礦山機械安全技術分析

王大志

（鐵煤集團公司安全培訓中心，遼寧 調兵山 112700）

1 礦山機械的發展現狀

經過幾十年的努力，我國礦山機械行業得到大力發展，但與國外同行業產品的發展水平相比，有相當大的差距，尤其是在露天挖掘設備和井下運設備等方面差距尤其明顯，對礦山機械產品而言，在制造質量、外觀形狀可靠性、壽命、設計水平和試驗手段等方面與先進工業國家相比尚有一定的差距;我國加入WTO后，為了加快基礎工業的發展，必須加快礦山機械的開發與研究速度。

近年來，我國礦山機械行業通過對產品和技術的引進，或者與國外著名廠商的合作、合資，加速了產品的更新換代，礦山機械行業有了長足的進步，傳統產品的結構、性能和外觀有了提高和改進，制造工藝技術水平有了提升。

但是隨著社會的進步和科學技術的發展，生命的安全與財產安全問題越來越受到人們的重視，機械安全也逐漸形成了一門獨立的學科，并得到了社會的認同。首先，處在重載、高速等環境下工作的礦山機械如果存在隱患而不能及時發現，就可能導致如絞車損壞、鋼絲繩斷裂、跑車、皮帶機著火等惡性事故的發生；其次，隨著采礦工業機械化程度的提高，特別是大型和重型機械進入采礦場所，安全隱患對其操作和周圍人員傷害的可能性也在增大。

尤為重要的是，煤礦都不同程度地存在瓦斯、煤塵突出的危險，一旦遇到明火就會爆炸，引發重、特大安全事故，造成嚴重的人身傷害和財產損失，為了堅決消滅引爆火源，井下設備必須具有良好的防爆性能每年由礦山機械設備隱患導致的安全事故都給煤炭企業造成巨大損失，也給煤炭從業人員的人身安全造成嚴重威脅，礦山機的安全問題越來越引起了人們的高度重視。

2 礦山機械安全技術的現狀

2.1 礦山機械設備的裝備水平參差不齊

我國礦山機械設備的裝備水平參差不齊，現役煤炭生產礦井大體可以分為4類:老礦及改擴建礦；現代化礦井;大型(超大型)現代礦井；鄉鎮中小型礦井。

2.1.1 老礦及改擴建礦多建于解放初期，有的甚至是解放前期，由于資金和企業觀念上的問題，仍然保留著建井初期的裝備，設備非常落后，安全設計欠缺，雖然進行過一些技術改造仍無法滿足安全生產的要求；

2.1.2 現代化礦井大多建于20世紀80年代中、后期，廣泛采用了當時較為先進的綜采機械，其中國產設備占了主導地位，完全采用國產裝備的高產高效工作面不斷涌現，機電一體化在礦山機械設備上逐步實現；

2.1.3 大型、超大型礦井是近年來出現的，普遍引進了國外先進的綜采設備；

2.1.4 在我國現有的2.5萬個煤礦中有2.3萬個是鄉鎮中，小型礦井，幾乎都由個人承包經營，生產條件簡陋，生產方式原始，普遍沒有綜采機械。

3 存在的主要問題

3.1 我國礦山機械的安全狀況不容樂觀

我國的現代化礦井裝備水平雖然有了很大提高，但同發達國家相比還有相當大的差距;現代化的綜采設備普及率還較低，有些礦井雖采用了引進的先進設備，但由于對其他國家技術的消化還不徹底，仍不能進行正常使用和維護，一些先進的功能沒有充分發揮出來，更有甚者，由于盲目追求生產，忽視安全，把安全監測裝置當成影響生產的累贅而拆除，造成很大安全隱患，設備故障不能及時發現和處理。為了追求利益的最大化，原有設備沒有淘汰，到了設計壽命仍在超期服役，大部分設備超負荷運轉，帶來很多安全隱患。井下惡劣的工作環境也是造成設備安全性降低的重要因素，潮濕、粉塵、輻射等因素的影響，導致安全監測設備的可靠性下降；部分管理人員盲目追求生產，存在僥幸心理，致使出現故障的安全監測系統得不到及時維護和更換，也是造成設備安全性降低，也是安全事故屢發的原因之一。

3.2 礦山機械安全檢測技術需要完善

礦山機械設備長期處于重載和交變載荷狀態下工作，容易產生各種安全隱患，如果沒有及時發現，設備仍然處在重載、高速等環境下工作，就有可能導致惡性事故的發生。雖然現代化的測試技術與設備在不斷更新，但由于礦山機械設備本身的復雜性及其工作環境的復雜性和大量不可預測的偶發事件的存在，礦山機械安全檢測技術仍然需要不斷完善和提高，特別是在靈敏度和可靠性方面，許多復雜的難題有待進一步研究。

3.3 機械安全設計方法不夠成熟

雖然目前許多機械在安全設計方面已有比較成熟的理論與方法，但是對于有些大型、復雜的關鍵礦山機械設備，目前安全設計只有理論，還沒有成熟的、理想的安全設計方法。如:迄今為止，我國的輸送機動特性研究僅停留于理論分析階段，急需相關的實驗研究和驗證;在掘進機的設計方面，現在還沒有適合我國地質條件的完整的截割、裝運及行走的載荷譜，這些都對安全設計產生了一定的制約。與國外的機械安全設計相比有較大的差距。

3.4 礦山機械安全標準急需完善和嚴格執行

已經制定的礦山機械安全標準涉及礦用絞車、礦井提升機、礦用提升絞車、窄軌運輸車輛、地下鏟運機、礦用炮孔鉆機、礦用人車、液壓防爆提升機和液壓防爆提升絞車等，為設計、制造和使用部門提供了一個總體框架和指導原則，并使產品在預定使用范圍內得到安全保證。但礦山機械產品的品種達數百種，現有的標準僅涉及了礦山機械產品的一部分，遠不能滿足礦山機械產品的安全要求。雖然大家都知道安全質量標準化是煤礦安全的基本保證，但是在煤炭需求旺盛的情況下，人們容易對質量標準化工作產生松懈思想和厭倦情緒，加上不菲的投入，更會促使煤礦管理者在產量、進尺與質量標準化面前，忽視質量標準化，導致安全質量標準化的滑坡，埋下事故隱患。

4 解決措施

4.1 建立礦山機械安全設計體系

礦山機械和大多數現代機械的發展方向一樣，趨向于大型、重載和高速化、智能化與微型化。由于涉及安全的問題很多，單一學科的理論與方法已經不能解決問題，要盡快建立一個適應我國國情的礦山機械安全設計體系，包括理論、原理和方法，為礦山機械安全設計提供方法論的指導;對礦山機械安全設計的共性、基礎性問題進行研究，特別是針對井下可燃性氣體的礦山機械本質安全性設計方面加大研究力度，并建立礦山機械安全行業數據庫;建立低成本、適用性強的礦山機械安全設計體系，通過設計消除已判定的危害或減少有關的風險，提高本質安全水平。

4.2 轉變企業觀念

由于礦山機械安全問題的依附性、隱性和安全事故致因的復雜性，需要企業技術和管理人員轉變企業觀念，共同承擔安全責任，增強安全意識。

4.3 加大安全資金投入，改善機械設備現狀

針對目前在礦山機械安全方面欠賬嚴重的狀況，國家應該在政策方面加強引導，在法規方面加大控制力度，在資金方面積極扶持國有重點煤礦和地方煤礦進行安全技術改造，企業在利用國家政策技改資金的同時，自身也應下大力氣，多方籌措資金，補足安全欠賬缺口，下決心報廢一切超期服役的設備，或進行必要的裝備技術改造，從而切實改善礦山機械設備安全現狀。

[1]煤炭工業部.煤炭工業設計規程[M].北京:煤炭工業出版社，1992.