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      煤礦機械設備的設計與制造工藝

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      煤礦機械設備的設計與制造工藝

      1煤炭采集的具體方式

      1.1井下采集方式

      煤礦井下采集的方式有順序開采,對傾斜角比較小的,可以采用水平開采的方式,每一個水平開采方式又可以分為若干個,根據水平位置來采集煤層,然后再不斷向下移到下一個煤層。在接近下一個水平煤層時,可以將煤層劃分為幾個盤區,先采集靠近井筒的盤區,然后采集較遠的盤區。井下采煤的方式按照相關的技術方法可以劃分為3種,有兩種是旱采,有一種是水采。

      1.2露天采集

      露天采集需要做的就是要移走煤層頂部覆蓋的巖石和覆蓋物,使煤層全部都能暴露在表面,然后再進行露天開采。一般露天采煤的工作進程有:先穿孔爆破,并用機械設備將巖層松動搗碎,然后再采用挖掘設備將煤整個運出來,運輸設備與剝離物需要按照程序堆放起來。然后將煤放在其它的地點等待運輸。這種開采方式在空間上不受任何限制,可以采用大型的機械設備,保證勞動效率高,生產成本低,確保資源利用不浪費,并且具有一定的安全性。露天采集的方式也有一定的弊端,會占有土地,給環境造成一定的污染。

      2煤炭的采集技術

      2.1三下采煤技術

      在采集的過程中要能滿足建筑物、地下水資源和地表合理的開發與利用,建立合理的采集系統。在合理系統的基礎上深入研究巖層運動和地表下陷的規律,并且也要對采集過程中各種填充技術和組合技術靈活運用,有些方法是適用于農村的開采技術,有些方法是適用于土地資源的開采技術。利用的煤炭開采技術與城市要和諧統一,對開采中存在的沉陷問題進行控制;對開采中存在水資源問題也要進行控制。

      2.2深礦井采集技術

      深礦井采集技術需要注意的關鍵點是:煤層采集的礦壓控制,對地壓沖擊進行防治,對深井布置,對礦井底部容易出現的瓦斯和熱氣進行控制。在深礦井采集中需要重點研究的是:對深礦井底部的分布狀態進行分析;對深礦井底部的工作環境進行分析;對深礦井的采集技術進行分析;對深井沖擊地壓防治工作進行監控。

      2.3采集過程中優化井底布置

      在采集過程中要不斷完善和優化開采布置,以實現開采的最大效益,實現開采的方法與布置和煤層地質條件的最優搭配。在采集中實行深井布置煤層開采,矸石不允許運出地面。在采集過程中,技術要簡化,重點發展高效多產的礦井,簡化巷道布置,減少矸石出現率,對生產系統簡化,也有利于高產高效的集中開采。

      3煤礦開采機械設備設計

      3.1機械設備的功能設計

      煤礦開采機械設備的設計功能需要適應生產的需要,所有開采的機械設備必須滿足安裝和使用方便,只有這樣才能提高整臺機械設備的工作效率。對機械設備進行設計時,設計人員要用現代的產品意識進行設計,采用的工程原理需要滲透產品設計到投入使用整個過程。在對機械設備設計的過程中,需要考慮的因素比較多,設備整個壽命的周期也需要考慮,其中設備的設計、制造、安裝、調試等內容都是被考慮的對象。在設計的過程中,要對產品的性能、產品安裝、產品維修綜合工藝性全面考慮,煤礦開采設備不能存在不達標的可能,機械設備中所有的功能必須強大。

      3.2機械設備的可達性設計

      機械設備的可達性設計是指機械設備在設計、維修、更換時都能夠保證及時性,這也要求機械設備具有合理的協調性,具有可達性。在設計的過程中要保證其安裝與設計的合理性,機械設備具有良好的可達性,就能減少機械設備發生錯誤的幾率,保證維修施工更加方便。設備可達性可以分為多種:第一種是安裝場所的可達性。機械設備在安裝和拆除時比較方便,而設備安裝則能夠為機械設備提供一個良好的試運行和安裝空間,這樣也能夠為機械設備維修人員提供更便捷的工作,滿足機械設備空間的需求;第二個是外部設備的可達性。在機械設備外殼設計中一般都會將各種快捷鍵放到表面。而表面一般都是窗口的形式,而窗口部位可以采用固定折疊式、扇門等等多種形式,窗口部位的大小必須要滿足其使用工具的最小尺寸;第三個是內部可達性。機械設備的內部應容易被看到,從設計的角度出發,機械設備的內部需要預留出一定的空間,預留空間的主要目的是為換零部件做考慮,一旦內部零件有損害,需要重新配置,就應該滿足拆裝的靈活性,便于目視檢測。但對零部件要盡量避開高溫和高壓的危害。

      3.3機械設備冗余性設計

      很多高端的機械設備設計都會有一些緩存,為了全面提高設備的可靠性,降低故障發生的頻率,需要在設計的過程中對關鍵的部件進行調換,也可以采用一些附加的零件。這樣操作的特點就是在設備發生故障的過程中,整個系統仍然都處在一個正常工作環境中,不存在一個零部件改變而對整個機械設備有影響。機械設備的冗余性有兩種方式:對零件儲備的設計。機械設備的某一個零部件需要有兩個以上能共同完成某一個功能和任務相同的單元;非存儲設備設計。機械設備中的某一個存儲單元一旦發生故障,則要求另一個沒有工作的單元進入到正常的工作狀態,非存儲設備設計的優點能夠全面提高系統的運行率,但同時也增加了其復雜度,若是手動轉換,機械設備就會被迫停止使用,而自動轉換,就會增加設備的制造成本。在利用非存儲設備的設計過程中,在性能和成本之間若要求平衡,就要保證其設計的可靠性。

      4煤礦機械設備的制造工藝

      4.1煤礦機械設備的制造技術

      機械設備制造技術指的是在產品制造過程中,在保證產品功能、質量、成本的前提下,需要考慮綜合環境影響因素和資源效率的制造技術。一些高速加工與切削技術等一些新的技術都在不斷的迅速發展,而這些技術的應用能夠在一定程度上減少人力資源的浪費,也能夠在一定程度上減少廢棄物的產生,同時這些先進的制造技術,也能夠保證煤礦機械設備的順利成型。

      4.2煤礦機械設備的虛擬制造

      機械設備的虛擬制造技術屬于一種虛擬的軟件技術,它的出現與發展將生產、管理緊密聯系在一起。虛擬制造能夠為機械設備提供一個仿真的環境,保證機械設備能夠應用到計算機,并且提高運行速度。虛擬制造的概念和內涵滿足了其開發的根本目的。而這里虛擬制造技術主要指的就是虛擬生產,將虛擬技術引入到機械設備的生產中,對生產效率與產品質量有很大的提高,也在一定程度上減少了試驗的流程,降低了生產的成本。

      4.3煤礦機械設備的再制造

      機械設備再制造的主要內涵在于它是以機械產品的壽命周期為主,將周期的設計與管理作為核心指導思想,將提高產品性能作為主要目標,以優化產品性能、高效、節能為標準,用先進的技術和產業化生產作為基本手段,保證施工的效率,不斷提高其性能,保證資源的利用率,減少能源的消耗。

      5結語

      煤礦采集工作是煤炭企業發展的重要研究項目,隨著經濟的不斷發展煤炭采集工作的規模也是越來越大,采集工作的展開也對環境有一定的影響。另外,煤炭在采集的過程中都需要考慮到自然因素和人為因素,這兩方面對采集所使用的機械是完全不同的。所以,在應用的過程中,需要考慮環境、工作時間、空間等一系列的影響,對采集設備加以安排。文中對煤炭開采技術所使用設備的設計與制造進行了分析,通過科學的設計以及有效的管理,來改善機械制造過程中存在的問題。

      作者:王利華單位:內蒙民族大學

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