矿山机电专业是培养能从事矿山机电设备安装调试、操作及维修、检修、矿山机电设备管理等专业技术工作。要求矿山机电专业毕业生要获得以下几方面的知识和能力:1.较系统的掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。2.熟知并掌握机电设备零件图、装配图、电气原理图和安装图的阅读和绘制相关知识。熟知矿山机电设备构造、原理和故障原因及分析的相关知识，并了解本专业领域的现状与发展趋势。3.熟知矿山机电设备操作、维护、故障检修、安装调试及运行管理的能力。4.初步掌握室矿山机电设备选型、选参数及相关的设计方法。5.了解安全和文明生产的管理制度、技术规范、管理知识等。
二、矿山机电专业的《机械设计基础》课程安排
从该专业的特点来看，对于机械设计基础的要求比较高，主要是识图、读图、绘图、选型计算及机械设备安装与维护的能力要求比较多，掌握矿山机电及系统的设计，学会运用手册、标准、规范等资料。因此，在理论授课时要突出这方面的特点。1.理论环节本校该专业机械设计基础课程，理论教学为50学时，实验为10学时，根据这个学时来安排，理论知识突出与矿山机电专业相吻合的知识点。理论授课主要讲以下内容:①平面机构的结构分析，在这部分主要包括平面机构的运动简图以及平面机构的自由度分析及运动的确定;②凸轮机构。主要包括从动件的凸轮的几种形式及运动规律;③轴毂连接，主要包括键连接、花键连接和销连接的几种形式以及运用的环境;④带连接和链传动是重点，因为涉及井下运输。这部分包括带的分类、带传动的工作情况分析、普通V带的设计计算及V带传动的张紧、正确安装与维护;链传动主要有几种形式及应用场合;⑤齿轮传动。主要讲减速器设计；齿轮失效的形成、形式及措施等。⑥蜗杆传动，主要是蜗杆传动的散热计算;⑦齿轮轮系。主要是定轴轮系和周转轮系的传动比计算;⑧滚动轴承和滑动轴承。主要是分类和应用场合。2.实验环节针对专业的特点以及理论课授课的分配，在实验环节主要设计了下面几个实验:①金工工厂参观实习。让实习工厂的老师讲解设备的种类以及每种设备可以加工的零件类型，典型零件的示范加工。让学生对工厂内的设备大概了解，清楚有什么样的设备及该设备可以加工什么零件。这有助于学生在学习理论知识时加深理解。②机构认识实验。该实验可以增强学生对机构与机器的感性认识。陈列室展示各种常用机构的模型，通过对模型动态展示，并以四连杆机构的变化情况，提出液压支架中四连杆的作用的问题，让学生思考，使学生对常用机结构及类型与相应的设备建立起关联。③齿轮范成原理实验。该实验是了解用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，要指导学生注意观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程，使其了解渐开线齿轮在制造过程中产生根切现象的原因，以及避免根切现象的方法，并会比较标准齿轮和变位齿轮各部分尺寸的异同点。实验老师做演示实验，学生参观。另外在进行完该实验后，还应进行减速器的拆装。④带传动的滑动率和效率的测定。该实验主要是观察带传动的弹性滑动和打滑现象，并了解外载荷对传动效率的影响，让学生结合矿井运输了解皮带运输的原理和结构。
三、结语
我国矿山机械安全的现状及存在的问题
矿井下的工作环境非常恶劣，潮湿、温差、粉尘和辐射等因素都会降低矿山机械的可靠性，影响安全检测设备的性能。而部分管理人员和维护人员安全意识薄弱，对矿山机械的维护不到位，造成设备安全性降低。虽然矿山机械安全检测技术已经取得很大进步，但是由于矿山机械工作环境的复杂性和矿山机械自身的复杂性，增加了安全检测的难度。为了进一步提高矿山机械的安全性，需要不断完善和改进矿山机械设备安全检测技术，尤其是在灵敏度和可靠性方面有待加强。随着科学技术水平的提高，矿山机械在安全设计方面取得很大进步，已经有比较成熟的理论和方法。如今的矿山机械正朝着大型化、复杂化的方向发展，但我国对大型、复杂矿山机械的研究还不全面，仅停留在理论层面，没有切实可行的安全设计方法。
与发达国家的机械安全设计相比，我国的机械安全设计存在较大差距，主要原因有：首先，我国矿山机械设计人员整体素质比较低；其次，我国矿山机械的设计水平落后，技术能力比较低，基础数据储备不足；再次，我国矿山机械设计人员缺乏创新精神，对于采购的先进设备，仅停留在测绘和仿制的低层次上，不能积极吸取国外的先进技术来改造或创新我国的矿山机械；最后，我国在矿山机械的新工艺、新的测试方法及新的技术原理等方面缺乏必要的技术储备。我国矿山机械的自动化和信息化程度不断提高，这对操作人员的专业水平提出了更高的要求。据统计，由于人为因素造成矿山事故的比重高达80%以上。由于采矿行业的特殊性和复杂性，造成从业人员的组成非常复杂，某些员工的文化水平和专业素养比较低，经常在没有掌握矿山机械基本性能的情况下就开始操作矿山机械，由此造成的安全事故举不胜举。因此，有必要完善从业人员的培训机制，提高从业人员的综合素质。
矿山机械安全现状的改进措施
首先，要提高领导的安全意识。采矿企业的领导好似轮船的舵手，直接影响采矿企业的发展方向。如果领导能够提高安全意识、重视安全教育、鼓励安全生产，将会带动越来越多的员工重视矿山机械安全。其次，要提高员工的安全意识。员工是矿山机械的直接操作者，如果员工的安全意识薄弱，将在很大程度上提高矿山事故的发生概率。因此，一定要提高员工的安全意识。采矿企业可以定期举办安全教育，时刻提醒员工要把安全生产放在第一位。由于矿山机械的工作环境非常恶劣，从而提高了矿山机械的故障率。如果仅仅依靠人工检查故障，不仅费时、费力，还不能做到适时检测，可靠性比较低。利用矿山机械安全检测技术，尤其是在线检测，可以做到适时检测，全面、客观的反应矿山机械各部件的参数与运行现状。利用故障诊断系统可以快速、准确的找到故障点，提高故障检查效率、缩短故障诊断时间，最大程度的减少矿产机械故障造成人员伤亡和经济损失。目前，矿山机械安全检测与故障诊断的理论和方法非常多，矿山机械的设计人员应该未雨绸缪，在矿山机械的设计过程中就应用这些理论与方法提高矿山机械的安全检测和故障诊断质量。矿山机械正朝着高速化、复杂化、大型化和重载的方向发展，由于影响矿山机械安全的因素很多，所以仅依靠单一的理论与方法难以满足现代安全生产的要求。因此，我们应该积极吸取国外矿山机械先进的安全设计理论和安全设计方法，并结合我国国情，建立一套能满足我国采矿业发展要求的矿山机械安全设计体系，从而提高我国的矿山机械安全水平。
采矿业是我国国民经济的重要支柱产业之一，对我国国民经济的发展起到重要作用。因此，国家应该重视采矿业的安全生产，尤其是矿山机械安全。首先，国家应该给予国有重点采矿企业和地方采矿企业必要的资金和技术支持，鼓励采矿企业在矿山机械安全方面进行技术创新；其次，提高矿山机械的监察力度，对于达到报废标准的矿山机械一定要坚决报销。一方面防止矿山机械超期服役，带来安全隐患；另一方面防止大型采矿企业把达到服役期的矿山机械转卖给小型民营采矿企业。最后，采矿企业要增加资金投入，提高矿山机械的维护、保养质量，保持矿山机械的安全性和可靠性。员工的素质直接决定着矿山机械的安全水平，为了改善矿山机械的安全现状，必须提供员工的综合素质。首先，采矿机械日趋大型化和复杂化，这对员工的专业水平提出了更高的要求。因此，采矿企业应该建立完善的培训机制，定期对员工进行培训，鼓励员工学习新技能，缩短员工的知识更新周期，提高员工的专业水平；其次，采矿企业应该建立完善的奖惩制度，并本着公平、公正、公开的原则考核员工的工作业绩。对于表现好的员工要及时给予精神和物质上的奖励，以此来激发员工的工作热情。
关键词：矿山采掘机械；课程；教学改革；探索
在能源开采及地下空间建设过程中，矿山采掘机械起着重要的作用，对于深层地下施工项目，装备各方面质量性能直接关系到施工的安全性。国家对于矿产开发行业及矿山机械行业的高度重视，与我国《中国制造2025》行动纲领、《中国标准2035》重大战略相符合。矿山机械课程是矿业类高校的特色专业课程之一，也是机械工程、矿业工程等专业的必修课程。为更进一步促进学生对该领域的了解掌握，课程内容需涉及一些矿山采掘背景，矿山采掘机械理论，开采、支护、输送等设备的结构原理及其巷道具体应用。矿山采掘机械课程旨在帮助学生拓展矿山采掘机械的相关知识，对于开展产学结合、助推行业发展有着实际意义。同时还可以在课程中发掘学生的优秀成果，通过教师对学生课程作业的整体考核，对学生的设计成果进行可行性讨论，使得优秀成果可以成功转化为实际生产，解决企业遇到的实际难题。近年来，国内外学者对高等教育的教学改革进行了探讨，其中李永婷[1]针对近年来的课程改革实践中内容浅显、方法单一等问题进行系统性的归纳整理，深入分析课程改革过程中存在的一系列问题。YangH.J等[2]借鉴麻省理工学院本科课程设置、结构的情况，有针对性地对陕西省高等教育课程进行分析，突显了课程特色改革所取得的成果。WangH.L等[3]提出了高校应在创新教育实践下培育应用型人才。YuX.H等[4]基于校企合作的机械类应用型人才培养模式进行了研究与实践，得出了实现社会与高校合作培养人才模式的必要性的结论。于海波[5]针对目前课程教学改革的实施过程进行了分析研究，揭示了教师的课程实施能力是影响课程改革的重要影响因素。JiangG.Z等[6]针对机械设计课程进行了一些改革，结合多媒体教学等方式取得了较好的效果。LaxmiChikatamarla[7]以“新时代的趋势：培养未来的矿业专业人才为题”，讲述了未来矿山生产的发展趋势，提出了矿业教育和训练的一些新型的方法。刘金娃等[8]对矿山机械课程讲授方法进行了创新性研究，创新了授课方式，使学生在学习过程中更加乐于接受，提高了教学质量和效果。商德勇[9]提出了双一流建设下的矿山机械课程教学改革与实践，提出了课程的整体改革思路。现有文献针对高等教育改革问题进行了许多探索，但多关注高等教育课改所面临的共性问题，针对矿山采掘机械课程改革探究较少，因此，本文结合矿山采掘机械课程教学实际情况进行了一些探索，提出了切实可行的教学改革方案。
1课程体系及教学现状
矿山采掘机械课程研究对象以工作面采掘装备为主，主要包含凿岩机械、采煤机械、掘进机械、液压支护设备、装载机械及运输设备等，如图1所示。矿山采掘机械设备具有大型化、结构复杂、类型繁多、适用范围广、向着智能化的方向发展的特点。课程兼顾国内外先进的矿山机械设备和技术，选择一些经典但未淘汰的采掘机械设备作为学习对象(见图2、图3)，介绍其结构、工作原理，以及煤岩截割理论、三机配套计算、支护强度计算等相关知识。通过课程的学习、实验及实习，使学生对矿山采掘机械的作用、结构、工作原理和使用方法有了系统的了解，掌握所学矿山机械设备的结构，为学生毕业后从事矿山机械行业打下良好的基础。
2课程教学所面临的困境
2.1课程教学与生产实践脱节。现在的教学倡导以理论为主的课程教学体系，强调知识的系统性和完整性，不符合培养专业型、技能型人才的发展趋势。矿山采掘机械课程现多采用教师以多媒体手段向学生传授矿山采掘机械理论知识，部分有条件的高校组织学生到相关矿山设备企业进行参观实习的教学模式，在这种模式中，学生鲜有将理论与实际结合的机会，导致学生对课程理解不够，不能学以致用，学生的能力没能得到充分的培养。2.2学生对课程不重视。本课程教学时间紧、任务重，学生在暑假开学后很难立即进入状态，学习效率低。加上有许多学生对矿业行业不感兴趣，矿山企业工作环境比较恶劣，想去从事矿山机械相关工作的学生较少，因此对本课程不够重视，学习的主动性不强，掌握知识的能力较差。2.3教材内容陈旧。不适应现代矿山建设和发展的要求为了响应国家《中国制造2025》《中国标准2035》，建设绿色矿山、智能矿山已成为矿山行业发展的新方向。目前《矿山采掘机械》教材仍然存在更新速度缓慢的情况，与社会实际的发展要求存在严重脱节，许多老旧的矿山采掘装备现已有较大升级，一些陈旧的设备已经被淘汰。教材内容单一、陈旧，不能满足培养新时代本科新型人才的需求。2.4考核方式单一。不客观现行的课程考核方式往往由教师根据平时成绩和期末考试的试卷成绩以3∶7的比例给出。这种考核方式比较适用于侧重理论知识教学的课程，评价的结果大部分取决于卷面分数的结果，没有考虑学生的创新能力、实践能力。学生为完成考核目标会去机械地背诵知识，而不是真正去理解、创新。导致学生在机械课程设计时只会生搬硬套，不能将自己所学知识与实际技术相融合，萌生新的创新思维与思路。
3对课程教学的改革与探索
3.1改进教学方式。近年来，很多学者对传统的矿山类课程内容进行了改革创新，在已有的理论知识的教学上，拓展了专业背景方面的知识[10]。通过课程设计的教学模式，更有助于提升学生毕业设计完成质量，对课程有着浓厚兴趣的学生，可以借课程最终考核的契机完成整机结构相采掘机械设计，学习矿山采掘机械设计的基本设计思路，进一步进行结构和功能较为复杂的采掘装备及系统的设计，学生能够高质量完成毕业设计的同时，也积累了关于复杂结构机械的设计经验。3.2优化考核方式。本课程的目标是培养学生的知识掌握能力、工程实践能力和创新能力。因此需对现有课程考核中存在的“重理论、轻实践”的现状进行改革，具体改革措施如图4所示。该优化的考核方式不仅能够提高学生对基础理论知识的掌握能力，还能够激发学生对随机分配的课题进行深入思考并进行创新设计。其中的评分环节涉及多种考核指标，激发学生在平时就有所准备，将该课程融入自己的大学生活中，提高了学生学习的主动性和积极性。3.3改进教师授课方式。3.3.1引导学生发现课程的魅力。采用更形象和多样化的教学方法加深学生对课程的理解和兴趣，如通过视频介绍采掘机械的工程应用背景和发展历程，使用3D动画技术演示采掘机械的工作过程等(见图5)。将教师研究课题融入到课堂中，介绍课题研究目标和难点，引出需解决的关键问题后和学生进行课堂讨论，激发学生“头脑风暴”的同时增强学生课堂参与感。3.3.2应用先进的技术与方法。应用项目化教学、虚拟仿真技术等创新教学方式。教师挑选合适的采掘系统设计项目，以课程设计的形式布置给学生。在教师的统筹安排下，学生以小组为单位进行所选部分的设计，共同推进整个项目的进展。将虚拟仿真技术引入实验教学中，在传统的实验中增加虚拟操作环节，通过实际操作，使学生进一步了解采掘机械设备的运行过程和操作流程，为以后独立进行设计积累经验。3.3.3采用课堂教学和认知实习相结合的方式。实习与教学环节的分离导致学生实习效果不理想。就此将矿山采掘机械认知性实习调整到课堂教学前，使学生提前了解矿山采掘机械的结构、功能以及制造过程，让学生对矿山采掘机械有了初步、实际的了解之后再进行课堂理论知识的学习。通过教师的引导，进一步强化对矿山机械结构、工作原理等的认知，为后续创新机械设计打下坚实的基础。3.4增加教学成果评比环节。在课程结束之际，增加教师教学成果评比环节，对于特别优秀的课程设计作品，组织课程专项答辩会，邀请企业高级工程师和学院采掘机械领域教授莅临指导。以学生掌握课程设计核心思想为原则，以任课教师科学合理教学指导为导向，对特别优秀作品从答辩的汇报材料、汇报过程、汇报效果、问答环节等多方面进行综合评分。对遴选出的优秀成果进行表彰，分别颁发优秀课程设计、优秀指导教师荣誉证书来鼓励师生，形成学生和教师共同努力的良性局面。
4结语
本文针对矿山采掘机械的课程改革进行了一些探索，分析了矿山采掘机械课程体系及教学现状，在此基础上从多个角度对课程的改革与探索提出了一些建议。通过学生反映的实际情况来看，教学改革取得了较好的效果，学生的学习积极性、创新性、独自解决问题的能力有了很大的提升。总的来说，课程教学改革取得的成果比较显著，今后还需要在此基础上不断探索，未来将形成一种“学生为主、老师为辅”的自主学习氛围，为后续深化课程教学改革提供新思路。
参考文献
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关键词：煤矿企业；机电设备；关键故障；维修策略；煤炭开采 文献标识码：A
中图分类号：TH165 文章编号：1009-2374（2016）11-0137-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.067
1 我国矿山机械的发展现状
近几十年以来，我国不断加大对矿山机械产业的投入力度，发展成效显著。但较之国外同行业的发展，我国矿山机械行业发展整体水平相对滞后，尤其在井下开采设备和露天挖掘设备的运行上差异较为明显。另外，在矿山机械产品上，其产品质量、外观、寿命以及整体制造水平较之发达国家都相去甚远。我国自21世纪初开始大力发展基础工业，矿山机械行业作为我国基础工业的重要组成部分，加大对其的研发力度，是推动我国基础工业前进发展的重要内容。
近几年，在矿山机械行业的发展上，我国着力引入国外先进技术与产品，并加强了国外知名厂商的合作，矿山机械产品更新换代速度加快，传统的产品生产结构、产品外观、性能等都有了很大的改观，制造工艺大幅提升，矿山机械行业整体水平不断提高。
矿山机械行业主要制造各类采矿及炼矿机械，利润空间较大，极大的利润刺激和激烈的市场竞争背景下，众多企业纷纷涌入该行业中，然而生产企业不断增多，必然导致目标客户市场分散，致使生产利润降低。有些生产商为追求更大的利益，大肆仿造市场上已有的矿山机械设备，科技含量不高，也没有进行科研创新，市场上一有新产品出现，便很快会出现大量仿造产品，严重影响了正常的市场秩序，影响了正规矿山机械行业的发展，加之国外产品的涌入，进一步加剧了矿山机械行业的市场竞争。
2 我国矿山机械安全技术的现状
2.1 我国矿山机械设备水平存在较大差异
当前煤炭生产矿井主要分为以下四类：
第一，老矿及扩建矿。这类矿井多存在于解放初期或解放前期，受企业传统观念及其资本运行状况的影响，其建井设备多为最原始的遗留，这些矿井设备时间长远，设备落后，运行状况不佳，更无法谈及安全设计，虽然中间也做过相应的技术改造，但改幅不大，不能真正达到安全生产要求。
第二，现代化矿井。这类矿井多为20世纪80年代中后期建立，基本采用先进的综采机械，且主要为国产设备，并逐渐开始使用机电一体化设备。
第三，大型和超大型矿井。这类矿井是近几年逐渐出现的，其综采机械技术主要为国外技术。
第四，乡镇中小型矿井。这类矿井占我国当前煤矿总数的1/10左右，主要为个人承包经营，其生产工艺较为原始，生产条件简陋，几乎没有采用综采机械。
2.2 矿山机械的研发和生产能力不断增强
近几年，我国着力加强对矿山机械的研发，交流电牵引采煤机逐渐走向成熟，掘进机从轻型转变为中型和重型，切割对象从煤延伸到岩石，带式传输机质量大幅提升，很多国产设备逐步实现了实时监控与在线监测，安全性能显著提升。
3 矿山机械安全技术方面存在的问题
3.1 装备水平参差不齐
我国的现代化矿井装备水平在这几年提升较大，但较之发达国家，其差距还是非常明显的，现代化综采设备未能大范围普及，有些矿井尽管也引进了许多先进设备，但因从国外引进的技术尚不能被彻底消化吸收，在使用和维修方面还不能正常进行，一些先进的功能还不能被完全使用，甚至还有的企业盲目追求生产效率，不重视安全，认为安全监测装置麻烦，不仅不加以使用，更有甚者直接拆除，导致安全隐患极大，不能及时发现安全故障。有些企业过分追求利益，对于本应废弃的设备仍继续使用，超过其使用寿命仍不做处理，很多设备都为超负荷作业，其中的安全隐患较大。
3.2 矿山机械安全监测技术需要完善
矿山机械设备若长时间处在交变荷载和重载状态，极易出现各种安全隐患，若没有及时发现，使设备在高速重载情况下运行，则很容易引发恶性事故。虽然当前现代化检测技术与检测设备不断更新，但由于矿山机械设备本身相当复杂，工作环境也较为繁杂，出现偶然事件的可能性较大，因此，就矿山机械来说，其安全检测技术亟待加强，尤其是在检测技术的可靠性、安全性、灵敏度上需要进一步强化。
3.3 机械安全设计的方法还不够成熟
虽然当前在矿山机械生产上不断加强安全设计，理论也渐趋成熟，但在较为大型的、复杂的矿山机械设备上，其安全设计多拘泥于理论层面，其发展还不够完善，缺乏更加科学适宜的安全设计方法。例如，截至目前，我国在输送机研究上仍在理论阶段，亟需向实验研究的方向拓展；在掘进机的设计上，现今还没有与我国地质条件完全相适应的挖掘机械，严重制约着矿山机械的安全设计。
3.4 矿山机械安全标准的执行有待加强
当前我国已制定的矿山机械安全标准主要涉及矿井提升机、矿用绞车、地下铲运机、矿用人车、窄运运输机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等。这些标准为机械设备的设计生产提供了一个指导体系与整体框架，切实保障了产品的计划使用范围内的安全。然而矿山机械产品品类繁多，当前的标准仅涉及其中的一部分，不能满足全部矿山机械产品的使用安全。尽管安全质量标准是针对煤矿安全而言的，但是在当前煤矿需求量大的形势下，施工人员极易松懈质量标准工作的开展，加之投入量大，更容易致使煤矿管理者一味注重产品产量、进度，而忽略了产品质量标准，安全质量标准逐渐下滑，其中便潜伏了大量的安全隐患。
3.5 从业人员的素质需要提高
有关统计表明，很多矿难事故多为人为造成，由于矿山工作危险艰苦，从业人员组成复杂，多数机械设备作业人员文化水平不高，自我保护意识和安全性认识不强，操作野蛮粗糙，这些都会导致矿山机械安全的
发生。
4 安全问题的解决措施
4.1 建立矿山机械安全设计体系
矿山机械在发展方向上趋同于当前的大部分机械产业的发展，主要向着大型、重载、高速化、智能化、微型化方向发展。由于矿山机械涉及安全等很多方面，因此，单一学科已不能完全解决这一问题了，应针对我国矿山机械的发展现状制定一个具有针对性、科学性和全面适应性的安全设计体系，其中涵盖理论及具体方法，从而为其安全设计提供科学合理的方法论指导。另外，积极研究矿山机械安全性基础和共性，尤其是在井下可燃气体的机械安全性研究方面下功夫，创建矿山机械安全生产数据库，构建低成本、高效率、科学性的矿山机械安全设计体系，力争减少相关风险，消除已定危险，提高矿山机械安全水平。
4.2 建立健全矿山机械安全适用法规及标准原则
我国矿山机械行业工作人员应紧密关注国际矿山机械安全法规及相关标准，全面掌握其发展动态，加强跟踪，了解发达国家在重型矿山机械安全设计上的法律法规和技术标准，立足于我国国情和矿山机械发展状况制定安全标准，并尽量使其与国际接轨，使安全标准能覆盖到更多的矿山机械产品。另外，切实加强监察机关监察执法力度，确保相关法律法规和标准体系落到实处。
4.3 转变企业观念
由于矿山机械安全的隐匿性和依附性较强，安全事故诱因较为复杂，因此需要企业管理人员和相关技术人员转变传统的企业观念，加强安全管理，强化安全意识，共同担负起矿山机械安全责任。
4.4 加大资金的投入，改善机械设备的现状
针对当前矿山机械安全较为欠缺的问题，国家应建立相应的政策，强化政策引导，在法规方面强化控制。对国有重点煤矿的安全改造工作加大资金扶持力度，在此基础上，从企业自身着手，进行多方的资金筹措，不足资金缺口，果断将超期的设备淘汰或者进行必要的改造，改善矿山设备的现状。
4.5 加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员的培训
我国的矿山机械设备已经开始了不断的进步，已经开始向半自动化和自动化的方向迈进，这对人的智力和技术的要求都比较高也更加严格。由于矿山机械生产系统繁杂，要求生产工作做到高效安全，推动我国矿山机械安全体系的全面落实，对此应从加强对矿山机械安全技术人员和工作人员的培训，加大对科研、设计人才的培养，全面提升矿山机械工作人员的安全理念和技术水平，保障煤矿安全标准建设的贯彻落实，进一步提升矿山机械安全设计水平，加强对作业人员和技术人员的选择和培训是非常重要的。
5 结语
企业的发展离不开政策的扶持，政府也应积极引导，企业应积极把握和应对政府的新政策和对行业的扶持政策。面对如此巨大的国际市场和竞争的压力，矿山机械设备行业应加大自主创新，建立核心竞争力，保证生产的安全进行。
参考文献
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[4] 王大志.矿山机械安全技术分析[J].中国新技术新产
关键词：矿山机械;机械安全
1矿山机械的发展现状
经过几十年的努力,我国矿山机械行业得到大力发展,但与国外同行业产品的发展水平相比,有相当大的差距,尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显，对矿山机械产品而言,在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距;我国加入WTO后,为了加快基础工业的发展,必须加快矿山机械的开发与研究速度。
近年来,我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进,或者与国外著名厂商的合作、合资,加速了产品的更新换代,矿山机械行业有了长足的进步,传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进,制造工艺技术水平有了提升。
但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生;其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。
尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失,也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁,矿山机的安全问题越来越引起了人们的高度重视。
2矿山机械安全技术的现状
2.1矿山机械设备的装备水平参差不齐
我国矿山机械设备的装备水平参差不齐，现役煤炭生产矿井大体可以分为4类:老矿及改扩建矿；现代化矿井;大型(超大型)现代矿井；乡镇中小型矿井。
(1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求；
(2)现代化矿井大多建于20世纪80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械,其中国产设备占了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现,机电一体化在矿山机械设备上逐步实现；
(3)大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的综采设备；
(4)在我国现有的2.5万个煤矿中有2.3万个是乡镇中，小型矿井,几乎都由个人承包经营,生产条件简陋,生产方式原始,普遍没有综采机械。
2.2矿山机械的研发和生产能力不断增强
经过二十几年的研究、开发,我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟,掘进机从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高，多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控,安全性大为提高。
3存在的主要问题
3.1我国矿山机械的安全状况不容乐观
我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役，大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降；部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事3.2矿山机械安全检测技术需要完善
矿山机械设备长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及时发现,设备仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。
3.3机械安全设计方法不够成熟
虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:迄今为止,我国的输送机动特性研究仅停留于理论分析阶段,急需相关的实验研究和验证;在掘进机的设计方面,现在还没有适合我国地质条件的完整的截割、装运及行走的载荷谱,这些都对安全设计产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。
3.4矿山机械安全标准急需完善和严格执行
已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。但矿山机械产品的品种达数百种,现有的标准仅涉及了矿山机械产品的一部分,远不能满足矿山机械产品的安全要求。虽然大家都知道安全质量标准化是煤矿安全的基本保证,但是在煤炭需求旺盛的情况下,人们容易对质量标准化工作产生松懈思想和厌倦情绪,加上不菲的投入,更会促使煤矿管理者在产量、进尺与质量标准化面前,忽视质量标准化,导致安全质量标准化的滑坡,埋下事故隐患。
3.5从业人员素质亟待提高
统计资料表明,80%以上的矿山伤亡事故是人为因素造成的,由于矿山工作的艰苦和危险性,矿山机械的从业人员的组成复杂,部分机械设备操作人员文化素质低,对设备的安全性能了解不够,自我保护意识淡薄,习惯性野蛮操作等是造成矿山机械安全事故的重要因素。必须通过培训、教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程操作,杜绝麻痹心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。另外,煤炭企业的管理人员过多地强调产量,追求经济利益的最大化,安全观念不强,对从业人员的上岗培训不到位,致使部分操作人员不能很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。
4解决措施
4.1建立矿山机械安全设计体系
矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为矿山机械安全设计提供方法论的指导;对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究,特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险,提高本质安全水平。
4.2转变企业观念
由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,共同承担安全责任,增强安全意识。
4.3加大安全资金投入,改善机械设备现状
针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况,国家应该在政策方面加强引导,在法规方面加大控制力度,在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造,企业在利用国家政策技改资金的同时,自身也应下大力气,多方筹措资金,补足安全欠账缺口,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。
4.4进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准
我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品,监察机关也应加大执法力度,保证法规和标准的严格执行。
4.5加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
参考文献
［1］煤炭工业部.煤炭工业设计规程［M］.北京:煤炭工业出版社,1992.
［2］程居山.矿山机械［M］.徐州:中国矿业大学出版社,1997.
［3］杨敬国,晋民杰.国外矿山机械的发展趋势［J］.山西机械,2000,增刊,23-241.
［4］管荣根,张瑞宏,顾玲.论我国矿山机械的创新与发展［J］.矿山机械,2004,(9):22-231.
1.1机械安全设计方法不够成熟
尽管如今大量机械在安全设计方面具备成熟的理论和方法，然而对一些大型与复杂的重要矿山机械设备来说，安全设计只存在理论，尚未形成成熟的与理想的安全设计方法。比如，我国的带式输送机动特性研究一直处于理论分析时期，迫切需相关的实验研究和检验[4]；此外，在掘进机的设计方面，当前尚未形成满足我国地质状况的完整的截割、装运以及行走的载荷谱。以上均会对安全设计造成约束，这和国外的机械安全设计比较有很大的差距。
1.2矿山机械安全检测检验技术需要完善
矿山机械设备一直在重载与交变载荷状态下运行，非常容易引发安全事故。尽管现代化的测试技术和设备在不断进步，然而因为矿山机械设备自身的复杂性及其工作环境的复杂性与许多不可预测的突发事件的存在，依然应该对在用机械设备展开规范化与制度化检测和检验。虽然安监部门已经把矿山在用设备安全检测与检验工作逐步提到议事日程，然而矿山机械安全检测检验体制与技术依然应该得到不断完善与提升，尤其是小型矿山企业重视程度还相差甚远。
1.3从业人员素质亟待提高
通过统计资料可知，有80%以上的矿山伤亡事故均由人为因素引发。因为矿山工作的艰苦性与危险性，加上矿山机械从业工作者的组成较为复杂，一些机械设备操作人员文化素质不高，对相关设备的安全性能了解不全面，员工的自我保护意识不强，经常性野蛮操作等问题是引发矿山机械安全事故的主要原因。因此，一定要通过培训与教育等方法，逐步强化操作人员的责任心与安全意识，熟悉相关设备的安全操作重点，才可以提高驾驭设备的能力；一定要严格根据规程操作，避免麻痹心理，才可以降低或者杜绝设备伤害事故的出现。除此之外，矿山企业的相关管理人员过分地重视产量，片面追求经济利益的最大化，安全观念薄弱，对相关从业人员的上岗培训不全面，造成部分操作人员不能较好地掌握先进设备的使用，造成现有设备不能完全发挥应有的技术优势。
2我国矿山机械安全技术的应用
2.1大力推广机械故障诊断技术
新型的大型矿山机械，比如，开采、挖掘与运输设备都完成了微机监控；新型的电牵引采煤机具备智能监控、监测与保护体系，能够实现远近控制、工况检测及状态显示、故障识别及分析；新型的掘进机能够实现进行方向检测、电动功率自动调节、切割断面监测、工况监测与故障诊断与识别。
2.2加强对矿山机械安全技术人才的培养
当前，随着我国矿山机械设备与科学技术的进一步改进与发展，逐步实现了由机械化向半自动化与自动化的方向转变，对人的智力与技术水平的要求也变得更高与更加严格。为了在矿山生产工作中做到安全与高效，使我国机械安全体系能够贯彻落实，就一定要从当前起，注重与加快矿山机械安全技术人才的培养，进一步增强作业人员与技术工人的选取与培训，全面提升矿山机械从业人员的技术水平与安全观念，不断推进矿山安全培训标准化进程，更好地提升安全意识与安全设计的技术能力[5]。
2.3建立矿山机械安全设计体系
关键词：矿山机械;机械安全
1矿山机械的发展现状
经过几十年的努力,我国矿山机械行业得到大力发展,但与国外同行业产品的发展水平相比,有相当大的差距,尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显，对矿山机械产品而言,在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距;我国加入WTO后,为了加快基础工业的发展,必须加快矿山机械的开发与研究速度。
近年来,我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进,或者与国外著名厂商的合作、合资,加速了产品的更新换代,矿山机械行业有了长足的进步,传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进,制造工艺技术水平有了提升。
但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生;其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。
尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失,也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁,矿山机的安全问题越来越引起了人们的高度重视。
2矿山机械安全技术的现状
2.1矿山机械设备的装备水平参差不齐
我国矿山机械设备的装备水平参差不齐，现役煤炭生产矿井大体可以分为4类:老矿及改扩建矿；现代化矿井;大型(超大型)现代矿井；乡镇中小型矿井。
(1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求；
(2)现代化矿井大多建于20世纪80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械,其中国产设备占了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现,机电一体化在矿山机械设备上逐步实现；
(3)大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的综采设备；
(4)在我国现有的2.5万个煤矿中有2.3万个是乡镇中，小型矿井,几乎都由个人承包经营,生产条件简陋,生产方式原始,普遍没有综采机械。
2.2矿山机械的研发和生产能力不断增强
经过二十几年的研究、开发,我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟,掘进机从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高，多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控,安全性大为提高。
3存在的主要问题
3.1我国矿山机械的安全状况不容乐观
我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役，大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降；部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一。3.2矿山机械安全检测技术需要完善
矿山机械设备长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及时发现,设备仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。
3.3机械安全设计方法不够成熟
虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:迄今为止,我国的输送机动特性研究仅停留于理论分析阶段,急需相关的实验研究和验证;在掘进机的设计方面,现在还没有适合我国地质条件的完整的截割、装运及行走的载荷谱,这些都对安全设计产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。
3.4矿山机械安全标准急需完善和严格执行
已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。但矿山机械产品的品种达数百种,现有的标准仅涉及了矿山机械产品的一部分,远不能满足矿山机械产品的安全要求。虽然大家都知道安全质量标准化是煤矿安全的基本保证,但是在煤炭需求旺盛的情况下,人们容易对质量标准化工作产生松懈思想和厌倦情绪,加上不菲的投入,更会促使煤矿管理者在产量、进尺与质量标准化面前,忽视质量标准化,导致安全质量标准化的滑坡,埋下事故隐患。
3.5从业人员素质亟待提高
统计资料表明,80%以上的矿山伤亡事故是人为因素造成的,由于矿山工作的艰苦和危险性,矿山机械的从业人员的组成复杂,部分机械设备操作人员文化素质低,对设备的安全性能了解不够,自我保护意识淡薄,习惯性野蛮操作等是造成矿山机械安全事故的重要因素。必须通过培训、教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程操作,杜绝麻痹心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。另外,煤炭企业的管理人员过多地强调产量,追求经济利益的最大化,安全观念不强,对从业人员的上岗培训不到位,致使部分操作人员不能很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。
4解决措施
4.1建立矿山机械安全设计体系
矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为矿山机械安全设计提供方法论的指导;对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究,特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险,提高本质安全水平。
4.2转变企业观念
由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,共同承担安全责任,增强安全意识。
4.3加大安全资金投入,改善机械设备现状
针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况,国家应该在政策方面加强引导,在法规方面加大控制力度,在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造,企业在利用国家政策技改资金的同时,自身也应下大力气,多方筹措资金,补足安全欠账缺口,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。
4.4进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准
我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品,监察机关也应加大执法力度,保证法规和标准的严格执行。
4.5加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
参考文献
［1］煤炭工业部.煤炭工业设计规程［M］.北京:煤炭工业出版社,1992.
［2］程居山.矿山机械［M］.徐州:中国矿业大学出版社,1997.
［3］杨敬国,晋民杰.国外矿山机械的发展趋势［J］.山西机械,2000,增刊,23-241.
［4］管荣根,张瑞宏,顾玲.论我国矿山机械的创新与发展［J］.矿山机械,2004,(9):22-231.
关键词：矿山机械，安全技术，现状，对策。
中图分类号：TD4 文献标识码：A 文章编号：
一、矿山机械安全技术的现状
1 安全检测技术仍存在一些不足
矿山机械设备普遍处于昼夜交替的工作状态，长期下来，在交变负荷和重载之下，各种安全隐患就极有可能发生，如没能及时地发现，会放任这种恶性循环，为个性事故的发生埋下了隐患。虽然当前我国已经对测试设备和技术进行了不断更新，引进了现代化的设备和技术，增强了其各方面性能。但是矿山机械自身的复杂性，搭配复杂的工作环境，就形成了大量的不可预知因素，存在着一系列的偶发事件。总体来看，当前的矿山机械安全检测技术仍需要进一步提升，完善其性能，尤其是在可靠性和灵敏度方面，来满足矿山机械的实际工作需求。此外，对许多复杂领域的研究依然不够深入，需要进步加强。比如在有些矿山需要对风量进行合理配置，将开采区及采空区中涌出的有害气体进行稀释保证安全施工。在进行风量配置工作时，考虑的因素主要是：开采工作面的进风巷、出风巷的断面设计；巷道在回采期间由于受到采动的影响而出现的变形因素以及采空区中的风流的运动规律等。再结合综采工作面整个通风系统的总体状况，为了有效防止采风区内综采工作面涌入大量的风量，导致采风区的有害气体被带到工作面以及回风流，将工作面的风量配置为1 100 m3/s。先进行预抽。在运输巷的掘进期，相隔24 m 设置一个钻场，每个钻场设置10个钻孔，深度保持在70 m~120 m 之间，呈扇形分布。在采空区内埋管。利用水环式真空泵对气体进行抽放，在工作面进行回采前，在回风巷预埋气体的抽放管，并每隔30 m 安装一个加闸阀。打开闸阀抽放所积聚气体，在隔离墙施工到闸阀点时，将闸阀全部打开，抽放采空区以及上隅角的气体瓦斯，用以确保生产安全。
2 安全设计方法仍欠缺成熟度
当前，我国许多矿山机械已经具备了较为成熟的安全设计理论和方法，但对于一些复杂、大型的重要矿山机械设备，依然比较薄弱，安全设计也仅仅停留于理论，对于理想的、成熟的安全设计方法依然处在空白阶段。如掘进机方面，尚未形成适合我国地质特点的载割、装运、行走的完整载荷谱，这在一定程度上制约了对其安全设计的进行。又如对于输送机的动态研究，依然处在对其理论基础的分析阶段，对于相关的实验验证和研究十分迫切。可以说，同发达国家相比，我国机械安全设计仍表现出较大差距，需要人们进一步的努力。
3 安全标准的完善程度和执行力欠缺
当前，矿山机械安全的制定标准涉及了矿井提升车、矿用炮孔钻机等很多机械，提供给了制造和使用部门一个总体的制造原则和框架，并在预定使用范围内，保障了产品的安全。但是，就目前我国矿山机械产品的品种来看，已经上升到几百种之多，而现有标准中所涉及的矿产机械设备占据了其一小部分，使得矿山机械设备的安全要求很难满足。众所周知，保证煤矿安全的基本是安全质量标准化，然而在煤炭需求急剧增长的当下，质量标准化的工作方式极易引起人们的厌倦情绪和松懈思想。此外，昂贵的投入，使得矿山管理者在质量标准化、进度、产量面前，更倾向于后2 种，质量标准化受到轻视，进而造成安全质量标准化的逐渐下滑，为安全事故的发生埋下隐患。
4 从业人员构成复杂，整体素质需要进一步提升
矿山机械设备的运行依赖于人员操作，矿山从业人员的综合素质，在一定程度上决定了矿山机械的安全程度。相关资料显示，矿山伤亡事故中，由人为因素造成的占据了八成以上。矿山作业的危险性、艰苦性，决定了从业人员的复杂性，文化程度低、自我保护意识不足、习惯性野蛮操作、对设备安全性能缺乏认识等都是引发矿山机械事故的关键因素。可以说，缺乏人员的有利支撑，对于矿山机械安全技术的应用就无从谈起，提升其设备驾驭能力，使其掌握机械设备的安全操作要领十分迫切。
二、针对机械安全技术存在问题的对策
1 强化从业人员培训和对机械安全技术人才的培养
科学技术的发展，带动我国矿山机械设备朝着自动化和半自动化的方向不断迈进，这一形式下，对相关技术水平和人员智力提出了更高、也更为严格的要求。为促进矿山机械安全体系的贯彻落实，实现高效、安全的生产，就必须从源头抓起，培养一批从事矿山机械安全的科研、设计人员十分必要。此外，还应通过培训、继续教育等形式来强化对技术工人和作业人员的安全意识和技术水平。考虑构建教材、师资、培训机构相结合的人才培养体系，来实现标准化的矿山安全培训建设，进一步提升人员的安全技术水平和安全意识。
2 强化对矿山机械安全技术的进一步研究
1）强化安全检测与故障诊断的理论、方法研究。当期，对于机械故障诊断的一些新的理论和方法正在研究中，如虚拟现实技术、小波包变换诊断等，强化对这些新理论和方法的研究与应用，对于矿山机械自身安全性的提升必将起到极大地推动作用。
2）建立完善安全设计体系。重载、大型、智能化、高速化、微型化是矿山机械的发展方向。因其安全涉及很多问题，故单一理论学科很难实现问题的解决，建立一个同我国国情相适应的矿山机械安全设计体系十分必要。安全设计体系应包括理论、方法和原因等内容，意在从方法论的角度为机械安全设计提供正确的指导。研究矿山机械的基础性、共性问题，尤其是加强对可燃性气体方面的研究，进行机械安全数据库的建立。此外，应从设计环节入手，减少安全设计体系中的有关风险，提升其实用性，降低其成本，促进其本质安全水平的有效提升。我国的煤矿开采施工技术在不断取得突破，煤矿开采工程施工的难度和强度都在不断增大。但是与此不和谐的一面是，各地的煤矿开采事故频发、煤矿安全事故工程屡屡被曝光、煤矿垮塌事件常有发生，煤矿开采工程施工安全管理越来越受到社会的关注。这几年来国家也从出台相关法律、规范施工标准等方面对煤矿开采工程施工领域加强了管理和引导。
3）转变思想观念。矿山机械安全具有隐敝性和依附性，导致安全事故的因素也比较复杂。这就需要矿山企业中的管理者和技术人员转变自身思想观念，强化自身安全意识，来共同承担机械安全责任。
3 增加安全资金注入，缓解机械设备现状
当前，矿山机械安全方面存在着比较严重的欠账现象。针对这一情况，国家应强化政策方面的积极引导，增强法规控制力度。表现在资金方面，则是对地方煤矿和国有重点煤矿安全技术改造的积极扶持。企业在接受国家资金帮助时，也应作出努力，将安全欠账的缺口补足，通过多方筹措资金，来进行必要的技术改造，以从根本上对矿山机械设备安全技术现状作出改善。
4 制定完善机械安全相关的标准和法规
积极关注国际机械安全发展动向，借鉴工业化发达国家在矿山机械相关行业中的安全标准和安全技术法规情况，从而为我国制定安全标准提供依据，确保所制定的安全标准同国际相接轨，且涉及矿山机械的大多数设备。此外，国家监察机关应进一步强化自身执法力度，来确保标准、法规执行的严格性。
三、结语
矿山机械安全技术是矿山机械安全发展的重要保障，针对其存在的主要问题，借鉴上述对策，来持之以恒地完善矿山机械安全技术有着积极的现实意义。加之国家宏观政策的扶植和指导，势必会促进矿山机械安全技术诸多问题的相继解决，从而实现矿山机械安全技术的进一步发展。
参考文献：
[1] 王大志. 矿山机械安全技术分析[J]. 中国新技术新产品，2011（18）：255.
总结。
关键词 现代设计方法；矿山机械；矿产生产
中图分类号 TD402 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0150-01
1 现代设计方法的内涵
设计是人类为了征服自然、改造世界在一定的时空限制和物质条件下进行的创造性思维的实践活动。而现代设计的概念则是建立在这一含义之上的，是由人类社会发展进入现代工业社会应运而生的，它的设计方法主要是通过考虑产品、市场、科学知识以及相关技术人员的决策管理等一系列因素后，制定出的一套的项目计 划方案，从而孕育出能形成产品各方面竞争优势的设计方法。现代设计方法的专业涵盖面广泛，涉及学科众多，综合性基础性强，它突破了传统设计方法的经验法和类比法，对传统设计方法进行了创新，将设计方法提升到更高的层次，使其具有逻辑性、理性和系统性，注重运用人类的认识能力与创新能力。
自21世纪以来，世界第三次以信息技术为指导的科技革命爆发，在世界范围内科学技术的不断发展，扩大了现代设计技术的范畴，也使得优化设计、有限元法设计和可靠性设计等一些新兴的设计方法和理论在现代设计中得到了越来越多运用。现代设计技术的理论和方法正不断取得优越的发展并日趋完善；同时，现代设计方法由于其具备的与传统设计方法不可比拟的优越性，集先进性、动态性、智能性、程式性、创造性、系统性、优化性和综合性等特点，越来越渗透影响到了各行各业，特别是矿山机械设备的设计中，为了满足矿业企业的生存发展能适应行业技术的进步和目标市场的竞争等需要，大部分矿产企业已开始大力推行现代设计方法。
目前，现代设计的许多方法已在矿山机械中得到广泛应用并取得良好的绩效，现代设计方法涉及的设计领域也得到了拓展，石灰石矿产生产的效益与安全也得到了有效保障。
2 现代设计方法在矿山机械中的应用
在我国，现代技术方法在矿山机械中的应用始于20世纪70年代，主要是模仿苏联的应用模式，具有着很大的缺陷性，直到80年代，中国国内经济的大范围复苏，矿产开发行业的兴起，它在矿山机械中的应用才真正的开始推动发展。现代设计方法在矿产行业的引进，使得其在市场经济中不断取得显著的成绩。笔者综合其现代设计运用的相关设计方法，对其在矿山机械产生的应用做出了如下总结。
2.1 可靠性设计方法
可靠性是衡量产品质量的重要指标之一，是指产品在规定的时间和物质条件下，完成特定功能的能力，产品的可靠性由每个设计阶段的可靠性直接决定。石灰石采矿机械设备的可靠性设计就是通过零部件数据（载荷、几何尺寸等）的收集，来定量计算、评价设备的可靠性，并根据使用要求来确定产品的可靠性定量指标，改进机械设备中可靠性较低的部分，以求保证产品整机的可靠性达标，这样才有利于保障矿山产出的高效性，同时也保障了石灰石的生产安全和矿工的生命安全。如1994年之前，中华理工大学刁柏青等人开展了对矿井提升钢丝绳安全系数可靠性的评估研究，建立了钢丝绳可靠性设计的理论方法。
2.2 优化设计方法
优化设计方法已被广泛应用于矿山机械设计过程之中，其主要将工程设计问题根据实际需要按照设计规范转换成数学模型，运用优化技术寻找最优设计方案。优化设计的对象和优化设计内容的范围都在不断扩大。将优化设计的方法运用到矿山机械产品的设计过程中，设计效率和设计质量得到了很大提高，产品的性能也得到了进一步提升，不仅产品的质量减轻了，体积也缩小了，同时还降低了产品成本。例如，BHPIronOre公司与LynxEngineering公司合作，根据需要逐年更换车体的计划，采用优化设计方法研发出一种新车型，该车型不仅提高了燃油效率，而且大大降低了车辆购置和维修成本。
2.3 有限元法设计
有限元法能够较好地分析矿山机械受力的复杂性问题，它能够通过各种受力不均衡不规则的相关矿山机械相关部件进行受力分析，最有效最优化的估算各面积的复杂问题的解决方法，使得能最大程度的规避风险。有限元法设计是在矿山机械设计中现代设计方法运用最广泛的设计之一。王营和郭燕华在对盘式制动器摩擦片温度场的研究，以及多绳摩擦提升机的设计中，也都科学地运用了有限元法。
2.4 稳健性设计
稳健性设计主要是针对矿山机械设备产品在各种因素环境下的使用寿命而言的。提高机械设备的稳健性设计，有利于产品质量的抗耐性，从而节约采矿成本，增加企业利润。因此，在矿山机械的现代化设计中，通过将各个部件材料在各种环境下测试，并以最优的组合方式进行组合具有着深刻长远的意义。
2.5 创新设计
创新是现今这个时代永恒不变的话题，它有利于产品的更新与完善。而将创新设计运用到现代设计方法中作用于矿山机械，根据技术人员的相关理论知识和产品开发市场的需求，通过对机械设备的性能、结构、质量以及其自动化、智能化、集约化的更新完善，使得机械设备能够更好的发挥作用，提高矿业企业的竞争力。中国矿业大学研制的低噪声双轴振动筛、双速绞车、概率筛等都是创新设计在矿山机械设计中的典型实例。
2.6 绿色设计
随着世界掀起的环境保护浪潮，我国经济的发展也越来越强调建设经济、环境相互协调性。矿产资源的开发也同样如此。绿色设计在矿山机械设备的设计应用是适应时代的必然结果。它要求机械设备的开发、设计、使用、报废整个过程中资源的可持续利用与对环境作用的环保绿色，使得工业化的矿产开发逐步演变为以节约资源能源、保护环境的产业模式和增长方式。
2.7 智能设计
智能化是由计算机、互联网综合应用引导的信息产业，在各行各业中应用广泛。它在矿山机械设备的现代化设计中的应用时，它要求将传感器设备，与控制器、执行器联系起来，对矿山机械设备的结构、功能、性能、安全系统进行自我诊断与损伤修复，确保设备、施工的安全，实现智能采矿的良好效益。例如，红外技术、机器人、微型计算机和可编程序控制器等都可以应用于矿井的安全生产与救灾。
2.8 其他相关设计
除了以上的设计应用方法，还包括并行设计、虚拟设计、动态模拟设计、人机工程、工业造型、摩擦学设计、相似性设计、设计的网络化等矿山机械的应用。我们应积极的利用这些技术理论的应用，充分融合到矿山机械的现代化设计中，为企业创造更好的利润。
3 总结
从当前采矿机械设备设计的实际情况来看，设计人员必须提高自身的技能素质，在对现代设计理论和方法熟练掌握的基础上，能够将这些设计理论和方法灵活地运用到实践中去，紧跟时代前进的步伐，通过不断的学习新知识从而创建新的设计理念，并将其与当前的信息科技技术有机结合起来，秉承着创新发展的理念，充分考虑经济效益、技术效益与社会效益，设计开发出适应市场竞争需要的矿山机械产品。
参考文献
[1]王荣祥,任效乾.矿业装备现代设计技术方法的发展[J].矿山机械,2009,24.
[2]李刚,朱华,吴兆宏,葛世荣.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].矿山机械,2005,09.
