浅议煤矿机械绿色设计与加工的途径

张敏

摘要：煤矿机械设计的是否合理影响着环境污染程度的高低。传统的煤矿机械存在着很多的安全隐患以及资源浪费的问题，违背了我国的可持续发展的战略目标。对煤矿机械的合理设计与加工，关系着我们的生产生活，是十分必要的。因此，对煤矿机械绿色设计以及加工途径的探讨有能够避免我国的污染程度加重，从而使资源获得可持续发展。

关键词：煤矿机械；绿色设计；绿色加工

中图分类号：TQ54 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）012-000-01

在我国经济水平不断提高的同时，也带来了环境污染、资源紧缺的问题，并且影响到了日常的生产生活方式，例如“雾霾”对我们的身体健康造成了一定的影响。传统的煤矿机械具有体积大以及耗能高的缺点。这些缺点对水质、大气以及土壤的污染极大，违背了科学发展观。绿色设计是根据煤矿的生命周期完成的，包括材料的选择、产品的设计、使用以及回收。

一、煤矿机械绿色设计的概述

绿色设计是当代较为先进的理论和方法，是将产品的整个生命周期中都运用资源保护的原理，包括设计、生产、使用以及回收。系统性的将产品对环境的影响进行分析，利用一定的方法降低对环境的影响，最大限度的提高资源的可持续发展。煤矿机械绿色设计，就是从材料的选择，到产品的设计、使用以及回收中，利用环保、合理的方式进行，从而提高资源的利用效率。

二、煤矿机械材料的选择

煤矿机械材料的选择应遵循绿色环保的理念，选择可再生材料、可回收材料或者是环境兼容性好、可降解的材料。尽量避免煤矿机械材料对环境造成的污染，减轻环境负担。材料对环境的负担情况为材料与环境的兼容性提供了数据资料，因此，应该对煤矿机械的生命周期中各种环境数据进行分析，从而促进材料的环境协调性。煤矿机械材料的生命周期包括了从原材料到成品材料的资源循环流程、从成品材料到制成品的材料循环流程以及从产品使用到报废后的物资循环流程3个过程。针对煤矿机械的生命周期，对材料进行合理的设计和利用，能够减少对环境的污染。

三、煤矿机械绿色设计的内容

1.煤矿机械产品的可拆卸性设计

煤矿机械产品的可拆卸设计是实现可回收策略的必要条件，主要是在不影响产品其余部件的正常运用下，对煤矿机械产品的部件进行有规律拆卸。可拆卸设计主要包括拆卸产品设计、拆卸工艺设计和拆卸系统设计，工程较为复杂。因此，需要在煤矿机械产品设计的初级阶段就考虑到产品损坏之后的部件拆卸问题，使没有损坏的部件继续发挥作用，损坏的部件进行回收，从而减少资源的浪费。煤矿机械体积大的局限性，使其用料较多，加工复杂，所以应该遵循可拆卸原则对产品进行可拆卸设计，使煤矿机械的部件容易拆卸、易于分离，从而减少拆卸工作量和部件的复杂性，对产品结构有一个基础性的了解。

2.煤矿机械产品的可回收性设计

为了使零部件及材料资源获得有效的利用，需要对产品进行回收设计。产品的零部件以及材料的回收价值以及可能性是进行产品绿色设计的基础，影响着煤矿机械产品的污染量。煤矿机械产品的可回收设计包括，材料的可回收性、工艺方法的可回收设计以及可回收产品结构工艺性及回收的经济性。对煤矿机械的可回收设计，是绿色设计在产品生命周期中的重要组成部分，因此，应该在煤矿机械的绿色设计中进行可回收设计，尽可能的减少对环境的污染，从而提高社会经济效益。

3.煤矿机械产品使用的安全保护设计

安全保护设计是煤矿机械产品的保障，其原因在于产品的工作环境主要是井下，危险系数较高。随着社会的不断发展，人们对资源的使用量逐渐提升，使煤矿的开采量也在增加。煤矿的过度开采，不仅造成了环境污染的问题，也造成了很多事故，人员伤亡率也在提高。造成事故的原因，大部分是煤矿机械设备出现故障。因此，在煤矿机械设计中，应该将“安全”放在第一位，保证产品的质量，提高煤矿机械的安全系数。

4.煤矿机械绿色设计方法

煤矿机械的绿色设计方法是提高资源可持续发展的重要手段，使资源获得最大限度的利用。绿色设计需要考虑煤矿机械的生命周期，将现代化的设计方式与产品的模块进行融合，进行系统化与集成化的设计，从而减少煤矿机械材料对环境的污染，提高产品的可利用率，建设绿色煤矿。

四、实现绿色煤矿机械加工的主要途径

1.网络化绿色煤矿机械加工

随着计算机网络的不断发展，使我们的生产生活发生了巨大的改变。对煤矿机械进行网络化管理，通过局域网络建立控制中心，使每个加工中心都能够聚集起来，有利于煤矿机械产品加工过程的监控，从而提高绿色设计的便利性。不仅如此，网络化的管理，还能够与工程设计系统与信息系统等子系统连接起来，便于信息资料的搜集，从而提高决策的效率。因此，作为机械制造重要基础的绿色机械加工需要大力推进网络化。

2.信息化绿色煤矿机械加工

信息化是煤矿机械绿色加工的有效方式。对煤矿机械的绿色设计追求整体化、最优化的目标，也就是从全局出发，不仅计算企业的利润也需要考虑社会付出的代价，从而规划综合性的成本。在进行方案设计时，为了做出合理的加工方案，需要综合分析不同的材料、零部件、设备等加工因素，从而实现加工时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。为实现整体最优化加工，可以经相关资料的煤矿机械加工数据进行搜集，并建立数据库，然后运用先进的技术对煤矿机械绿色加工方法进行决策，从而使设计与生产共同发展。

3.柔性化绿色煤矿机械加工

柔性化是煤矿机械绿色加工的基本方式。柔性化包括机器、工艺、运行以及扩展。随着生产力的不断发展，使生产方式发生了巨大的变化。传统的大批量、单一品种的生产已经不适用于现代社会的要求，因而需要企业把握市场的发展动态，及时调整产业机构以及生产模式。加工系统应能实现快速重构，对新产品开发及产品更新换代具有快速响应能力，以最小成本和最短时间适应加工任务及环境的变化。

参考文献：

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作者简介：张 敏（1963-），女，四川宜宾人，中国矿大本科，高校讲师，研究方向：机械电子工程。

课题：主管单位：云南省教育厅科学研究基金项目，项目编号：2014C163Y， 课题名称：煤矿开采废水处理的资源化研究。