方面的安全问题的研究工作已经成为了一项重要的学科。矿山机械安全管理不仅是推动矿山工业发展的必要手段也是企业进行生产和扩大再生产的重要物质基础。矿山机械设备在使用过程中，必须加强安全管理，才能使其保持良好的状态，完成预定生产任务，维护企业利益，因此，从上到下都应该重视矿山机械设备的安全问题。

参考文献：

[1]程居山.矿山机械[M].徐州：中国矿业大学出版社，1997

[2]禹金云.机械安全技术趋向分析[J].中国安全科学报，2004，14，（4）：55-57

[3]孟藩勇.露天矿山机械设备发展趋势及其安全管理.装备制造技术，2012，01