先進制造技術在煤炭加工工程中的應用

黃霞春

(湖南理工職業(yè)技術學院，湖南 湘潭 411104)

1、煤炭加工先進技術——虛擬現實技術的應用

（1）虛擬現實技術在設計方面的應用

煤炭加工技術中細化現實技術的應用實質，就是在煤炭加工制作的過程中通過計算機的應用，利用計算機仿真技術，進行三維動態(tài)仿真。三維動態(tài)仿真技術的應用，有利于在煤炭加工中對實際情況的預測，能夠通過模擬技術加工嘗試不同的方法，準確預測實際的效果，有利于實現在生產過程中提出相關問題，改善不足、優(yōu)化工序，從而得出最佳的設計效果。

目前計算機技術主要是運用AutoCAD和3DSMAX兩種軟件來實現對加工過程的三維動態(tài)仿真，AutoCAD具有強大的建模功能，能夠快速處理復雜的結構。而3DSMAX則具有較強的動畫制作能力，雖然3DSMAX在建模的精確度方面沒有AutoCAD的精度高，但是在虛擬現實技術應用中使兩者結合運用的時候能夠互相彌補不足，完美實現煤炭加工時的三維動態(tài)仿真。其強大之處在搖床設備以及部件的建模上尤其突出，體現了計算機虛擬現實技術在煤炭加工中的前景。

（2）虛擬現實技術在控制方面的應用

在煤炭加工工程中很多工序有時候都必須測試設計的控制策略，這個時候加工過程的自動控制掌握層面上的技術就顯得十分的重要。在加工工程中如果沒有經過測試就直接在實踐中檢驗設計的策略，往往會造成不必要的人力物力的消耗，這種直接在實踐中檢驗的方式是一種十分不明智的做法。同時我們要考慮一個問題，在諸多設計的控制策略中要逐個實踐檢驗，也是不可能的事情。這樣的做法需要考慮很多問題，例如所要的時間、資源和要冒的風險等等，概括地說這種冒險的做法是不現實的。但是通過計算機技術的應用可以很好解決這種問題，虛擬現實技術的應用建立三維動態(tài)仿真模型，可以在加工控制中實現檢測、評價和控制策略的步驟。利用虛擬現實技術的應用使煤炭工業(yè)在加工控制技術掌握的方面大大提高，有效地減少了在實際加工操作時錯誤的預算、不合理的操作，準確地改善了加工技術，使整體生產效率大大提高。

（3）虛擬現實技術在煤炭工業(yè)中教學和培訓方面的應用

在傳統的煤炭加工手藝傳授和培訓中，通常會以師傅帶徒弟的方式來進行施教，師傅會以口傳身授的教學方法去教育徒弟。但是一個師傅不可能帶大量的徒弟，而且在指導徒弟的過程中無疑會降低了自己的工作效率。這樣的教學方法徒弟工藝水平的高低完全取決于師傅的教學水平以及師傅自身的工藝水平的高低。在煤炭工業(yè)新時代，這樣的培訓方法過于落后，效果也不佳。現代的煤炭工業(yè)人員培訓合理運用三維模型來展示整個煤炭加工的過程，這種模擬過程和實際過程無異，能夠把整個加工過程真實展現給培訓人員，加快受訓者的了解認知。

在這種有利于培訓生產工作人員的過程中，能夠幫助導師詳細講解，深刻剖析加工工序的每一個環(huán)節(jié)，深層地把自己的經驗傳授給培訓人員。從而使參加培訓的人員清楚了解流程的細節(jié)，知道具體的做法以及應該注意什么、怎樣避免出現錯誤、如何控制、如何判斷等方面工作事項。運用虛擬現實技術的煤炭加工工程的人員培訓，可以使培訓人員很好地將實踐和理論相結合，而且這種先進技術的應用節(jié)省了傳統培訓的人力物力，效果也更好，有效地減少了受訓者上崗工作后發(fā)生的事故和失誤。

2、敏捷制造模式技術

國內制造業(yè)的有一個很大的特點，即極端不穩(wěn)定性。敏捷生產模式是一種以中國傳統文化環(huán)境為基礎，參照西方管理學的思想為引導，兩者相結合而研究出來的一種適合于國內制造業(yè)的先進管理模式。敏捷生產模式的應用在煤炭加工工程中是一種先進的技術。在人員配置、物料供應、加工質量、機械配置、訂單不穩(wěn)定的國內煤炭制造業(yè)之中，敏捷制造模式有著重要的作用，它能有效地幫助企業(yè)從管理的難題上取得重大的進展。有利于煤炭企業(yè)保證出貨，提高訂單速度，杜絕物料與供貨的延誤。敏捷生產主要是通過細化管理單元，從管理細節(jié)上優(yōu)化、提高企業(yè)經營生產的時效性，有利于優(yōu)化產品結構。敏捷生產的主要作用是在提高煤炭產品加工質量的同時，按照產品在市場上的銷路需求進行分析，進行市場細分，優(yōu)化物流條件。分析市場動向，優(yōu)化產品，改進由于產品單一而導致的缺乏市場競爭力。在加工生產計劃上以符合市場需求為目的，鍛造產品多樣化、規(guī)格多樣化的生產格局。

敏捷制造的生產技術體現在如何將技術、人員、管理三者緊密結合到一體，從而達到集中化管理，互相協調的一個最優(yōu)系統。

3、綠色制造的先進技術

綠色制造的技術是指生產加工的工序符合環(huán)境保護的合理性，在不影響環(huán)境的情況下實現資源效益的現代化生產模式。在當代社會，綠色一直是國家所倡導的主題，可持續(xù)發(fā)展更是重要的方針。在煤炭加工工程中利用綠色制造的先進技術，是實現煤炭企業(yè)現代化建設的前提條件。綠色制造技術可以幫助煤炭企業(yè)提高煤炭資源的利用率，減少生產加工上的消耗，充分利用資源。低排放，降低排污處理帶來的成本消耗。

（1）煤炭及伴生資源的綜合利用

綠色制造的先進技術中的煤炭及伴生資源的綜合利用可以從煤層的綜合利用入手。現階段來說，全國已經建有100多座以循環(huán)利用的模式來進行資源再利用的燃氣往復式內燃機發(fā)電站。煤層氣經過合理利用后能夠很好地改善生產，減少環(huán)境污染，降低排放處理成本。煤層氣的利用在煤炭伴生資源的綜合利用上應該得到重視。在煤層氣的綜合利用上可以建立民用的煤氣儲氣站，將煤層氣進行合理的加工后，利用管道運輸的方式，供給居民在日常生活中使用。

（2）優(yōu)化煤炭改造技術，從先進的技術上發(fā)展水煤漿的加工

水煤漿技術的發(fā)展，實現水煤漿在燃燒中高利用低排放，是綠色制造先進技術下的一種產物。隨著煤炭技術的不斷進步，制造水煤漿的技術和設備也在不斷完善，水煤漿的大量生產并投入市場，為綠色能源的的推廣提供了廣闊的空間。

（3）發(fā)展煤變油技術和煤基化工產業(yè)。

在煤炭技術中，煤變油技術的應用和煤基化的應用體現在煤炭加工工程中先進的制造技術上。煤變油和煤基化技術的發(fā)展，使煤炭企業(yè)實現產品多樣化，同時使煤炭工業(yè)在綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的領域上取得了一定的進步。煤變油技術和煤基化技術的發(fā)展，延長了煤炭產品的產業(yè)鏈，使煤炭工業(yè)實現就地轉化的改革性進步，有效地使整個煤炭工業(yè)向高效益、高附加值、低消耗、低排放的精細化加工行業(yè)領域發(fā)展。

（4）綠色制造技術在洗選過程中的應用

眾所周知煤炭中含有大量的硫、磷等元素，硫、磷等元素在煤炭上燃燒的過程中會產生有毒的氣體，不經過處理釋放到空氣中會造成環(huán)境的污染，而且大量的硫、磷等雜質會大大減少煤炭燃燒時候所產生的熱值，產生大量的廢渣，嚴重降低了資源的利用率。在煤炭技術的改進中，完善洗選技術變得十分重要，洗選技術的優(yōu)化，也是綠色制造技術的進步。在洗選工程中綠色化煤炭生物脫硫技術可謂是先進加工技術的代表作。綠色化煤炭生物脫硫技術是利用生物體內所產生的生物酶來進行脫硫，生物酶有效地壓抑有害物質的生成。而且這種利用微生物進行凈化煤炭的方法，無害高效，完全符合綠色制造、可持續(xù)發(fā)展的主題。對比起傳統的化學加工脫硫，避免了化學的加工過程，大大地降低了化學作用之下產生的有害氣體和雜質。生物脫硫加工技術的綜合應用發(fā)展在提高煤炭資源的高效利用率和煤炭企業(yè)生態(tài)保護的層面上有著重大的作用。

4、先進的煤炭制作技術的應用

優(yōu)化煤炭制作技術的應用，加速科技進步，提倡綠色制造技術的創(chuàng)新和開發(fā)，使煤炭技術的提升向著環(huán)保綠色的方向前進，才能最終使整個煤炭產業(yè)得到發(fā)展。資源產業(yè)離不開以環(huán)境保護為前提的制約，只有大力提升先進的煤炭技術，從綠色加工制造的技術入手，進一步完善在加工上的不足，進一步降低排放、提高資源利用率、提高產值，這才是煤炭企業(yè)在優(yōu)化煤炭加工制作技術中的首要任務。

在技術上，國內的煤炭加工、礦產開發(fā)等技術和外國先進的技術相比還是過于落后，煤炭企業(yè)應該認真學習別人先進的技術，引進高新的科技。企業(yè)經營商應該加大投資力度，在生產技術方面不斷推進工藝的優(yōu)化、設備的更新。要在注重經濟效益的同時保證環(huán)境效益，從提升環(huán)境保護技術方面入手。發(fā)展綠色技術，堅持可持續(xù)生產，才能適應整個社會的需要，得到國家的大力扶持。

在產品生產中大力發(fā)展清潔燃燒和產品深加工轉化技術，開發(fā)在燃燒中低污染的煤炭產品，在生產工程中優(yōu)化加工設備，進一步優(yōu)化效率和能耗，節(jié)約資源，降低成本，減少排放。

5、結語

本文就先進制造技術在煤炭加工工程中的應用展開探討，目的是希望在我國有限的煤炭資源條件下，更有效地增加煤炭資源的利用率，在煤炭工業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展的資源有效利用模式，不斷優(yōu)化煤炭加工技術，實現低開采，低損耗，高效益，低排放，建設綠色的煤炭工業(yè)。

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