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摘要：本文以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象，分析了煤矿机械设备使用、研发中存在的问题；根据煤矿机械设备使用、研发现阶段存在的问题，指出了我国煤矿机械设备发展的趋势，并展望了我国煤矿机械设备发展趋势的未来。
关键词：煤矿机械 存在问题 发展趋势
中图分类号：F403.6
1 引言
煤炭工业是我国重要的基础产业，近年来，随着我国工业经济的持续快速发展，我国煤炭供应严重不足，煤炭供给能力远远不能满足国民经济发展对煤炭的迫切需求，全国各地大型煤矿纷纷加大了采挖力度，由于技术落后、设备陈旧，导致了许多大中型煤矿出现大面积蹋方、透水、瓦丝爆炸等多起大型伤亡事故，引起了国家领导人及相关部委的高度重视，煤矿安全形势严峻，直接威胁煤炭市场的正常运行，制约着我国经济的飞速发展，煤矿作业的安全生产已刻不容缓。现以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象，分析煤矿机械设备使用、研发中存在的问题；根据煤矿机械设备使用、研发现阶段存在的问题，指出煤矿机械设备的发展与展望。
2 我国煤矿机械设备存在的问题
经过几十年的发展，我国煤炭工业取得了长足的进步，且煤矿机械的制造、使用也取得了较大的成绩。但是，随着经济的发展和对煤炭资源的需求的增加，我国的煤矿机械逐渐暴露出很多不尽如人意的问题，主要包括：
2.1 矿山机械设备的生产能力明显不足
目前，我国煤炭产量已经达到了25.23亿吨，但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距，而其中部分煤炭资源是矿井超产增加的产量；如按正常煤矿机械生产能力定产生产，则年煤炭产量将远远小于这一值。同时，在我国煤矿生产现场，单工作面产量500万吨/年的矿井仍为数不多，这也多受煤矿机械设备生产能力的束缚所致。
2.2 矿山机械设备的智能化明显不足
当今世界是一个智能化的世界，各个行业的现代化、智能化都在不断提高。但是，我国煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展，特别是煤矿机械更是可怜，大部分机械设备仍是机械动力或机械控制，仅有少数小型设备实现了数字化和智能化，这必定成为制约我国煤矿生产能力提高的瓶颈。
2.3 矿山机械设备的适应差
在我国矿山中，部分矿井实现了机械化采煤，但部分矿井仍采用放炮落煤，这不仅不利于煤炭块度的保持且容易导致瓦斯、顶板事故的发生，对井下工人的生命安全也造成严重危害。纠其原因是因为我国煤矿机械对地质条件的适应性很差，地质条件稍有变化，现有机械化设备就无法展开使用，从而造成煤矿机械化水平的落后，制约煤矿生产能力的提高。
2.4 矿山机械设备体积过大、笨重
体积大、重量大是煤矿机械设备最大的特点。以单体液压支柱为例，每根重量在60～80Kg，体质稍差的工人单独根本无法处理；而液压支架、采煤机等大型设备更是在数吨以上。设备过于笨重，不但导致运转不灵活，而且使设备的搬迁受到限制，从而限制生产能力的发挥。此外，我国煤矿机械还存在着能耗大、使用寿命短、国产化低等诸多问题。
3 煤矿机械的发展与未来
为了提高整个煤矿行业现代化水平，我国煤矿机械设备应不断发展，从各个方面探寻发展之路。
3.1机电液一体化技术的发展
机电液一体化设备自动化、智能化程度高，代表着未来机械发展的方向。机电液一体化是一门新兴的综合性复合高新技术，是在信息论、控制论和系统论的基础上将机械、电子信息和液压系统等相关技术进行有机的组合，形成一个最优化、最佳化的系统，实现机械、电气元器件的集成化，使机械动作自感应与自调整，最终实现煤矿机械无人操作化的新技术。
3.2采用CAD等现代设计技术、和CAE加工制造技术
采用现代设计方法和CAD技术，才能实现结构的最优化、成本的最低化、寿命的可预知化。众所周之，设计决定了产品的质量，设计决定了产品成本的80%，因此机械关键在于设计。而我国的煤矿机械基本上是类比的设计结果，虽然有些科研成果有技术创新，但是这些科研成果极少被应用。因此，必须充分认识到设计对于发展我国煤矿机械的重大意义，普及设计方法学知识和采用现代设计方法是我国煤矿机械发展的必由之路。只有采用最先进的加工制造技术，才能大大提高机械零件的加工质量、加工速度和加工自动化程度，并能实现设计、制造并行化，缩短煤矿机械产品的开发周期。
3.3将材料科学的最新研究成果用于煤矿机械
机械可靠性设计理论指出，材料决定产品可靠性的30%。在造成煤矿机械失效的诸因素中，除去设计原因造成强度不够而失效外，多数在于磨蚀失效、锈蚀失效或疲劳失效，其中磨蚀是采掘机械切削刀具最主要的失效原因。材料科学的最新研究成果已经展示了新材料的强大生命力。把陶瓷材料、碳纤维复合材料、超强度聚合材料以及金属基复合材料等有针对性地选用到各种煤矿机械的关键零部件上，不仅可以大幅度提高煤矿机械的可靠性，减轻其重量，甚至还可以改变煤矿机械的形体设计。
3.4发展煤矿机械工况监控技术
煤矿机械工况监控技术包括：工况在线监测、故障自诊断；振动监测；油磨屑分析；无损检测；电气检测；乳化液性能检测。检测乳化液的浓度、粘度、液温、液位等；湿度监测。
3.5建立一套完整有效的管理程序
煤矿机械设备要制定一个切实可行的完好标准，对机电设备管理责任到人；并且要有一套完整有效的机电设备使用、维护和管理制度；对设备、部件性能详细调研，做到最大程度地适应本矿的实际。并将重点放在人身安全的装备方面，以及如何提高操作、维修人员的素质，以保障人身安全和减少机电事故。
4 结语
随着现代科学技术的发展，一大批高新技术群体如微电子技术、信息技术、自动化技术、新材料技术、新能源技术、光纤通信技术等正在逐步走向成熟。
高新技术是煤矿机械的发展趋势，技术创新是煤矿机械的生命。随着计算机和传感器技术的推广应用，新材料、新工艺的不断发展，煤矿机械将向着大型化、智能化的方向发展。面对煤矿现代化、科学化生产的需要，煤矿机械将实现电子化、自动化成为有头脑（计算机控制），有知觉（传感系统），有血液（液压系统），有心脏（驱动装置），有骨骼（传动、支撑机构）的机电液一体化系统。
参考文献
[1]赵月罗，高志强，卢兰萍等.矿山机械设备选型的灰色分析方法[J].煤矿机械，2006，27（8）：66-68.
[2]王从陆.矿山机械风险评价与安全策略研究[J].标准应用，2006，15（7）：40-42.
[3]王党志，王志国.矿山机械安全化[J].现代商贸工业，2007，19（8）：207-208.
[4]张润连.计算机在煤矿安全管理中的应用[J].计算机辅助工程，2002，4（7）：29-31.
[5]成东艳.拓展环境监测领域探讨[J].科技创新导报，2007，13：116
关键词：煤矿机械 存在问题 发展趋势
中图分类号：F403.6
1 引言
煤炭工业是我国重要的基础产业，近年来，随着我国工业经济的持续快速发展，我国煤炭供应严重不足，煤炭供给能力远远不能满足国民经济发展对煤炭的迫切需求，全国各地大型煤矿纷纷加大了采挖力度，由于技术落后、设备陈旧，导致了许多大中型煤矿出现大面积蹋方、透水、瓦丝爆炸等多起大型伤亡事故，引起了国家领导人及相关部委的高度重视，煤矿安全形势严峻，直接威胁煤炭市场的正常运行，制约着我国经济的飞速发展，煤矿作业的安全生产已刻不容缓。现以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象，分析煤矿机械设备使用、研发中存在的问题；根据煤矿机械设备使用、研发现阶段存在的问题，指出煤矿机械设备的发展与展望。
2 我国煤矿机械设备存在的问题
经过几十年的发展，我国煤炭工业取得了长足的进步，且煤矿机械的制造、使用也取得了较大的成绩。但是，随着经济的发展和对煤炭资源的需求的增加，我国的煤矿机械逐渐暴露出很多不尽如人意的问题，主要包括：
2.1 矿山机械设备的生产能力明显不足
目前，我国煤炭产量已经达到了25.23亿吨，但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距，而其中部分煤炭资源是矿井超产增加的产量；如按正常煤矿机械生产能力定产生产，则年煤炭产量将远远小于这一值。同时，在我国煤矿生产现场，单工作面产量500万吨/年的矿井仍为数不多，这也多受煤矿机械设备生产能力的束缚所致。
2.2 矿山机械设备的智能化明显不足
当今世界是一个智能化的世界，各个行业的现代化、智能化都在不断提高。但是，我国煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展，特别是煤矿机械更是可怜，大部分机械设备仍是机械动力或机械控制，仅有少数小型设备实现了数字化和智能化，这必定成为制约我国煤矿生产能力提高的瓶颈。
2.3 矿山机械设备的适应差
在我国矿山中，部分矿井实现了机械化采煤，但部分矿井仍采用放炮落煤，这不仅不利于煤炭块度的保持且容易导致瓦斯、顶板事故的发生，对井下工人的生命安全也造成严重危害。纠其原因是因为我国煤矿机械对地质条件的适应性很差，地质条件稍有变化，现有机械化设备就无法展开使用，从而造成煤矿机械化水平的落后，制约煤矿生产能力的提高。
2.4 矿山机械设备体积过大、笨重
体积大、重量大是煤矿机械设备最大的特点。以单体液压支柱为例，每根重量在60～80Kg，体质稍差的工人单独根本无法处理；而液压支架、采煤机等大型设备更是在数吨以上。设备过于笨重，不但导致运转不灵活，而且使设备的搬迁受到限制，从而限制生产能力的发挥。此外，我国煤矿机械还存在着能耗大、使用寿命短、国产化低等诸多问题。
3 煤矿机械的发展与未来
为了提高整个煤矿行业现代化水平，我国煤矿机械设备应不断发展，从各个方面探寻发展之路。
3.1机电液一体化技术的发展
机电液一体化设备自动化、智能化程度高，代表着未来机械发展的方向。机电液一体化是一门新兴的综合性复合高新技术，是在信息论、控制论和系统论的基础上将机械、电子信息和液压系统等相关技术进行有机的组合，形成一个最优化、最佳化的系统，实现机械、电气元器件的集成化，使机械动作自感应与自调整，最终实现煤矿机械无人操作化的新技术。
3.2采用CAD等现代设计技术、和CAE加工制造技术
采用现代设计方法和CAD技术，才能实现结构的最优化、成本的最低化、寿命的可预知化。众所周之，设计决定了产品的质量，设计决定了产品成本的80%，因此机械关键在于设计。而我国的煤矿机械基本上是类比的设计结果，虽然有些科研成果有技术创新，但是这些科研成果极少被应用。因此，必须充分认识到设计对于发展我国煤矿机械的重大意义，普及设计方法学知识和采用现代设计方法是我国煤矿机械发展的必由之路。只有采用最先进的加工制造技术，才能大大提高机械零件的加工质量、加工速度和加工自动化程度，并能实现设计、制造并行化，缩短煤矿机械产品的开发周期。
3.3将材料科学的最新研究成果用于煤矿机械
机械可靠性设计理论指出，材料决定产品可靠性的30%。在造成煤矿机械失效的诸因素中，除去设计原因造成强度不够而失效外，多数在于磨蚀失效、锈蚀失效或疲劳失效，其中磨蚀是采掘机械切削刀具最主要的失效原因。材料科学的最新研究成果已经展示了新材料的强大生命力。把陶瓷材料、碳纤维复合材料、超强度聚合材料以及金属基复合材料等有针对性地选用到各种煤矿机械的关键零部件上，不仅可以大幅度提高煤矿机械的可靠性，减轻其重量，甚至还可以改变煤矿机械的形体设计。
3.4发展煤矿机械工况监控技术
煤矿机械工况监控技术包括：工况在线监测、故障自诊断；振动监测；油磨屑分析；无损检测；电气检测；乳化液性能检测。检测乳化液的浓度、粘度、液温、液位等；湿度监测。
3.5建立一套完整有效的管理程序
煤矿机械设备要制定一个切实可行的完好标准，对机电设备管理责任到人；并且要有一套完整有效的机电设备使用、维护和管理制度；对设备、部件性能详细调研，做到最大程度地适应本矿的实际。并将重点放在人身安全的装备方面，以及如何提高操作、维修人员的素质，以保障人身安全和减少机电事故。
4 结语
随着现代科学技术的发展，一大批高新技术群体如微电子技术、信息技术、自动化技术、新材料技术、新能源技术、光纤通信技术等正在逐步走向成熟。
高新技术是煤矿机械的发展趋势，技术创新是煤矿机械的生命。随着计算机和传感器技术的推广应用，新材料、新工艺的不断发展，煤矿机械将向着大型化、智能化的方向发展。面对煤矿现代化、科学化生产的需要，煤矿机械将实现电子化、自动化成为有头脑（计算机控制），有知觉（传感系统），有血液（液压系统），有心脏（驱动装置），有骨骼（传动、支撑机构）的机电液一体化系统。
参考文献
[1]赵月罗，高志强，卢兰萍等.矿山机械设备选型的灰色分析方法[J].煤矿机械，2006，27（8）：66-68.
[2]王从陆.矿山机械风险评价与安全策略研究[J].标准应用，2006，15（7）：40-42.
[3]王党志，王志国.矿山机械安全化[J].现代商贸工业，2007，19（8）：207-208.
[4]张润连.计算机在煤矿安全管理中的应用[J].计算机辅助工程，2002，4（7）：29-31.
[5]成东艳.拓展环境监测领域探讨[J].科技创新导报，2007，13：116