矿山机电设备发展

浅谈矿山机电设备的发展

摘要：本文通过对国内外矿山机电发展现状的分析，如何加快研究与开发矿山机电设备并确立其发展的主要方向，将关系到我国矿山建设和矿山机电行业发展。

关键词：矿山机电；现状；发展趋势

矿山机电属于重机装备，是为基础原材料工业服务的，是我国机电工业中的一个重要分支。长期以来，矿山机电在开发我国矿业资源、促进矿业经济发展、实现矿山生产现代化的进程中起着十分重要、不可替代的支撑作用。一般来说，矿业资源的开发、利用程度，标志着一个国家的基础工业的实力和工业科技水平。而矿业资源的开发、利用主要是通过矿山机电来实现、完成的。因此，矿山机电的先进性与现代化，在一定程度上反映了一个国家的工业化水平。可见，矿山机电对于国民经济的发展有着特别重要的地位和作用。

1 矿山机电业的发展现状

我国矿山机电业曾有过辉煌的历史，是国民经济的支柱产业。经过近#”年的发展，从无到有，从小到大，特别是经过“六五“、“七五”和“八五”期间的技术引进、技术改造和重大技术装备的科技攻关，使我国矿山机电业有了长足的进步，取得了令人瞩目的成绩。能批量生产常用设备，品种满足率达到80%～85%。为矿山开采业和基础施工业的发展、技术进步，为建立我国独立完整的工业体系，为国民经济的发展做出了重大贡献。但国内企业与

国外企业相比，在技术储备、资金、装备水平、经营机制以及技术创新、产品开发、研制能力等诸多方面仍然存在着较大差距，还无法与之抗衡。此外，国际市场已基本被欧盟、美、日等国垄断。国内用于水电、交通等重点工程所需的大型高附加值产品，目前国内尚不能制造，多为进口。目前，多数企业尚未真正建立起现代企业制度，管理体制存在弊端，经营者墨守成规，缺乏参与国际市场的竞争管理人才和运作机制。尤其是随着市场经济竞争机制转换和国家金融政策的变化，国内矿山机电业从1996年以来，步入低谷。市场需求不旺、任务不足、资金紧张、效益下滑，出现全行业亏损，矿山机电业元气大伤，一些企业甚至面临着生存的威胁。

国外矿山机电是机电行业中重要组成部分之一。美国采掘机械从1967年至1976年平均年增长率为12%。日本的平均增长率1955～1980 年则为29.1%。美国的矿山机电在60年代初期就已到较完善的程度，液压技术已经普及，电子技术已开始开发应用。美国也是矿山机电设备产量最多的国家，品种较齐全、质量好，在世界上居领先地位。美国有644个企业生产矿山机电，其中50家大企业的发货量占世界总发货量的80%。美国生产矿山机电备件也较多，如挖掘机备件—般占总产量的50%，可换零部件及备件商品产值占主机产值的25%以上。日本原有技术比较落后，他们大量购买先进专利，与国外先进企业联营，加速发展矿山机电。如小松制作所就是引进美国康明斯柴油机wab/(x）的重型汽车、b—e 公司的专利等经消化吸收使自己产品达到世界先进水平。80年代以来由于西方工

业国家金属矿山基本上处于不景气状态，矿山机电是围绕“提高效率、降低成本”继续向大型化、微型化两极方向发展，加快自动化进程和机电一体化。在产品性能、可靠性及寿命，故障诊断等方面也有很大进展。同时对司机安全性及环境保护等进行了大量研究，并发展为“人类工程学”一门学科由此出发，大力开展人与机器、环境的关系的研究，使噪声、振动、粉尘、油雾等危害人和环境的状况得到改善。

2 矿山机电的发展趋势

矿山机电的发展是与人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相关的，特别是与机械工程科学和采矿学科的发展紧密相连。现代科学技术前沿具有明显的时域、领域和动态特性。信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学。由此产生的高新技术及其产业将改变世界。与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等，是21世纪机电工程科学的重要前沿科学。不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对矿山机电产生新的要求和期望。新世纪机电工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化；数字、智能化；微型、精密化；高效、清洁化；柔性、集成化。矿山机电工程作为机电工程学科的一个分支，也遵循这个发展的总趋势。概括起来主要表现在如下几个方面：（1）无轨采矿。以铲运机为核心的无轨采矿设备的成功使用，

促进了地下采矿工艺的变革，是当今地下采矿技术的发展趋势。未来地下矿山设备的发展趋势是无轨化、液压化、自动化和微机控制化、辅助设备的通用化和多功能化。已从加大设备规格转向优化性能，提高适应能力、运转可靠性、安全性和舒适性，增设微机控制和设备故障预测与诊断；纯水及内燃机泵等新型传动系统，将降低设备运转对环境的污染和提高作业人员护卫能力，向着环境友好的生态化目标发展。

（2）连续采矿技术。连续出矿设备及其工艺的成功应用，可实现采矿从间断到连续的工艺变革，是提高采矿效率的最佳途径。未来硬岩连续采矿机、机械化全断面掘进技术、地下移动式破碎机、连续出矿、连续运搬设备的研制也将成为地下矿山装备的主攻方向。

（3）遥控采矿设备。通过实时控制系统将给采矿方法带来实质性的变革。世界上一些采矿发达国家正在极力利用遥控、无线电通讯、仿真、计算机管理信息系统、实时监控等先进技术来控制采矿设备和系统，如遥控凿岩台车、自动化铲运机、遥控装载机、遥控装药和爆破设备、遥控混凝土喷射设备、程控巷道掘进机等。遥控采矿设备代表了21世纪采矿设备的发展方向。

（4）智能矿山设备。智能结构系统是在结构中集成传感器、控制器及执行器，赋予结构健康自诊断，环境自适应及损伤自愈合等某些智能功能与生命特征，以达到增强结构安全、减轻质量、降低能耗、提高性能等目的的一种仿生结构系统。

（5）大力开发矿山机器人。传统的工作条件使得矿工在潮湿、充满粉尘的环境里长时间、高负荷的工作，这严重影响到矿工的身体健康和生活质量。在异常情况下，甚至危及他们的生命。因此，研制矿山机器人具有十分重要的意义。一方面，矿山机器人能够高强度、持久地在各种工作环境中从事单调重复的劳动，使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来；另一方面，它对工作环境有很强的适应能力，能代替人在有害场所从事危险作业。只要根据工作环境的情况，对矿山机器人的用材和结构进行适当的选择并进行台理设计，就可以在异常压力、潮湿、粉尘和有害气体等环境中从事操作作业。这将把在危险、有害和困难条件下工作的工人解放出来，防止工伤和职业病的危害。 3 对我国矿山机电业发展的要求以internet和微电子技术为标志的信息时代，不仅改变了人们的生活、工作和学习方式，而且正在或已经影响着矿山机电行业的进一步发展。尤其是加入wto后，我国矿山设备的开发与生产与国外矿山设备制造公司合作的日益加强。同时，国外的先进设备会加剧与我国矿山设备竞争，我国矿山设备的进一步研究与开发已刻不容缓。我国矿山设备的发展只能立足我国市场，从我国的现实出发，加大企业改革力度、加大投入力度、加大宏观调控力度，走自己的可持续发展的道路。以市场为导向，调整产品结构和产品类型，拓宽产品投放领域，逐步使矿山设备向系列化、大型化方向发展。借鉴外国先进经验，在自动化与信息化、结构简单化、作业过程智能化和设计、生产模块化等方面加强设计与开发，在矿山实现“智