山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 山东莱州 261442
摘要：伴随着我国经济增长方式的转变和经济结构的转型升级，矿山生产也从生产型行业转型成为生产经营型行业。这一转型过程中，矿山的机械设计也为行业的生产经营提高了重要力量，对于矿山的安全生产来说，也起着重要的作用。然而目前来看，矿山的机械设计方面还存在着一些问题。因此，为了保证矿山的生产经营效益，就需要将现代化的设计方法应用于矿山机械设计当中去，提高矿山机械设计的水平，保证矿山生产经营的正常进行。本文主要针对现代设计方法在矿山机械设计中的应用进行简要分析。
关键词：现代设计；方法；矿山；机械设计；应用
1矿山机械设计概述
对于我国这样一个工业大国，采矿业为我国的经济发展作出了巨大的贡献。为了进一步保证采矿业的生产效益，就要对采矿业的基础即矿山进行有效的管理，而进一步细分，就要加强矿山的机械设计，提高矿山生产效率。
采矿业在生产过程中，属于一种封闭的生产系统，而矿山的机械设计作为一项基础工作，就是确保矿山的各个生产系统正常运行的保障。因此，加快引进现代矿山机械设计的先进方法和理念，对于采矿业的发展和进步来说有着极为重要的意义。同时为了在实际的矿山生产中寻找有效的采矿业发展路径，保证矿山生产过程的可持续发展，就要加强矿山机械设计工作，同时要避免采矿业的在生产中国的安全隐患，以此全面为我国采矿行业的蓬勃发展做出应有的贡献。
2现代矿山机械的功能需求
想要明确现代矿山机械的功能需求，就必须要对我国当前矿山开采行业的机械水平拥有充分的认识。从目前来看，我国矿山开采行业虽然已经初步实现全面机械化，但国际先进矿山机械的装备率却不到10%，开采效率与质量与发达国家仍存在着一定的差距，因而未来矿山机械需要更加智能化、大型化、信息化，从而实现开采效率与开采质量的提升。同时，矿山开采会造成较大的环境破坏与污染，但在我国目前尚未引起普遍重视，因而未来矿山机械的绿色环保功能也是非常必要的。此外，矿山机械的可靠性、安全性以及较短的设计周期同样非常重要，这在未来现代矿山机械设计中也需要加以注意。
3矿山机械设计对各种现代设计方法的应用
3.1仿生设计方法
仿生学设计简单来说就是通过对动物、植物、微生物等自然生物体的典型认知，来寻求对产品形态、功能等多方面的突破与创新，在矿山机械设计方面，这种设计方法主要可分为两部分。首先，在形态方面，矿山开采活动所面临的开采环境十分复杂，因而现代矿山机械设计者可以对类似特殊环境下的自然生物体展开分析，并进行系统化的分析和数据提取，从而实现对矿山机械的生态外形改造，使其能够对各种特殊环境进行适应。其次，在功能方面，设计者同样可以对自然界各种生物体的内部构造进行分析，确定该形态构造的功能并从中提取相关数据，一旦在设计过程中矿山机械出现特殊的功能需求，就可以选择与功能需求相匹配的构造及其数据，并与原有机械进行功能性融合，使矿山机械的功能需求得到满足。
3.2环保设计方法
环保设计是一种内容十分宽泛的设计理念，总体上以实现矿山机械的节能环保为核心，而针对矿山对环境的各种危害，还具有着不同的具体设计方法。例如很多矿山机械配套的动力设备均为柴油机，因而在运行过程中，往往会产生很多颗粒物，对当地的空气环境造成污染，同时柴油机所发造成的噪音污染也是比较严重的。针对这一问题，环保设计一般会采用全新的动力系统，对清洁型能源进行利用，同时对动力设备进行相应的降噪处理。而针对矿山机械的废弃后所造成的环境污染，则会采取可拆卸机械结构设计以及环保型机械制造材料，以便于进行机械配件的回收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外在总体上，环保设计通常会利用数据管理技术、建模仿真技术，针对矿山机械的全生命周期展开信息、数据的搜集以及机械建模，之后利用评价方面的技术对机械设计方案的环保性展开全面评价，从而对机械的经济性、环保性等多方面因素进行协调。
3.3智能设计方法
智能设计方法主要是对自动化技术、智能控制系统以及网络信息技术的利用，这种设计方法会利用传感器对矿山开采过程中矿山机械周围的实际情况进行准确探测，并收集相关的信息与数据，之后由智能控制系统根据收集的环境信息数据展开分析，按照预定程序对机械的后续操作做出正确判定，再通过网络传递控制指令，最终由控制器完成机械操作的执行，从而使矿山开采活动的开采效率与可靠性大大提高，并起到节约人力的效果。同时，利用传感器，智能设计方法还能够实现故障诊断与环境自适应功能，这对于矿山开采同样是非常关键的。
3.4有限元设计方法
有限元设计方法是一种利用计算机求解数学问题，从而实现准确数值计算的设计方法，通过这种设计方法，能够对矿山机械的结构强度、受力情况、危险节点等多种非线性问题展开准确分析，从而使矿山机械在结构方面的各种复杂问题进行解决。
3.5虚拟设计方法
一般来说，由于矿山开采活动具有着不可预测性，因而矿山机械在工作过程中往往需要面对各种各样的开采工况，而在特殊开采工况的影响下，很多常规环境下不会出现的问题也会暴露出来，从而对矿山机械的可靠性造成了较大的影响。而虚拟设计方法，就可以利用3D仿真技術将矿山机械的设计模型以及各种开采工况构建出来，并模拟矿山机械在不停工况下的运行，从而发现很多不易于发现的设计问题与隐患，实现有效的设计优化。另外，虚拟设计方法的可视化特点还为矿山机械设计的安全性、可操作性提供了保障。
3.6完善矿山机械设计监督职责
首先工作人员要明确矿山机械设计的工作范围，对矿山机械设计过程中涉及到的各个环节等等熟悉掌握，并对其工作具体内容严格把关。也要对矿山机械设计的关键验收项目熟知。对于验收人员的职责进行细化，明确各个部门的负责项目。验收室要负责承制单位的质量管理，评审的规范，定期监督，制定考核项目，及时送达评审结果，使验收过程全面可靠。
3.7及时更新矿山机械设计管理信息
要建立一套矿山机械设计管理录入系统，方便查找检验，以“质量检测，技术认可，合格确认”为职责，使矿山机械设计所涉及到的重要零部件的验收更快速高效。同时可以建立承制单位信息库，矿山机械设计的重要信息库等等，做到录入及时，实时更新，让验收有可追溯性。对矿山机械设计管理的合格证严格管理，要做到防伪辨真。查询矿山机械设计生产的产品，对合格证的校验也会用到信息库进行网络访问。所以信息库的建立非常的重要。
3.8落实矿山机械设计的管理监督程序
明确验收原则，如：依法验收，质量监督，技术认可，合格确认等原则。同时对矿山机械设计的验收作业指导书进行规范。改进监督管理办法，规范验收操作，增强对矿山机械设计的系统控制。对不合格的矿山机械设备坚决不使用，杜绝其流入市场，否则后果不堪设想。
3.9使矿山机械设备管理的作业程序更加详细
首先让由承制单位将矿山机械设备管理的工作程序和查核单一起交给验收室，验收合格后，实时打印合格证再将合格信息录入信息库。其次，可以将验收信息导入相应的检查设备上，方便以后检查。第三，将合格的验收信息导入矿山机械设备管理的信息系统，实时更新。最后，以后可以通过网络查询相应的矿山机械设备零部件合格标准，使得采矿业企业能够高效省时的完成矿山机械设备管理工作。
3.10及时更新矿山机械设计理念
由于矿山的机械设计及改造能够保证采矿业企业的正常生产和经营，因此必须要加强矿山机械设计的相关技术培训，及时更新矿山机械设计理念。同时，要利用我国目前已有的科学技术，注重相关技术人员的综合培养，全面系统的改造矿山所使用的机械。因此，要从根本上注重矿山机械设计理念，积极转变管理理念，确保利用先进的科学生产技术加强矿山机械设备的维修技术。此外，也要注意从每个员工做起，使得每一个职员都能提起对矿山机械设计工作的重视，从根本上保证矿山机械设计工作的效率和效果。也要加强增强对矿山机械设计管理的系统控制，借鉴国内外管理矿山机械设计优秀的工作经验，从根本上提高对于矿山机械设计水平。
4结束语
综上所述，在现代科技不断发展的推动下，当前矿山开采对于机械的需求已经能够通过虚拟设计、有限元设计等各种设计方法来实现，然而要想将这些设计方法有效应用到实际设计工作中去，则还需要对现代设计方法拥有更多的了解以及更深的掌握。
参考文献
[1]现代设计方法在矿山机械设计中的应用探讨[J].李岩.中国高新区.2018（07）
[2]探究现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].曹逸云.低碳世界.2018（06）
[3]矿山机械设计中现代设计方法的运用分析[J].王新.河北农机.2018（05）
[4]现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].周航.现代制造技术与装备.2016（12）
论文作者:刘建峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/6
标签：矿山论文; 机械设计论文; 矿山机械论文; 方法论文; 采矿业论文; 功能论文; 机械论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;