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矿山机械制造与维护技术的创新研究

发表时间：2021/9/10 来源：《时代建筑》4月上作者：覃华军

[导读] 矿山生产作业离不开机械设备的支持，机械设备起到重要作用，既能够提高作业的效率，还可以降低安全风险。

广西新振锰业集团有限公司覃华军广西崇左市 532300

摘要：矿山生产作业离不开机械设备的支持，机械设备起到重要作用，既能够提高作业的效率，还可以降低安全风险。现阶段，矿山生产环境日益复杂且作业要求不断提高，带动着矿山机械制造的发展，涌现出很多新技术。现针对矿山机械制造与维护技术问题，采取实践总结与分析的方法，展开具体的论述，提出优化机械管理的策略，共享给相关人员参考借鉴。
关键词：矿山；机械制造；维护技术
        工业互联网建设与应用背景下，推动行业的发展，采矿领域积极开展数字化转型，建设智慧化矿山成为主要趋势。近年来，国家不断加大煤矿智能化建设投入力度，积极推动煤炭装备制造业的发展，并且强力推动煤炭综采成套装备研发制造、综采工作面自动化与信息化以及智能化，企业不断加大机械制造技术的研发与推广应用，获得不错的成绩。
        1 矿山机械制造的发展现状
        现阶段，智能化矿山建设工作不断推进，促使矿山装备智能化水平和信息化水平得到提高，煤矿装备维护要求也不断提高，提高专业度与技能水平。从当前的矿山运行情况分析，受到智能化技术人力资源匮乏和人员成本高，无法达到智能化矿山运行维护的要求，造成智能化系统维护不到位问题，未能有效发挥智能化作用与价值。若机械设备及系统产生运行故障没有得到有效处理，则会威胁矿山生产安全。若想提高智能化矿山建设，提升煤矿装备智能化运行维护以及管理水平。
        2 矿山机械制造与维护技术的应用实践
        2.1 机械制造技术的特点
        无人化。从当前的矿山机械制造现状分析，生产的机械设备智能化水平不断提高。例如，智能无人驾驶矿用卡车，为智能采矿生产线运行提供了保障。使用卡车从填埋场一公里之外装载废弃的石渣，按照设计的路线行驶，能够自动返回倾倒再折返，精度可以达到厘米级，完成后使用推土机进行作业，实现远程操作，提高了作业效率。再例如，无人采矿设备的应用，促使生产力水平得到显著提高。使用的无人采矿机器设备不懂疲倦，可以持续化作业，有效减少作业风险，避免错误操作带来的威胁。若设备被卡在矿井内，也不会出现生命安全。目前，很多企业都在积极推广应用数字化采矿技术，实现对各类设备的有效连接，借助智能化技术手段分散控制，达到提高作业效率的目的，同时减少人力资源需求。
        高智能化。近年来，矿山机械制造中采矿机器人为热点科技产品，实现与生产技术的有效融合，被广泛应用。目前，使用的采矿机器人，主要分为凿岩机器人、采掘机器人、瓦斯与低压检测机器人等，可以完成相应的开采作业，实现对全流程的覆盖。随着技术与材料等的不断优化，采矿机器人的功能作用也不断增强。
        2.2 机械制造技术的应用实践
        从机械制造技术的应用实际来说，最为现代的表现为智慧矿山。从矿山机械制造的日益发展角度分析，涌现出很多新设备和新工艺，促使矿山生产的智能化水平不断提高，创造了更多的效益，包括经济效益与生态效益。目前，很多地区都在积极开展智慧化矿山的建设工作，通过采取矿山资源三维数字化技术、数据感知精准化技术以及装备智能化技术、运维管理智能化技术等，来实现矿山采选的少人化或者无人化，逐步实现矿山采选办公室化。这其中煤矿装备智能化为少人与无人化开采的基础，也是实现智慧化矿山的重要内容。案例：A智慧化矿山，采用了无人化技术手段，配置了无人驾驶矿车，实现倒车入位和行驶以及卸料等全流程功能。按照智能化建设的方案，结合矿井的需求，逐步完善智能化系统，推进矿井智能化。目前，煤矿安全生产指挥中心建筑面积达到5212m2，服务于矿山安全生产与调度指挥，为全矿的大脑神经。

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        2.3 矿山机械制造技术的发展
        未来，矿山机械制造的发展，将会通过两化融合，对构建的煤矿生产系统进行机械化和自动化提升，开展信息化与智能化改造，逐步达到井下固定岗位无人化值守以及远程操作，达到减少井下作业人力资源的目的，促使煤矿安全保障力度得到强化，有效减少矿山职业健康危害，打造良好的井下作业环境，促使生产作业效率得到显著提高。在矿山需求不断增加的背景下，智能化制造将会成为热点。目前，部分机械制造企业推出了基于物联网技术的矿井下智能交通管理系统以及矿山装备远程运维服务平台，为矿山安全高效化生产提供了更多的技术选择与支持，促使生产效率得到显著提高。经过两化融合，矿山机械制造将会朝向高端制造继续发展，促使工业转型升级，朝向智能制造和绿色制造等方向发展。
        3 机械智能化维护技术的应用分析
        目前来说，矿山机械制造与维护工作中存在着维护人员水平待提高、缺少有效的维护技术等问题，需加以完善和优化。积极推广应用智能化技术手段，构建高质量矿山装备远程维护系统，助力矿山安全生产工作高质量开展与落实。从当前的智能化矿山安全生产保障体系的建设情况来说，主要如下：1）基于工业互联网的远程服务。利用物联网技术和大数据技术以及云计算技术等，构建远程运维系统，结合工业互联网平台，为矿山管理提供装备远程运行维护服务。与此同时，在工业互联网平台上，充分整合设备厂商与第三方技术团队等力量，全力保障煤矿生产作业的安全，成为了当前主要的矿山装备维护服务模式。构建的矿山装备远程运维服务体系，主要是以数据平台为中心，以现场服务工程师为前端，整合了各类专家力量，促使系统有效结合并且平稳运行。基于云服务平台，利用装备云平台以及ITSS运维管理系统，通过线上与线下的有效结合，助力矿山装备运维以及管理工作的开展。在现场配置服务工程师，可有效处理设备故障，减少设备故障的损失[1]。2）云服务平台集成新型管理体系。根据矿山运行需求，搭建的云服务平台，实现了对新型数据服务与运维服务管理体系的有效集成。一般来说，云服务平台开发了云中心模块、装备物联网平台、工程师管理模块、设备资产管理模块以及服务过程管理模块，能够为管理提供支持[2]。
        采用远程在线维护技术手段，可保障装备保持良好状态。基于物联网技术，构建矿山装备远程运维服务系统，能够支持设备故障诊断与预测、设备安全运行风险分析，有效减少安全生产事故的发生。从实际应用的效果分析，获得如下效益：1）减少矿山机械设备隐患，有效减少安全风险。采用在线诊断技术手段，利用云服务平台，开展大数据分析，可精准分析设备故障真伪以及故障位置等，获得精准的结果，为检修工作的开展提供支持，达到防范隐患的效果[3]。2）缩短故障处理时间，有效减少故障损失。利用远程维护服务系统，采取线上和现场结合的方法，实现快速处理矿山机械设备故障，缩短了故障处理的时间，显著提高机械运维的水平。3）集成专家系统，显著提高维护的质量。将专家资源有效集成，例如故障处理经验和方法等，进行全面整合，为现场工程师解决服务难题[4]。
        4 结语：
        综上所述，矿山机械制造与维护技术的应用，要结合矿山生产作业的需求，围绕智能化角度，进行制造与维护技术的研究，不断提高机械水平。文中结合实践，对矿山机械制造与维护技术的具体应用进行了分析，总结了技术应用经验。
参考文献：
[1]郑俊祥.煤矿机械制造中的数控技术分析[J].技术与市场,2021,28(06):149+151.
[2]孙庆唐,赵丽丽,王建屏,任德宝,李玉才.机械创新设计在矿山机械中的应用[J].世界有色金属,2021(07):36-37.
[3]裴文俊.煤矿机械自动化的应用标准及发展趋势分析[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(06):143-145.
[4]侯卫红.基于PLM的煤矿机械服务型制造应用研究[J].当代化工研究,2021(03):77-78.
作者简介: 覃华军，男，壮族，本科，工程师职称，主要从事: 矿业机械制造及加工、锰矿项目申报及其跟进和实施。