矿山机械低碳环保发展模式及关键技术研究郭强

矿山机械低碳环保发展模式及关键技术研究郭强

郭强

山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东烟台261442

摘要：低碳环保的关键技术是矿山机械应用的重要组成部分，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，研究了矿山机械低碳环保的关键技术，并结合相关实践经验，分别从矿山机械设计制造环节以及使用环节等多个角度与方面，就该课题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：矿山机械；低碳环保；发展；关键技术

1前言

矿山机械低碳环保技术应用是一项实践性较强的综合性工作，其具体实施策略的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对矿山机械低碳环保发展模式的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2概述

矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械，广义范围包括探矿机械、采矿机械和选矿机械。矿山机械服务于煤炭、化工、建材、冶金等多个国家基础工业部门，在国民经济的发展中扮演着重要角色。进入21世纪，我国矿山机械在取得突飞猛进的发展的同时，也面临着一些严重的环境问题。比如，矿山机械在使用过程中，多采用柴油机为其提供动力，众所周知，柴油机不仅工作噪音很大，而且会产生有害排放物，二氧化碳就是其排出气体中最主要的成分；在矿山机械的维修中，又容易产生废弃物和电磁辐射；可见，传统的矿山机械发展方式碳排放量较大，而且对环境污染严重。坚持可持续发展战略，实现矿山机械低碳环保发展模式已经刻不容缓。

3设计制造环节

3.１可拆卸性

可拆卸性设计是一种使产品易于拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法学。只有在设计阶段就考虑到可拆卸性，才能保证在矿山机械服务期满之后，拆卸工程量小，且不会损伤机械零部件，所拆下的材料有利用价值的，还可以进行二次加工利用，实现有效率的回收。

3.２材料选择

材料是矿山机械的制造基础，矿山机械是否能够实现低碳环保运转，材料是关键。矿山机械一般都庞大而复杂，制造中需要利用多种不同材料，这些材料的选择除了应满足矿山机械的技术功能，还应该具备以下共性：①无毒无害、对环境的负面影响小；②易于回收利用或者可降解、可再生；③材料之间相容性较好。

3.３制造工艺

矿山机械的制造过程也有可能对环境造成污染破坏，因此应该采用绿色制造工艺，高效利用材料和能源，在制造中尽量控制废弃物的产生，减少二氧化碳的排放量。在选择环保的制造工具和加工设备的基础上，改进制造工艺，简化加工程序，例如：采用粉末冶金、压铸、锻造、干式切削、低温切削、高速磨削、钻削、无氰电镀等工艺技术。

4矿山机械的使用环节

4.１低噪音

噪音是矿山机械对环境最恶劣的污染之一，因为它不仅营造了一个嘈杂的生产环境，更严重影响着矿山作业工人的身心健康。根据矿山机械噪音产生的原因，可以将噪音分为以下两类：①由机械部件振动、相互碰撞或摩擦而产生的机械噪音；②由压力变化、液体流动造成的流体噪音。矿山机械噪音产生的根源是振动筛和破碎机。针对噪音产生的原因，矿山机械生产企业应该积极采取相应的措施：选择双模数和双压力角齿轮，或者采用双排齿轮；降低应力幅、振幅；控制能量沿着矿山机械的结构进行流动传播等等。除了在噪音产生的源头上采取措施消除噪音，还可以在噪音隔离以及设计制造消声器等方面进行研究开发。

4.２防泄漏

矿山机械的泄漏一般是指液压系统的泄漏，是由管道接触点不严丝合缝、密封表面过于粗糙或光滑、接合部件存在较大空隙、密封圈老化或者质量不达标，油温过高等问题导致的油料泄漏。油料泄漏不但影响矿山机械的正常工作，浪费油料资源，同时也会对矿山机械使用区的环境造成负面影响，而且不可生物降解液压油可能引发火灾。因此，防泄漏是矿山机械低碳环保发展模式的重要环节。要防治油料泄漏，首先必须从密封方面着手，利用先进的科学技术和优良的制造工艺增强设备的密封性能，努力使油料泄漏减少到最低。然而，由于泄漏的原因并不是唯一的，当前的密封技术水平也存在一些局限，因此，当矿山机械的密封性能提高到一定程度时，还是可能会由于出现突发问题而产生泄漏。如果希望矿山机械完全做到环保清洁，则应该大力推广水液压传动和植物油等可生物降解液压液的应用。水液压传动主要是以包括淡水和海水在内的天然水作为液压工作介质，它可以有效地节约能源，而且即使有一些泄漏也不会对环境造成太大污染。可生物降解液压液的组成基础是植物油、聚乙二醇和合成酯，它不仅可以维持矿山机械液压系统的正常运转，而且它的耗损产物是清洁无污染的。

4.３少粉尘

矿山机械作业中不可避免地会排放大量的粉尘，飞扬的粉尘不但污染矿山机械操作工地的环境，而且，工人吸入粉尘还会对人体造成危害。因此，矿山机械要低碳环保发展，就必须采取有效地方式控制粉尘排放，营造清洁绿色的操作环境。防治粉尘的一般设备是：脉冲布袋除尘器和旋风式除尘器，利用它们可以显著减小粉尘密度。同时，还可以采用水雾除尘和静电除尘的技术，它们的除尘效率高，一次可以净化更多的气量，而且结构简单，能量消耗比较低。另外，因为是粉尘飘飞造成污染，若用水雾将粉尘沾湿，则可以在很大程度上降低污染，按照这一思路，我们可以在矿山机械的废弃物排放结构处安装水道，专门用于湿化粉尘。可见，虽然粉尘是现阶段矿山机械作业无法规避的伴生物，无法从源头彻底杜绝，但也可以采用多种方法最大程度地减轻其对环境的污染破坏。

5矿山机械低碳环保的关键技术

5.1节能技术

矿山机械作为矿山开发的主要设备，运转需要消耗大量能源，而能源的消耗必将导致大气中温室气体的增加。因此，节能技术是矿山机械低碳发展的必然选择。矿山机械的主要设备包括采矿设备、选矿设备、探矿设备等。节约能源、控制有害气体排放就应该从这三方面设备着手,采用排放标准更高的发动机，优化作业流程，实现在高效完成作业任务的同时，进一步节能降耗；运用ＭＴＷ系列欧式梯形磨粉机，该设备不但自动化程度很高，而且十分节省电力资源；选择履带移动式破碎站，它综合了受料、破碎和传送的设备，是一条完整的破碎作业流水线，在高效完成作业任务的同时，燃油节省率高达２５％，降低二氧化碳排放。除了以节约能源的方式来控制二氧化碳的排放，我们还可以考虑研发使用清洁能源,采矿设备目前已有纯电动的铲运机、运输卡车等新型节能设备投入使用，做到了二氧化碳的零排放，避免了油液使用及对环境的污染，更加的节能环保，在未来是一个很好的发展趋势。

5.2环保维修技术

维修是矿山机械生命周期的必经环节，环保维修技术主要包括以下几方面。①热喷涂新技术。这项技术通过对矿山机械磨损的零部件进行喷涂修复，以使报废的零部件能够重新投入使用，有利于资源节约。②虚拟维修技术。它不同于传统的现场维修方式，是一种采用计算机软件，远程操作来解决矿山机械故障的维修手段。它的优点在于远程控制，不但便捷高效，而且有利于避免维修人员吸收维修中产生的电磁辐射。③绿色切削技术。该技术主要针对需要滚齿、铣削的矿山机械零部件维修加工。它最显著的特点是能够将有附加值的废弃物回收再利用，将有害废弃物进行无害化处理。

5.3再制造技术

报废矿山机械的加工再制造依赖于先进的科学技术，主要是通过以下关键技术实现对废旧产品性能的改造和提升：①高速电弧喷涂技术；②纳米电刷镀技术；③激光表面熔覆技术。采用前两种技术修复的矿山机械产品，其耐磨性优越，采用后一种方法加工再制造的产品成品率高，性能良好。

6结束语

综上所述，加强对矿山机械低碳环保发展模式及关键技术的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的矿山机械应用过程中，应该加强对低碳环保关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1]戚天明.从世界矿山机械发展趋势谈我国矿山机械的发展战略[J]矿山机械

[2]张荣宽.关于矿山机械发展前景的一些思考[J]矿山机械