露天矿山机械设备发展趋势及其安全管理

时间：2024-11-06

张培亮

（神华准能有限责任公司，内蒙鄂尔多斯 010700）

工程机械中的挖掘机、装载机、凿岩钻机，因为作业能力强、且工作效率高，所以被广泛应用在各个生产领域中，同时也是露天矿山开采的主要设备。这些工程机械在矿山开采中承担着钻探、挖掘、采掘和装卸任务。其中，用在井下开采、平巷挖掘进作业的铲运机属于高效的新型的，集装、运和卸载于一体的井下设备，因为在井下作业所以机身较小较窄，功能和结构也和平地运输用的铲运机不同。就国内工程机械发展而言，各种履带式、轮式挖掘机、滑移式装载机、电动铲运机、凿岩钻机等被应用在生产作业中，但是目前我国自行研发和生产的挖掘机、装载机等的平均寿命只有国外同类机械的三分之一，像发动机、高压液压元件等的寿命和可靠性更低，限制其使用范围。这主要和我国企业技术创新能力、经济和科研实力不足有关，另外设计和制造技术的落后制约了产品的质量，使产品难以形成品牌[1-3]。

1 我国露天矿山机械设备发展趋势

露天矿山机械设备指的是专门从事采矿、选矿、探矿，尤其是提高低品质矿石利用价值的机械设备，根据用途可分成采矿设备、选矿设备和探矿设备。矿山机械设备在多年的发展中得到了更新换代，技术性越来越强，不仅可满足采矿需求，还提高了生产效率，降低工作强度，同时也保护了生态环境。但是随着开采深度的加深，开采环境的复杂程度加重，对于露天矿山机械设备的要求也越来越高，单一的机械设备已经不适应露天采矿业的发展。结合机械工程数字化、精密化、微型化和生态化发展的总趋势，矿山机械设备结合矿山业的特点和机械设备发展总趋势，其大体发展趋势是大型化、数字化、生态化和国际化。

大型化发展是现阶段对于露天矿山机械设备发展的普遍需求，这是因为矿产资源分布格局在发生变化，在矿山分布密集区域，为保证开采的稳定和开采效率，有必要研究开发大型机械设备，调整产业和产品的结构，加快高端机械设备的研发，在提高工作效率的同时也能降低生产成本。

其次，智能化和数字化发展，主要归功于信息技术和自动化技术的发展应用。新开发的机械设备其技术含量和集成化程度很高，将信息技术、制造工体和新的材料科学结合起来，加快了零部件更新换代的速度，提高设计和生产的效率、质量。尤其在计算机技术快速发展的背景下，无人采矿技术得到应用，传统采矿工艺正朝着智能采矿、数字通信的方向发展。由于露天采矿作业是采矿的主要环节，需要对于大型机械设备的调度管理是重点，利用无线通信技术和卫星定位技术实现调度室之间的信息传递，采用自动化调度模式实现总体调度安排，提高生产管理的水平。此外，自动化无人开采技术主要被应用在井下开采和危险开采环境中，将采矿学、自动化技术、通讯技术和计算机技术等结合起来，将新技术、新设备应用在实际开采作业中，可促使矿山机械设备朝着智能化的防线发展。在安全生产和安全管理方面，利用自动化监测和诊断系统，实现对各种机械设备的自动化检测和诊断，使其适应开采环境，降低设备损伤和安全事故的发生，同时通过孙韶自修复的智能化功能提高机械设备结构的安全性能，降低能耗，提高使用价值。再次，绿色生态化发展是在绿色环保理念深入人心的背景下提出的，由于矿山机械设备产生的污染较多，且消耗资源量大，为了实现和自然环境的和谐发展，要求采用更加先进的采矿技术，对机械设备进行改进创新，使机械设备在应用中尽量少产生对环境不利的污染物质，同时提高对资源的利用率，降低能耗，在采矿企业实现经济效益的同时也能提高社会效益。目前在露天矿山机械设备中具有很好应用前景的是清洁高效的燃料电池采矿机械，燃料电池在工作时要不断向电池内部输送燃料和氧化剂，利用化学反应产生水然后释放能量，保持燃料的供应便能保证燃料电池的持续工作，从而实现高效生产，同时燃料电池又不会产生污染，能量密度也相对较高，所以是实现绿色生态化发展的重要设备之一。

2 露天矿山机械设备安全管理存在的问题

作为露天矿山机械设备安全管理的重要环节，设备的润滑管理对于设备使用性能的发挥和使用寿命影响重大，应该设置专门设备润滑管理人员并配套相关管理制度和机构，采取专业的管理技术手段。在实际管理时要求管理人员不但要有专业的润滑管理知识而且要有一定的管理经验，然而目前关于设备的润滑管理工作没有得到应有的重视，设备的润滑管理工作只是作为设备维护的一部分，由其他部门兼职管理。其次，在设备管理中大多数只是重视技术上的维护管理，而忽视了对机械设备的经济方面的管理。在机械设备报废以后只是回收了其中一部分零件，比如电动机等，但是对于其他可修复可循环利用的零部件却被废弃不用，没有实现对机械设备的综合利用，提高了露天矿山机械设备的维护成本。此外，在安全管理方面的意识还不够强，乱矿山需要大量的机械设备，一方面可提高工作效率另一方面也减少了人工成本，但在操作中因为技术不成熟和没有按照规范操作等原因容易出现撞车、压伤等安全事故。如果没有足够的安全意识，在维护之前没有按照要求穿戴安全服装，在操作中随意拆除机械设备安全防护设备，或者在设备损坏后没有及时采取修补措施，都会加大安全事故发生的概率。

最后，在安全检测技术层面，露天矿山的机械设备往往是重载大型设备，本身就经常处于超负载运行中容易出现安全事故，若无法及时发现和解决安全隐患，安全检测的技术不过关，使得设备长时间处于超负荷运作中，便容易引发重大安全事故。

3 加强露天矿山机械设备安全管理的措施

3.1 机械设备的包机管理

为保证露天矿山机械设备的安全运行，有必要建立和完善包机制度，安排专门的包机负责人员，并定期组织设备现场点检工作，了解设备运行状态，做好设备润滑管理和维修保养工作，及时发现和解决设备运行中存在的问题，尤其要做好对大型机械设备大修和改造工程的管理。在检修完要将设备和检修情况做好记录，并及时向领导报告。

3.2 机械设备技术档案和经济技术档案管理

设备技术档案设备点检记录、运行记录和日产检查、润滑管理鞥记录，负责巡检和设备操作的人员必须及时填写好管理维修信息，使其他工作人员能及时了解设备运行情况。记录时要求内容完整正确，无涂改。其次，应根据设备使用、维修、更新改造和报废鞥情况及时更新设备台账，做好技术档案管理，使台账和实物相符合，保证技术材料和所有原始记录完整准确，之后可开展动态化设备的跟踪管理。除了要做好技术方面的记录管理外，还要做好对机械设备应用时产生的能耗、材料适应情况等做好记录和档案管理，合理配置各项资源，并对主要配件的使用情况和大型机械设备的月度运行情况等做好详细分析。

3.3 机械设备的基础安全管理

基础安全管理主要指的是对人员的管理，以及制定和落实各项安全管理措施。在人员管理方面，应加强对人员的安全技术和知识培训，尤其要提高一线操作人员的安全意识，同事配合现场安全管理措施，在保证机械设备安全运行的同时也保证各工作人员的人身安全。此外，应制定和实行安全生产责任制度，将安全工作落实到每一个生产环节中，及时发现和检查事故发生的原因，并采取相应的整改措施。