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中图分类号:O741+.2 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着科学技术的飞速发展,国有大中型矿山企业的科学技术和安全管理水平也不断提高。矿山机械设备是构成矿山企业的重要组成部分,随着矿山生产建设规模的不断扩大,机械化程度的不断提高,要求对设备的使用维修与保养的技术水平也必须相应的提高,正确的操作设备,及时的维修设备、合理的维护与保养设备,可以延长设备的使用寿命,恢复机电设备技术性能,排除故障及消除故障隐患,保证设备的可靠性工作,发挥设备的最大潜能,有效地提高生产效益,降低生产成本,也是矿山企业得以发展壮大的有效途径。然而,由于矿山机械多在井下作业,受作业空间范围的限制,工作环境十分恶劣,故障频繁;加之,矿山企加业的生产特性,决定了它们工作在空间窄小,粉尘较大,湿度强,甚至压力大的环境之中,给故障的及时排除带来了很大的困难。针对目前矿山机械设备保养维修工作的有关问题,本文提出了自己的见解,旨在引起有关领导和工作人员的重视。为企业中的矿山设备提高维修质量,降低设备事故率。
1矿山机械设备故障特点
1.1潜在性
机械在使用中会出现各种损伤,损伤引起零部件结构参数发生变化,当损伤发展到使零部件结构参数超出允许值时,机械即出现潜在故障。由于机械设计存在一定的尺度安全系数,因此即使某些零部件的结构参数超出允许值后,机械的功能输出参数仍在允许的范围内,也即机械并未发生功能故障。从潜在故障发展到功能故障一般具有较长的一段时间,因为通过、清洁、紧固、调整等手段,可以消除或减缓损伤的发展,使潜在故障得到定程度的控制甚至消除。机械故障的潜在性可通过维护保养来减少功能故障的发生,从而大大延长了机械的使用寿命。
1.2 渐发性
由于磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程的发生与时间关系密切,因此机械故障的发生多半与时间有关。在使用中,机械的损伤是逐步产生的,零部件的结构参数也是缓慢变化的,机械的性能
参数也是逐渐恶化的。绝大多数故障可能事先通过仪器进行测试和监控,故障发生的概率与机械运转的时间有关,机械使用刚间越长,发生故障的概率就越大。故障的渐发性使机械的多数故障可以预防,故障诊断、视情维修就是建立在这一基础上的。
1.3 耗损性
机械磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程伴随着能量与质量的变化,其过程是不可逆转的。表现为机械老化程度逐步加剧,故障越来越多。随着使用时间的增加,局部故障的排除虽然能恢复机械的性能,但机械的故障率仍不断上升,新的故障将不断出现。同时损伤的消除也是不完全性的,维修不可能使机械的性能恢复到使用前的状态。机械故障的耗损性决定了机械维修级别与深度的差异,同时机械故障分布模型也不能简单用指数分布来描述。
1.4 模糊性
机械使用中,由于受到各种使用及环境条件的影响,其损伤与输出参数的变化都具有一定的随机性与分散性,同时,由于材料与制造等因素的影响,机械的各种极限值、初始值也具有不同的分布,同一机械,在不同的使用环境下,输出参数随时、司也具有不同的分布,从而导致参数变化及故障判别标准都具有一定的分散性,使机械故障的发生与判别标准都具有定的模糊性。机械故障的模糊性给机械故障的诊断与判别增加了一定的难度,也要求机械故障的研究必须宏观与微观相结合。
1.5 多样性
机械使用中,由于磨损、腐蚀、疲劳、老化过程的同时作用,同一零部件往往存在多种故障机理,产生多种故障模式,如轴的弯曲变形、磨损、疲劳断裂等。这些故障不仅故障机理与表现形式不同,而且分布模型及在各级的影响程度也不同,使故障呈现出多样性。机械故障的多样性要求对故障按不同机理与模式单独进行研究。
2 矿山企业应加强的措施
2.1 加强工人专业技能和职业道德,严格执行安全技术操作规程
为了延长机械设备的寿命,在使用方面必须坚持实行定人、定机、包使用、包保管和包保养的二定三包制度,机械操作人员必须要做到懂构造、懂原理和懂性能的三懂制度,还要包括会使用、会保养、会检查和会排除故障的四会制度,并对机械设备实行目标成本管理,实现操作者经济性和机械使用性相统一。这里需要特别强调一个常被忽视的问题,即环境因素对机械设备的影响。矿山机械设备大都是在比较恶劣的环境中作业,作业地点经常因地质条件的变化而变化,所以其性能受到作业场地的温度,湿度,地质情况,灰尘等因素的影响很大。不少企业由于忽视了环境因素对机械设备的影响,没有实施相应的保护性或适应性措施,致使机械使用性能降低,
使用寿命缩短,甚至酿成事故。
2.2 加强维修人员的维修技能
为了延长机械设备生命周期,必须加强维修人员的维修技能,使其熟悉机械故障的形成过程、充分掌握机械故障特性、修特维性,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,从而进一步提高生产效益,降低生产成本。
2.3 检查机械使用与技术状态
机械在使用中受到各种能量的作用,这些能量的作用主要包括:(1)周围介质能量的作用,包括执行任务的操作人员、修理人员和环境条件的作用:(2)与机械运转以及各机构工作有关的内部能源,如各种载荷、振动、温度等;(3)在制造和装配中集聚在机械材料和零部件内的潜伏能量(铸件的内应力和装配内应力)。这些能量主要以机械能、热能、化学能的形式存在,当能量达到一定数值时,首先将使零部件出现损伤,具体表现为磨损、变形、裂纹、疲劳、腐蚀等,损伤的出现使机械零部件的结构参数发生变化,如尺寸公差、形位公差、配合问隙等的改变。结构参数的变化又导致了机械功能输出参数发生变化,如机械的输出功率、速度等的改变。随着损伤程度的进一步扩大,机械零部件的结构参数逐渐超出允许值。若机械零部件的结构参数超出允许值,而功能输出参数并未超出允许极限范围,则认为机械出现了潜在故障,对应状态为失常状态,此时应通过维护进行消除:若结构参数超限后,功能输出参数也超出允许值,则认为机械发生了功能故障,对应状态为故障状态,此时应通过修理排除相应的故障。若机械经过长时间使用后,其主要零部件的结构参数都达到极限值,且系统功能输出参数严重超限,使用的经济性明显下降,此时机械处于极限技术状态,需要进行大修或更新。
3 矿山机械设备维修的种类
3.1 机械维修
机械维修包括维护保养与修理,维护保养又分为例行保养、定期保养和特殊条件下的保养:修理可分为故障小修、中修和大修等:其中维护保养属于预防维修,修理属于故障维修。
3.2 预防维修
预防维修是建立在潜在故障基础上的,其目的是为了消除和减轻零件的损伤,保持机械的完好状态。机械中的例行保养和特殊条件下的保养是保证机械正常运行不可缺少的维修工作,其主要内容为清洁、、添加、检查和紧定等,但主要是外表性的,其对机械的性能起维持作用,因此可以认为其不改变机械的寿命和故障率:定期保养通常分为一级、二级或三级保养,其主要内容为清洁、、检查、调整和局部换件等,不同级别的保养对象和周期是不相同的,因而对机械的性能影响也不一样,保养级别越高,维修范围也越大,性能恢复也就越好,但根据机械故障的耗损性,维修都不可能恢复如新,因此预防维修一般都是不完全性的。
3.3 故障维修
故障维修是建立在功能故障基础上的,其目的是为了排除故障,恢复机械的完好状态。机械中的故障小修是排除运行中的局部故障,维修工作通常以局部换件、调整为主,其只能恢复机械的功能,修复后机械性能和故障率与故障前一样,通常称这种维修为最小维修。机械的大中修是一种较彻底的维修,其对机械的性能恢复较大,虽属于修理范畴,但可按预防维修的方法进行分析。
4 矿山机械设备的有效保养
应从上到下加强机械设备的保养意识,强调专业技术培训与职业道德教育,不能把生产任务当重点,保养时间放在后,只顾眼前利益,不为长远着想。对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键条件。矿山企业对各种机械设备的保养有很多的明确规定,但是不少使用单位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。因为保养能消除机械隐患,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。因此矿山企业应加强机械设备管理,增强各阶层工作人员的机械设备的保养意识,强调专业技术培训与职业道德教育相结合,提高工作人员的技术水平和责任心,大力推动机械设备保养制度形成。
结语
目前矿山企业在设备维修和保养过程中还存在着许多不足的地方。例如:不能正确判断分析故障,盲目大拆大换:盲目更换零部件,一味换件修理:不检查新件质量:不注意配件型号,配件代用或错用:不注意检测零部件配合间隙:不成对、成套更换偶件或组件,垫片使用不规范:零件除污、清洗不彻底,早损、腐蚀常发生。这些维修方法的存在,一方面是由于维修人员责任意识不强,另一方面是由于维修人员的专业技术薄弱,为了从根本上消灭这些错误的维修方法,就应加强有关人员的专业技术的培训、职业道德教育,让每个从事矿山维修的人员都真正掌握机械设备的使用维修知识。只有这样,才能真正提高矿山企业机械设备可靠性,减小安全隐患,降低生产成本,提高经济效益。
参考文献:
[1]煤矿安全新技术[M]媒炭工业出版社,2007
关键词:工学结合 项目化 互动式
在实施工学结合人才培养模式的平台上,以专业课程教学与生产实践内容融合的载体,也是高职院校人才培养与企业所需人才对接的契合点。因此,研究和探索与工学结合模式相适应的课程建设,对推进工学结合人才培养模式的进程起着至关重要的作用。
《矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修》课程是我院矿山机电专业核心课程。是培养学生面向矿山通风、压气、排水、提升、运输等设备的电气操作、运行、维护等机电岗位服务的专业课程之一。
随着科学技术的发展,煤矿机械设备也逐渐向着自动化方向发展,同时由于计算机技术的不断发展以及PLC和变频器的应用,自动化程度越来越高。因此在高职教育的发展过程中,要求项目化课程模式要基于工作过程需要,以体现任务驱动。
一、教学内容的设计思想
以岗位就业和岗位能力重构课程内容,以工作任务为中心,以项目为载体的课程内容。
高等职业教育的根本任务是为生产和服务一线培养和造就一大批高素质的高技能人才。高技能人才是指掌握较扎实的专业知识和过硬的操作技能,能解 决工作实践中关键操作技术和工艺难题的具有创造能力的高素质劳动者。这一目标决定了高职人才培养模式必须以“工学结合”为主线,以工作实践为重点,以生产育人为目的,把教育培养的课堂延伸到生产现场,把学生的职业技能和职业素质贯穿于专业教学的全过程。
“工学结合”就是将学生的课堂学习与参加实际工作结合起来,使学生学到课堂中学不到的东西,其先进性在于它切合实际的理念。因此《矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修》课程内容的设计方案以煤矿生产设备为具体项目,内容的取舍是根据神化宁煤集团教育培训中心宁夏工业职业学院机电实训车间和综掘实训车间的设备为主,以煤矿机电岗位对人才的需求状况来制定工作任务的,对课程面向的主要岗位进行职业能力分析,同时考虑职业资格取证的需要,把矿井维修电工职业资格考核中与煤矿机械设备电气检修有关的应知应会内容纳入课程中;在教学设计中通过一系列工作任务将《矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修》课程中各部分知识有机地结合起来,使课程各项目之间相互连接,互为整体,形成项目化的课程体系,同时突出对学生技能的培养。
二、教学方法的设计思想
由于《矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修》各控制线路多且复杂,也不能体现学生技能的培养。为了突出学生的主体地位,在项目化教学中应采用不同的教学方法。如采用案例分析法、角色扮演法、教学做一体化教学法、开展专题讲座法 、现场教学法等多种教学方法以激发学生学习的积极性和主动性,同时充分利用煤矿大型设备定期检修的时间,将课堂延伸到生产现场、车房,用真实的场景、真实的操作工序与过程进行教学,让学生体验真实的职业氛围, 感受职业文化,实现教学与现场的“零距离”对接。通过教学方法的设计,突出了对学生能力的培养,用能力这条主线贯穿于课程始终。
三、教学手段的设计思想
由于课程的特点,在进行理论知识教学的同时还要开展大量的实训教学,而教学活动中还要突显学生的主体地位。本文根据课程内容的不同,采用了不同的教学手段。
(一)“项目导入与任务驱动”实施项目教学
教学过程中体现以实践为导向。《矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修》课程共有十二项工作任务,每个工作项目均来自于工作任务的转换。每个工作任务包含若干个子任务,其内容包括相关知识、任务实施、职业态度和情感等。项目或任务之间相互独立又彼此联系,具有一定的灵活性。
(二)“采用分组形式” 实施项目教学,提高学生学习的兴趣
根据本课程的特点以及最大限度调动学生参与教学的积极性、主动性,圆满完成教学任务。在教学中将班级学生分成5-6人学习小组,每位同学均参与到自主学习、集体讨论和项目训练、考核中,完全改变了传统式的教学模式,即学教分离。3、“采用现代教育技术”实施项目教学,拓宽学生学习的渠道;
矿山机械设备结构庞大而复杂,有些设备的使用场所在井下,进行集中的实践教学有一定的难度,且效果不好,教师要充分利用现代教育技术,教师应按照岗位需求和课程教学目标的要求制作了内容丰富的多媒体教学课件,通过大容量的信息和丰富多彩的形象描述与实物展示,将抽象的“电气控制”、“电气故障”等化作有形的图像展示给学生,有效地化解了教学中的重点和难点内容,增加了课堂教学的信息量,显著提高了课堂教学的效率,增强了“采用多媒体网络”实施项目教学效果。
四、考核方案的设计思想
课程考核采用过程考核和结果考核相结合的方式。
过程考核为每个任务学习过程中的作业评价、答辩评价、项目任务书评价等,结果考核为课程完成后的综合考核。
(一)过程考核
每个学习性工作任务都是按照“理论与实践相结合-工学结合”教学模式进行,每个阶段都设计一份任务单作为作业, 学生只有在完成任务的过程中才能逐步填写任务单中的内容。每个阶段的主讲教师根据任务单中的任务实施计划、方案的科学性与可操作性,以及学生在任务实施中的表现等,了解学生在知识技能方面的掌握程度;取各阶段作业评价的成绩作为该任务的考核成绩,所有任务考核成绩的平均值即该生的过程考核成绩。过程考核占60%。
(二)结果考核
当所有教学任务完成后,由专兼职教师共同按照矿井维修电工的应知应会内容和岗位要求进行课程考核。充分体现以岗位能力需求为目标的课程设计理念。
总之, 通过项目任务的训练,使学生真正地通过“做事”来提高能力、学习知识。学生的主体地位得到了明显提高,其责任心和积极性也得到了提高,同时知识在梳理、归纳、总结后也得到了提升。
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
[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.
[5]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.
[6]黄红武,盛晓敏,刘健宁等.机械安全与现代企业战略[J]中国机械工程,2001,12(增刊):53-54.
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.
关键词 发展现状矿山机械机械安全
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.
【关键词】矿山机械安全技术,现状,体系,对策
l矿山机械的发展现状
随着我国科技水平的提高和发展,目前矿山开采的工作也由传统的人力开采转变为大量使用开采机械进行工作,且我国在矿山开采方面的取得了一定成就,并在机械制造的方面也有很广阔的发展前景。然而相比其他发达国家依然处在发展探索的阶段,并且在开采机械的安全方面存在很多问题,现在人们更加关注矿山机械的安全方面,因为安全对人们来说是至关重要的,所以为了保证矿山开采工作的顺利进行,首先就要对矿山机械的安全问题进行解决
2矿山机械安全技术存在的问题
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四类: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,但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;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矿山机械应用人员技术水平较低
如今国内的大多数矿山、 矿井采用的是国产的机械设备及安全监测设备, 由于我国该类机械设备制造技术的限制, 矿山机械设备的自动化、 智能化水平还较低,多数机械设备的运行稳定性、 可靠性还处在一个较低的水平, 如矿用绞车、提升机、窄轨运输车辆以及地下铲运车、矿用炮孔钻机、液压防爆提升机等设备, 其应用安全性离保证矿业的安全生产、高效运行中还存在较大的差距。造成了在实际生产过程中,一旦遇到极为复杂的环境、 突发事件等不可预知状况, 这些设备往往不具备有效地防护和解决能力, 从而造成了灾难的发生和国家资源的浪费。由于我国先进的矿山机械设备普及率较低, 有些矿井尽管采用了较为先进的设备,但由于操作技能、对设备的管理和维护水平存在较大的不足, 从而造成实际生产中,这些先进设备的先进功能无法充分发挥,造成了设备的极大浪费和生产效率的下降;同时,由于人员对设备不熟悉,不当操作而引起的生产事故也层出不穷,影响了生产的正常运行,造成了人员的伤亡。
3、加强矿山机械安全技术的建议
3.1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。
3.2加大科技投入。远程采矿, 采矿装备的大型化、 智能信息化是未来采矿装备发展趋势, 都需要强大的软件支持。 我国矿山装备一直存在过分重视硬件的开发, 而忽视矿山装备的自动化、 维修、 智能化等软领域的创造。 应该积极地应用现代科技的最新成果, 并切实与矿山实际应用相结合,发展智能化、 自动化、 高技术含量的矿山装备。
3.3提高从业人员的专业素质。根据统计资料表明,一半以上的矿山安全事故是人为因素导致的。 因为矿山工作环境的特殊性,环境恶劣,工作量大,从业人员比较复杂,许多机械设备操作人员素质低,对安全方面认识不足,缺乏自我保护意识。 另外,煤矿企业为了一味地追求利益,忽视了对矿山从业人员的技术培训,使有些机械设备无法发挥最大效能。 而随着我国矿山机械设备的不断进步,对从业人员的要求也越来越高。 所以,为了保证高效率又安全地生产,只有对从业人员进行专业方面的培训,全面提高从业人员的技术水平,降低事故的发生率。
3.4完善矿山机械安全的法规及标准。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。
3.5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结语
随着社会的进步和科学技术的不断发展,机械安全作为一门独立的学科,已经得到了社会的认同。本文分析了矿山机械设备的使用问题、 形成因素, 并提出了对于矿山机械设备安全的问题的概括性的整改和解决办法, 确保操作者的安全,加快矿山机械行业的发展。
参考文献:
[1]禹金云,机械安全技术趋向分析[J].中国安全科学学
关键词 矿产资源;机械;故障分析
中图分类号TD4 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0088-02
矿山设备工作在不同的恶劣工作环境中,工况差距很大,经常会出现各种各样的问题,造成设备的效率降低甚至损坏。因为采矿设备巨大,设备的故障和损坏不仅造成生产效率降低,还会大大增加生产成本。所以分析矿山设备常见故障的本质因素,并指定相应的维修措施,一定能够大大降低成本。如果能够及时的发现存在的隐患,避免故障的产生,不仅会大大提高生产效率,还降低了设备的维护成本。
1 矿山机械故障因素
矿山机械设备工作环境恶劣,突发条件很多,受工作环境等诸多因素的影响,因此,造成矿山机械故障的原因有很多方面,主要表现以下几个方面来分析造成矿山机械故障的因素:
第一、 管理机制的原因。计划预期检修模式是目前矿山机械设备维修的主要管理模式,这种管理模式既不符合经济性要求,也不能保障机械的稳定性与可靠性。因此,改进管理模式成了矿山机械设备维修重要问题之一。这样才能从本质上来解决故障产生的原因;
第二、 管理手段、相关设施与先进技术相脱节。目前,很多企业基础设施、管理技术比较落后,管理技术与相关的设施都严重的脱节,矿山机械所采用的先进技术、检测技术都未能发挥出优势所在。正所谓物要尽其所能,发挥其最大价值和本质,才能达到最好的效果。有好的设备没用好,就导致了工作过程中构造复杂、精密、需要智能控制的机械设备不能及时发现隐患,造成了不必要的损失;
第三、 技术维修人员因素。技术人员的综合素质和技术水平的差异也决定了技术维修人员的综合水平能力的叁差不齐。目前很多企业又实行分流与转岗等管理手段,就容易造成技术维修人员流动性大,责任分工不明确等问题。有些技术维修人员工作积极性不高,轻视对设备的检测及保养,只注重维修工作,无法知道发生故障的原因,从而无法找到隐患故障,防患于未然。技术人员的综合素质和技术水平低也导致了合格的管理人员、技术人员非常少。这种由于检修人员自身方面的原因,对机械设备缺少全面的了解,导致的故障问题也是矿山机械急需解决的问题;
第四、 检测过程中出现的问题。对机械设备进行检测的过程中,存在很多不规范的操作,如皮带轮和轴承装卸过程中,一般都用锤子硬敲上去,使相关零部件由于压力过大产生变形,为机械故障埋下了隐患。同时,一些重要的零部件在安装时需要考虑安装方向,操作不当导致的安装方向错误将会对零件产生不必要的损坏,造成机械设备不能正常工作。机械设备中的螺栓至关重要,正确的操作方法会达到安装要求,但是通常螺栓安装过程中,很少有人注重操作顺序、力矩大小等细节问题。由于螺栓的材料不同,加之制造工艺不同,从而导致不同大小、批次的螺栓安装工艺不同,安装起来比较困难,通常会使用扳手等操作工具进行安装,这很容易造成拧紧力矩过大。这都会导致螺栓的使用寿命降低,机械出现故障的因素增多,维修量增大,影响正常的作业。
2如何处理矿山机械故障问题
根据上述的分析,结合目前采矿机械设备故障问题,本文主要从以下几个方面着手处理矿山故障问题:
第一, 加强对机械设备的故障维修人员的教育和培训。机械设备维修人员自身素质和技术是关键,企业需要通过一些方式提高员工的热情,增强员工的主动性。定期举办员工培训计划,加大对员工的专注,开展有针对性的培训,增强员工的主人责任感意识;加强矿山机械设备保养、检测等方面的知识培训,通过具体的实践操作,促进员工掌握相关的理论知识、提高判断和处理机械故障能力,不断提高员工的综合素质水平和专业技能水平,使每个维修工作人员都能以积极的态度完成机械设备维修工作;
第二,将机械维修工作落到实处。企业应制定一套科学合理的维修方案,维修方案应综合考虑施工计划与发展要求、矿山机械工程建设以及机械设备的应用情况。培训的过程中要求每个员工掌握设备的具体维修周期等相关信息。维修方案的可执行性要强,企业要加强执行力度,调动员工工作的热情,根据维修计划切实落实维修方案。同时,企业各个部门之间要加强沟通,相互协调,从而充分利用资源来提高矿山机械设备生产效率;
第三,改进和创新矿山机械设备故障维修模式和方法。针对矿山作业设备常见故障,通常采用专业维修与综合作业维修相结合的方式。实际操作中最常用的两种机械维修方式为互换修理与单机修理方式。比较两者,单机修理方式相对耗时长,这里不建议用这种修理方式,其效果没有互换修理效果好。互换修理在矿山设备的作业维修中应用十分广泛,其操作简便,是将相应零件整个拆下进行维修。将需要替换或者修复的零部件加以整修,这种操作方式便于机械整体的系统检查,还可以节约费用,充分利用设备资源。在保证修理时间和质量的前提下,提高机械设备的利用率。
3 结论
在采矿作业过程中,必须要注意矿山机械的维修保养,及时发现问题,防患与未然。大部分故障的问题都是很简单的因素,如果能早点发现,及时排除,就会降低甚至避免故障的发生,这样在很大程度上降低了矿山机械设备的维修与包养的成本,还大大提高了生产效率。故障是由一个量变产生质变引起的,在对矿山机械的基本故障进行分析的基础上,总结故障的易发生点和规律,及时排查,并采取合理的措施。这样就能减少或者避免故障的发生,降低生产成本,提高企业的生产效率和利润。
参考文献
[1]邹忠文.浅谈矿山机械设备液压故障原因及处理措施[J].中国新技术新产品,2009(9).
[2]杨现利.我国矿山机械行业标准化工作现状与发展[J]. 机械工业标准化与质量,2009(5).
[3]张荣宽,张振.我国矿山机械行业发展状况及存在问题的思考[J].机械工业标准化与质量,2009(5).
关键词:矿山机械;制造技术;工艺特征
前言
机械制造包含的内容非常广泛,如起重运输建设、农业生产设备、矿山冶炼设备、化工制造设备等,机械制造在发展的过程中,对我国的经济构造也在造成影响,机械制造水平的发展是国家工业发展的最高水平代表,尤其是在矿山机械方面。所以在发展建设中需重视矿山机械制造技术的发展。
1.矿山机械制造技术特点及趋势
1.1矿山机械制造技术的特点
矿山机械制造的特点主要有三点,分别是系统性、关联性、全球性。
1.1.1系统性
在矿山制造过程中需要注意的不仅仅是生产过程中的先进技术应用,还应该注重对计算机技术、信息化技术、传感技术、自动化技术、新材料等多方面的引进,将现代社会的特色和优势充分运用到矿山机械制造业中,确保它在投入使用后能够发挥良好的作用。矿山机械制造的系统性表现在它以吸收新技术和高科技为主,将这些新技术和成果在矿山机械制造技术中充分结合,使整个生产过程更加适应时展速度,让物质流、能量流和信息流都能够得到有效的流通。
1.1.2关联性
在整个矿山机械制造行业中,新技术的使用并不意味着一个方面的进步,它还会涉及到相关产业的进步,如产品设备改进,那么相关的产品涉及、市场调研、产品销售等方面都会有不同的数据显示,对整个生产过程和售后服务质量都会有影响,主要是因为它每一个环节之间都是作为一个有机整体而存在的,每个环节都存在一定的联系,在整体中存在的部分也难以被忽视。
矿山机械制造技术运用到的范围非常广泛,若是技术得到良好的发展,那么相关联的行业也会得到发展,在整个生产链中就会以社会效益和经济效益的方式表现出来。所以要提升国家的竞争力,必须要重视矿山机械制造技术的发展。
1.1.3全球化
在进入21世纪以后,全球化趋势已经十分明显,不仅是经济发展显示除了全球化的特点,整个社会各行业的发展也在往全球化方向发展,技术层面也同样面临着这一问题。矿山机械想要得到较好的发展,必须要经受全球化的考验,只有这样才能够在市场中表现出良好的竞争优势。除此之外,每一个企业都想要在国际竞争中占有一席之地,矿山机械制造企业也不例外,它们在发展的过程中不仅要不断提升自身的制造技术和工艺,还应该保持全球机械制造业进行竞争的意识。
1.2矿山机械制造的趋势
矿山机械制造的趋势主要表现在两个方面:网络化、虚拟化。
如今网络技术发展迅速,在发展的过程中也不断被其它行业引进,矿山机械制造业同样处在这一环境下。从产品的设计到产品的销售再到产品售后服务,在整个过程中,零件的制造、市场开拓等越来越多都是依赖网络化来实现,有些甚至还是通过网络实现了跨地区、跨行业。而对于矿山机械制造技术的交流有很多都是通过网络来完成交流,使整个矿山机械制造行业的各个环节都在向网络化方向发展。
随着仿真技术的发展,矿山机械制造中也逐渐将技术引进,确保产品生产、组织管理和车间管理等各方面产业链的成本最低,减少生产周期,保证产品质量。这一些列活动都能够通过仿真技术建立模型来完成。从这个方面来说就是矿山机械制造具有一定的虚拟性,在虚拟的环境中将矿山机械制造的各个环节精确为最优,保证产品设计和生产工艺的合理性。
2.矿山机械制造技术分类归纳
如今矿山机械制造技术主要可以分为三类,分别是:虚拟制造技术、并行设计技术、敏捷制造技术。
虚拟制造技术在目前国内矿山机械制造中运用较为常见,它主要运用计算机虚拟技术和多媒体应用技术来实现,也就是前文所提到的仿真技术,通过建立模型来分析产品结构并构建仿真。运用仿真技术来对矿山机械制造技术进行分析,在建立的模型中,用户可以清晰看到设计中的每个部件和细节,设计部门在设计的过程中也能够通过建立的模型来完成各项试验,观察各配件之间的契合度。除此之外,在应用仿真技术的同时,可以根据用户需要对各项参数进行修改和完善,直至模型与用户需求匹配再进行生产。通过虚拟制造技术的运用,可以让技术不再被孤立,图纸的不再是单一抽象的存在,以模型展现出来的是较为直观的整体矿山机械。
并行设计主要是对产品开发、设计阶段进行的综合考虑,使整个矿山机械在生产的过程中都受到充分的关注,如生产工艺、制造工艺、装配、测试、维护等等,它能够有效缩短产品设计和开发的周期,使生产成本逐渐降低,生产质量提高。并行设计主要是以网络信息技术为基础,通过各项数据建立一个合适的并行工作计算机设计系统。
敏捷制造技术是在新时期提出的一个新概念,但是具体的实施技术是在某些“虚拟企业”的基础之上,通过轨的企业将信息和市场联系起来,如此不仅将市场内有契合度的企业联系在一起,也能够让彼此在互相信任的基础上发展合作。
3.矿山机械制造技术的工艺特征
目前常见的矿山机械制造技术所表现出来的工艺特征主要有三点:纳米再制造、表面损伤智能自修复、创新再制造先进表面。
纳米再制造工艺所表现出来的优势主要是表面的强度、韧性、抗蚀、耐热、热胀等各方面,比传统再制造工艺都要好。纳米再制造工艺主要是将纳米粉与再制造表面工艺充分结合,通过纳米粉来改善再制造层面的力学、化学、物理学等方面的性质,实现对材料表面性能的改变。
表面损伤智能自修复主要是通过不停机、不解体进行,以此完成对矿山机械中的故障诊断和表面损伤修复。它能够根据环境变化自动调节并实现自我修复,减少古战发生的可能性,有效保障矿山机械的使用寿命和性能。
创新再制造先进表面主要是对废旧零件表面损伤和腐蚀等状况进行面部修复,提高矿山机械制造产品的质量,对表面完成创新再制造先进表面后能够有效保证再制造零件表面的强度能够更高,从而延长机械的使用寿命。
4.总结
矿山机械在使用中很容易因为施工环境等问题造成表面零件磨损或者腐蚀,所以一定要重视对矿山机械制造工艺的改造和强化。对于废弃的零件一定要有严格的回收制度,保障矿山机械的使用寿命和质量。
参考文献:
[关键词]矿山机械;安全;技术管理;问题
中图分类号:TD327 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0344-01
引言
我国矿产资源丰富,矿山生产已经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。
一、我国矿山机械安全技术现状及问题
(一)矿山机械安全技术现状
从宏观上来看,我国的矿山机械水平具有很大的差异,老矿、乡镇中小矿、大型现代化矿构成了我国矿井的主要形式。老矿建矿时间比较早,有些甚至是百年老矿,因管理和历史的遗留问题,建矿初期的设备仍然被保留了下来,设备严重落后,缺乏相应的安全设计,虽然进行了一些升级改造,但仍然无法满足现代矿井安全生产的需要;乡镇的中小型矿井大多数都是以个人承包的形式,作业方式陈旧,有些甚至是已经被淘汰的生产方式,而且工作条件也是非常简陋,缺乏安全设计;现代化的矿井多建在改革开发以后,大部分采用的是国产综采机械,矿山机械设备的机电一体化在此领域得到了实现;大型超大型矿井是近些年开始新兴起来的,这些类型的矿井的典型特征都是采用了国际先进的综采设备。除此之外,经过多年来的攻关研究,我国在掘进机,采矿机和输送机等方面都得到了长足的发展,已经实现了实时监控和在线监测,提高了矿山机械的安全性。
(二)矿山机械安全技术中存在的问题
1.管理人员培训不到位
众所周知,无论何种机械设备都需要有高素质的操作人员来进行操作。因此,很多矿山企业都专门设立了安全技能培训机构,虽然企业在这方面所投入大量的人力物力财力,但员工的业务能力并没有得到很大的提高。这主要是由于培训方式上不能深入浅出,内容不能跟进发展,有些完全脱离实际情况,不能将理论与实际进行结合,不能学以致用,导致学员的积极性大打折扣,在心理上起了反感,加之培训形式不能举一反三、与时俱进,往往学员只是把这种培训当做是一种不得已而要完成的任务,只是流于形式,目的只是获得培训合格证书,其实际的操作水平和业务能力并没有得到提高。
2.机电设备更新改造不足
在某些企业,管理层只是注重产出,对于设备装置的更新换代方面,往往是打着节约成本的旗号,对设备的检修、升级及更换等方面投入严重短缺,最终导致设备的老化陈旧,存在大量的安全隐患。矿山企业属于高危企业,在某些小矿山,甚至是大型国有矿山,管理层对员工的生命安全关心极其淡漠,就是因为机械设备的不可靠,安全设施的不到位,才使得矿难悲剧频发。在调研中发现,有些甚至是国家明令必须淘汰的设备依然在进行作业,无论是从生产的角度还是安全的角度,这些做法虽然节约了开支,但也同样大大限制了企业的生产力,最重要的是加大了员工的操作危险系数。
3.机械专业人才缺乏
由于矿山企业的特性是工作条件恶劣,危险程度较高,虽然在收入福利上有所保障,但大部分的有着专业技能的人才不愿选择到矿山一线进行工作,因此矿山企业长期缺乏专业人才,限制了其发展。因此,虽然企业购置了很多的国际先进的采掘及安全设备,但缺少能够驾驭的专业人员,这些先进的机械犹如一推废铁,不能发挥自身的价值。
(三)矿山机械安全技术发展趋势
1.大力推广机械故障诊断技术
现代化的新型采掘和运输等这些重大矿山机械装备均已经实现了在线监控。新型的电牵引采矿机都配备了智能监测、监控和自动保护系统,同时还可以实现远程控制、工况监测及工作状态的及时显示和故障诊断预警;新型的输送机具有能够进行火灾控制的功能。这些高科技的设备使得视情维修的科学维修制度逐步的推广起来,实现了事故实时诊断。
2.采用机械安全设计技术
机械的安全设计技术在矿山机械设计中的地位显得尤为重要,将矿山生产过程中的安全隐患及早的消除在设计过程中的所有环节上,进而确保机械的安全。矿山机械安全设计是由危险识别、安全评价和安全设计三部分所构成。
二、矿山机械安全对策
(一)加强人才培养力度和从业人员培训工作
随着科技的进步,必将使我国的矿山机械向着自动化的方向不断前进,在这种趋势下,必然会对相关人员的业务水平和综合素质提出更为严格的要求。为了促进矿山机械安全体系的贯彻实施,达到矿山的安全生产要求,必须培养出专业的科研、设计人才。与此同时,还必须加强对技术人员和作业人员的培训来全面的提高他们的业务水平和安全意识。
(二)加强对矿山机械安全技术的研究
1.强化安全检测与故障诊断的理论、方法研究目前,一些针对机械故障诊断的现论如模拟仿真技术,小波分析技术正在研究攻关中,对这些理论和方法进行深入的研究并进行实际应用,将极大的提高矿山机械自身安全性。
2.建立完善安全设计体系
现代的矿山机械的发展方向必将是大型、重载、智能化、高速化的,因其涉及的技术很多,单一学科的理论是不可能完成这项浩大的系统工程,因此建立一个健全的适应我国当前行业形势的矿山安全设计体系显得十分的必要。安全设计体系涵盖了相关理论、方式方法和实践等内容,需要以方法论的角度为出发点,为矿山机械安全提供一套科学的指导方案。
(三)加快机械设备的技术改造及更新换代速度
针对我国矿山企业在矿山机械安全方面重视不足的窘况,国家应在政策方面上加强指导,要在健全的法律法规的基础之上,加强执法力度。要加强在资金方面的投入,扶持重点国有矿山以及地方矿山的机械设备的技术改造,同时,企业自身也要多方筹措,加大安全方面的投入,在国家政策的指导下要对一些服役期满的机械设备进行报废,或者进行升级改造,彻底的改变矿山机械安全的现状。
(四)完善矿山机械安全的法律法规和标准
要及时关注国外发达国家机械安全的发展,充分借鉴国外发达国家的矿山机械行业中的安全标准和法律法规,合理的吸收其他行业的相关经验,制定出一套适合我国国情的安全标准,同时,要注意与国际相关标准相接轨。
三、结束语
总之,随着我国社会经济的飞速发展,矿山机械产业的科技投入也在不断增加,矿山机械设备在使用和维修工作中,对技术人员的专业技能要求也逐渐提高,为了使工况事业正常发展,生产工作正常进行,对专业技术人才的培养力度也要不断加大,全面提升矿山机械从业人员的专业技术水平,加强矿山机械工作人员的安全意识,不断推进矿山机械安全管理,建立科学完善的矿山机械安全管理体系。
参考文献
[1] 景霞.浅析矿山机械的安全化发展现状[J].科技信息,2010(24).