王槐俊

摘 要：煤礦開采機(jī)械設(shè)備是確保采煤工作順利開展的基礎(chǔ)條件，也是提高采煤效率的關(guān)鍵要素，如果煤礦開采機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題，將會(huì)影響到采煤工作的質(zhì)量，因此，保障煤礦開采設(shè)備的質(zhì)量有著重要作用。實(shí)際情況中，我國煤礦開采機(jī)械設(shè)備雖然有了較大進(jìn)步，相應(yīng)技術(shù)也不斷革新，但是在人為因素機(jī)外部因素的影響下，依舊存在較多問題。目前煤礦開采機(jī)械設(shè)備的參數(shù)設(shè)計(jì)還存在一定問題，所以做好優(yōu)化工作至關(guān)重要。文章主要對(duì)煤礦開采機(jī)械設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化進(jìn)行分析，提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：煤礦開采機(jī)械設(shè)備；參數(shù)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國采煤事業(yè)有了較大進(jìn)步，各類新型的采煤設(shè)備也不斷涌現(xiàn)，較好滿足了采煤需求。隨著采煤工作漸趨深入，對(duì)開采設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性提出了更高的要求，在這種情況下，只有合理引入先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，做好相應(yīng)的維修養(yǎng)護(hù)工作，以更好提高采煤設(shè)備的質(zhì)量。良好的機(jī)械設(shè)備能夠有效提高煤礦產(chǎn)量，增強(qiáng)采煤安全性，因此，技術(shù)人員必須結(jié)合實(shí)際情況做好采煤設(shè)備的參數(shù)優(yōu)化工作，從多方面著手，以更好確保采煤效果。

1 煤礦開采機(jī)械設(shè)備概要

在采煤作業(yè)中，包含多種開采設(shè)備，主要包括電牽引采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)等設(shè)備[1]。液壓支架主要在采煤工作面對(duì)礦山壓力進(jìn)行控制，以維護(hù)采煤工作的安全性，在多種復(fù)雜的采煤環(huán)境中都能起到較好作用，適應(yīng)性較強(qiáng)。我國的電牽引采煤機(jī)有了較大發(fā)展，相應(yīng)的電牽引采煤技術(shù)也有了較大進(jìn)步，大都實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)的無線作業(yè)，在采煤工作中具有一定的穩(wěn)定性和可靠性。刮板輸送機(jī)主要對(duì)煤炭和物料進(jìn)行運(yùn)輸，只有當(dāng)刮板輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)作時(shí)，才能確保采煤工作面的正常工作。

2 煤礦開采機(jī)械設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)流程分析

一般在對(duì)煤礦開采機(jī)械設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相應(yīng)的流程主要為參數(shù)計(jì)算、參數(shù)初選、參數(shù)校核，之后便可獲取相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算包含多方面，主要包括強(qiáng)度計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算、剛度計(jì)算，只有做好相應(yīng)的參數(shù)計(jì)算工作，才能對(duì)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的可靠性進(jìn)行有效驗(yàn)證，這也是確保采煤工作順利開展的基礎(chǔ)條件[2]。在設(shè)計(jì)過程中，相應(yīng)的設(shè)計(jì)依據(jù)主要為設(shè)計(jì)手冊(cè)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)圖表，計(jì)算出設(shè)備參數(shù)的取值范圍，結(jié)合工程實(shí)際確定參數(shù)的初選值，之后再對(duì)最終的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對(duì)各項(xiàng)參數(shù)值進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，若不符合設(shè)計(jì)條件，則需重新進(jìn)行選擇；若符合相應(yīng)設(shè)計(jì)條件，即可用于相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，之后再對(duì)各元件的參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，合格即可。從整個(gè)設(shè)計(jì)流程可看出，這種設(shè)計(jì)方式雖然能夠?qū)Ω黜?xiàng)參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，但是缺乏參數(shù)的優(yōu)化選項(xiàng)，整體而言依舊存在一定缺陷。因此，為了更好提高煤礦開采機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，需對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以滿足采煤作業(yè)的需求。

在對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要反復(fù)進(jìn)行校核，所以為了提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，可對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理方式進(jìn)行應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員需設(shè)計(jì)好參數(shù)的結(jié)束條件，之后再結(jié)合相關(guān)參數(shù)輸入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，便可通過計(jì)算機(jī)形成相應(yīng)的最優(yōu)參數(shù)設(shè)計(jì)方案。參數(shù)設(shè)計(jì)流程中需具有一定的結(jié)束條件，這對(duì)參數(shù)的精確度和優(yōu)化效果有著較大影響，所以技術(shù)人員需設(shè)計(jì)好相應(yīng)的結(jié)束條件，主要包括優(yōu)化次數(shù)的指定、優(yōu)化時(shí)間的指定、優(yōu)化直至收斂等結(jié)束條件[3]。實(shí)際情況中，若忽略了優(yōu)化直至收斂這項(xiàng)結(jié)束條件，將難以取得相應(yīng)的最優(yōu)參數(shù)，所以對(duì)優(yōu)化直至收斂這項(xiàng)結(jié)束條件進(jìn)行應(yīng)用至關(guān)重要。以往在對(duì)掘進(jìn)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，缺乏一定的規(guī)范度，致使初選參數(shù)的準(zhǔn)確度不足，而且設(shè)計(jì)人員大都只依靠自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，難以確保參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。因此，設(shè)計(jì)人員可對(duì)掘進(jìn)機(jī)實(shí)例推理方式進(jìn)行應(yīng)用，以掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、實(shí)例庫以及相應(yīng)的初選推理機(jī)制為依據(jù)，之后再應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序模塊集成推理機(jī)制，以確保初選效果。優(yōu)化參數(shù)主要包括區(qū)間型參數(shù)以及枚舉型參數(shù)，這樣分類能夠較好對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)間進(jìn)行縮短，并提高分析效率。區(qū)間型參數(shù)屬于取值范圍較大的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，主要包括傳動(dòng)部件尺寸等數(shù)據(jù)；枚舉型參數(shù)則為取值范圍較小的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，這樣分類為離散規(guī)則的總結(jié)帶來了便利。

3 煤礦開采機(jī)械設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

實(shí)際在對(duì)煤礦開采設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)采煤工作的需求進(jìn)行合理分析，選擇適宜的設(shè)計(jì)流程，有效引進(jìn)各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，從多方面優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù)，以更好提高開采設(shè)備的質(zhì)量，確保后期開采工作的順利進(jìn)行。煤礦開采設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化的方式如下：

3.1 采煤設(shè)備數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)分析

在對(duì)煤礦開采機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需明確多項(xiàng)基礎(chǔ)條件，主要包括約束范圍、狀態(tài)變量、設(shè)計(jì)變量等條件，結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊(cè)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的范圍進(jìn)行有效規(guī)劃。技術(shù)人員需有效應(yīng)用實(shí)例庫、知識(shí)庫，做好設(shè)計(jì)參數(shù)值的初選工作，對(duì)可能浮動(dòng)的范圍進(jìn)行明確，以更好獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍。在對(duì)取值范圍進(jìn)行縮小時(shí)，可對(duì)中間值試探法進(jìn)行應(yīng)用，遵循離散原理，對(duì)初選的優(yōu)化參數(shù)值進(jìn)行離散，形成相應(yīng)的具體數(shù)據(jù)，并做好相應(yīng)的記錄工作，這樣能夠更好提高數(shù)據(jù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)效率以及精確度。在制定好相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄表后，技術(shù)人員可結(jié)合煤礦開采機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)依據(jù)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，并記錄下相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系和狀態(tài)。在試驗(yàn)完畢后，對(duì)最優(yōu)函數(shù)值以及相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行選擇，滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)條件即可。

3.2 采煤設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

在對(duì)采煤設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可從多方面著手，主要包括安全可靠性、造型、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)等方面。

在安全可靠性方面，由于煤礦井下開采作業(yè)的環(huán)境較為惡劣，稍不注意便可能出現(xiàn)多種安全隱患，所以只有確保各采煤機(jī)械設(shè)備的安全可靠性，才能更好維護(hù)采煤作業(yè)的安全性，避免對(duì)工作人員的生命健康造成威脅。安全性、可靠性屬于煤礦機(jī)械設(shè)備的重要指標(biāo)，決定了預(yù)設(shè)目標(biāo)的完成情況。實(shí)際在設(shè)計(jì)安全性和可靠性時(shí)，需記錄好相應(yīng)的模糊變量，主要包括荷載、幾何尺寸等變量，之后在對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，做好優(yōu)化工作，這樣才能更好提高采煤設(shè)備的安全性和可靠性。

在造型設(shè)計(jì)方面，實(shí)際在對(duì)采煤機(jī)械設(shè)備的造型結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到采煤設(shè)備的功能以及美觀度，而不是僅僅考慮實(shí)用性。由于采煤環(huán)境大都較為惡劣，對(duì)相應(yīng)的開采設(shè)備提出了較高的技術(shù)要求，在對(duì)設(shè)備的溫度、色彩進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需遵循以本為本的原則，讓操作人員在使用相應(yīng)設(shè)備時(shí)能夠方便快捷。

在摩擦學(xué)設(shè)計(jì)方面，由于采煤事業(yè)不斷深入，社會(huì)對(duì)煤量的需求逐漸增加，所以很多煤礦企業(yè)都是持續(xù)進(jìn)行采煤作業(yè)，在這種情況下，相應(yīng)的采煤設(shè)備得不到充分的休養(yǎng)，很容易出現(xiàn)磨損問題，進(jìn)而影響到設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量和壽命，因此，為了確保采煤作業(yè)的順利開展，需做好相應(yīng)的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)，盡量減少設(shè)備中各元件之間的摩擦，以提高采煤效率。

4 結(jié)束語

以往在對(duì)煤礦開采機(jī)械設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，大都依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或設(shè)計(jì)手冊(cè)，沒有對(duì)實(shí)際采煤過程進(jìn)行深入考慮，在這種情況下，相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)難以滿足實(shí)際采煤需求。因此，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行合理分析，對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)各項(xiàng)設(shè)備參數(shù)，并做好相應(yīng)的試驗(yàn)工作，反復(fù)進(jìn)行校核，確保合格后才可投入使用，以更好提高采煤設(shè)備的質(zhì)量，為采煤工作的順利開展準(zhǔn)備條件。

參考文獻(xiàn)

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