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。本文主要针对矿山机械设计中现代设计方法的运用进行简要分析。
关键词：矿山机械；设计；现代设计；方法；运用
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矿山机械系统设计方法
3.1优化设计
用最少的付出获得最佳的效果，即是最优化问题的通俗说法。机械设计中，设计者力求寻求一套合理参数，使得方案既能够满足各种设计要求，又能使技术经济指标达到最佳，最终实现优化设计。软件环境中采用的开发软件主要由：VC++、3DMAX、EONStudio、3D开发引擎等，VC++是由微软开发的基于面向对象的软件开发平台。3DMAX是制作专业三维模型和动画的软件工具；3D开发引擎是一种平台，它一方面包含开发虚拟现实软件基本的功能，另一方面它还具有多种功能的引擎库，如物理引擎库、光影引擎库、图像渲染引擎库等。
在矿山机械优化设计中，需了解矿山机械设备的构成状况、各个部位的具体参数等，通过先进的科学方法建立数学模型，找出最优解决方案。优化设计可以大大改善矿山机械设备效率，节省制造成本和维护成本，保证矿山企业保证开采任务顺利完成，同时提高经济效益。为通过优化设计数学模型分选不同类型矿产的示意图，效果良好。并且显而易见的是，优化设计往往需要有限元设计和CAD设计作为辅助。
3.2可靠性设计
机械设备的可靠性设计，顾名思义，是指为满足机械设备产品的可靠性而进行的功能性设计。产品可靠性是指产品在规定条件和时间内完成规定功能的能力，意义重大。
通过可靠性设计方法，可以保证矿山机械在安全工作的前提下完成开采任务，满足开采需求。在运用可靠性设计方法时，设计人员需考虑可能发生的事故，针对危险因素对机械设备做出有效改进，使设备在面对这些因素时可有效应对，将伤害降至最低。
可靠性设计通常也会涉及到优化设计手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，设计完毕后需进行试验，观察机械设备实际可靠性，认真分析，深化改进，反复优化约束条件，确保在正式开采时真正体现其可靠性，保障施工人员安全和机械设备平稳运行。
3.3虚拟设计
随着信息化技术的不断发展，以及工业化与信息化的融合，虚拟设计在现代机械设计中的应用越来越广泛。在机械设备工作过程中，受到不同环境的影响，适应情况不尽相同，很难保证在任何外在因素影响下都能正常工作，只能在工作过程中不断调试，严重影响工作效率。
虚拟设计方法就可以有效解决上述难题。在运用虚拟设计方法时，可将矿山机械设备的各种数据输入到虚拟系统，在虚拟环境下进行试验，快速发现操作过程中可能出现的问题，制定针对性措施，虚拟问题解决方案，从而提高矿山机械设备在现实环境中的工作效率，保证顺利完成任务。
3.4智能设计计算机技术的发展促进了智能技术的发展，带动提升了机械设备的工作性能。其间需要用到控制器、传感器、执行系统等，建立智能机械设备系统，独立完成搜集数据、查找问题等环节，极大节省了人力，提高了矿山机械设备的环境适应性，甚至在恶劣环境下完成工作任务，提升开采效率。CAD技术、数值模拟技术、虚拟技术等应用更是对矿山机械设备的智能化发展奠定了基础。
3.5綠色设计
环境污染日趋严重，运用绿色设计方法进行现代化机械设计已成为现代工业设计趋势。以矿山机械设备为例，其运行需要依靠柴油，必然会产生大量有害气体，污染周围环境，不利于矿山环境的良性发展。这就需要设计人员以环境可持续发展为指导，将绿色设计方法渗透到矿山机械设计的每个环节中，全面统筹考虑，提高机械设备整体环保性能。在进行机械设备保养工作时，要注意考虑其各个组成部分重复利用的可能，同时也需注重噪音问题，尽量减少噪音对环境产生的不良影响，最大化提升环境效益。
4现代设计方法在矿山机械设计中的应用
4.1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。
4.2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。
4.3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。
4.4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。
4.5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。
5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
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[4]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）
论文作者:王智业
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
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