礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展模式及關(guān)鍵技術(shù)探討

(攀枝花攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 攀枝花 617000）

礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展模式及關(guān)鍵技術(shù)探討

魏發(fā)正

(攀枝花攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 攀枝花 617000）

在礦山的開采過(guò)程中，離不開機(jī)械的作用，機(jī)械化操作不僅能夠提高礦山的開采效率，節(jié)約時(shí)間成本和資金成本，還能提高礦山的生產(chǎn)能力，為采礦企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。但是，在機(jī)械的使用過(guò)程中，會(huì)消耗大量的能量，并釋放一些會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的物質(zhì)。本文對(duì)礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展模式進(jìn)行研究，并就其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，使礦山的開采能夠符合可持續(xù)發(fā)展理論。

礦山機(jī)械；低碳環(huán)保；發(fā)展模式；關(guān)鍵技術(shù)

在礦山的機(jī)械化開采過(guò)程中，不僅會(huì)造成噪聲污染，還會(huì)釋放二氧化碳等氣體，對(duì)空氣造成副污染。在機(jī)械設(shè)備的維修過(guò)程中，所產(chǎn)生的電磁輻射會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成傷害。為降低企業(yè)的采礦成本，響應(yīng)節(jié)能減排號(hào)召，必須實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展，以推動(dòng)采礦行業(yè)的發(fā)展。

1 礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展模式中的設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)

1.1 提高設(shè)備的可拆卸性

在對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)其可拆卸性。通過(guò)可拆卸設(shè)計(jì)，能夠使機(jī)械產(chǎn)品更容易拆卸，從而可對(duì)材料進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)零件的二次使用，并以此來(lái)降低機(jī)械制造成本，為采礦企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤(rùn)。因此，在礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)階段，就需要對(duì)其進(jìn)行可拆卸設(shè)計(jì)，在機(jī)械達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限后，可減少拆卸的工程量，并在拆卸過(guò)程中不會(huì)對(duì)其他的機(jī)械零部件造成損害。而被拆卸下來(lái)的材料則可進(jìn)行回收再利用，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行二次加工，能提高材料的回收利用效率。

1.2 選擇節(jié)能環(huán)保型材料

在選擇礦山機(jī)械原材料時(shí)，要盡可能的選擇節(jié)能環(huán)保型材料，礦山機(jī)械的低碳環(huán)保程度主要取決于原材料。由于礦山機(jī)械屬于大型機(jī)械設(shè)備，所以在其制造過(guò)程中所用到的原材料種類和數(shù)量都比較多，在選擇制造材料時(shí)，不僅要能夠滿足礦山機(jī)械的性能要求，還要從以下幾方面加以考慮：第一，所選擇的材料必須是無(wú)毒無(wú)害的，不能對(duì)環(huán)境造成污染；第二，所選擇的材料要能夠進(jìn)行回收利用，最好選擇可再生、可降解的材料；第三，材料之間要具有相容性，否則就可能因?yàn)椴牧现g本身的問(wèn)題而影響整個(gè)機(jī)械設(shè)備的性能。

1.3 對(duì)制造工藝進(jìn)行優(yōu)化

對(duì)礦山機(jī)械的制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，減少在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染程度。在礦山機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)盡可能的選擇綠色制造工藝，以提高對(duì)材料和能源的利用率。同時(shí)，在對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，要盡量控制二氧化碳和廢棄物的排放量，將生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境造成的污染降到最低。除要對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化外，還需要對(duì)生產(chǎn)工具和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，以提升其環(huán)保性。通過(guò)對(duì)設(shè)備和工藝的改進(jìn)，才能盡可能的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，以取得更好的生產(chǎn)結(jié)果。比如，在生產(chǎn)過(guò)程中，可將低溫和干式切削、壓鑄鍛造等工藝技術(shù)充分的利用起來(lái)。

2 礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展模式中的使用環(huán)節(jié)

2.1 對(duì)噪聲進(jìn)行控制

由于礦山機(jī)械屬于大型設(shè)備，在其使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲，對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)，礦山設(shè)備所發(fā)出的噪聲還會(huì)影響作業(yè)人員，使其注意力不集中，還會(huì)危害作業(yè)人員的身心健康，不利于其工作的順利開展。通常情況下，礦山機(jī)械的噪聲是由兩種原因引起的，一種是機(jī)械內(nèi)部的部件由于碰撞、摩擦等產(chǎn)生的，一種是因?yàn)闄C(jī)械中的壓力變化引起液體流動(dòng)，從而產(chǎn)生的流體噪聲。礦山機(jī)械在使用過(guò)程中之所以會(huì)產(chǎn)生噪聲，其根源就在于其振動(dòng)篩和破碎機(jī)上。因此，為實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械的低碳環(huán)保使用，應(yīng)盡可能的采用雙模數(shù)和雙壓力角齒輪，也可使用雙排齒輪，同時(shí)要對(duì)應(yīng)力幅和振幅進(jìn)行控制。此外，還可在機(jī)械中設(shè)計(jì)噪聲隔離系統(tǒng)或者消聲系統(tǒng)，以降低礦山機(jī)械的分貝。

2.2 對(duì)粉塵進(jìn)行控制

在礦山機(jī)械的使用過(guò)程中，會(huì)有大量的粉塵產(chǎn)生，這也是環(huán)境的主要污染源之一，粉塵不僅會(huì)使礦山的開采環(huán)境變得更加惡劣，在施工人員吸入粉塵后，還會(huì)危害人的身體健康。因此，為提高礦山機(jī)械使用過(guò)程中的節(jié)能環(huán)保性，就需要對(duì)粉塵的排放量進(jìn)行控制。通常情況下，比較常用的粉塵控制設(shè)備有兩種，一種是布袋除塵器，一種的旋風(fēng)式除塵器，這兩種設(shè)備都能有效的降低粉塵的密度。而在對(duì)粉塵排放量進(jìn)行控制時(shí)，可采用的技術(shù)也有兩種，一種是水霧除塵技術(shù)，一種是靜電除塵技術(shù)，這兩種技術(shù)都具有較強(qiáng)的空氣凈化能力。由于粉塵是在空氣中隨處飄揚(yáng)的，在其遇到水霧時(shí)，就會(huì)減少空氣中的粉塵含量。因此，可在礦山的廢棄物排放結(jié)構(gòu)中安裝一些水道，使粉塵被濕化。

2.3 對(duì)泄漏現(xiàn)象進(jìn)行控制

在礦山機(jī)械的使用過(guò)程中，液壓系統(tǒng)的泄漏現(xiàn)象十分常見(jiàn)，泄漏主要是因?yàn)楣艿澜佑|點(diǎn)不夠嚴(yán)實(shí)、密封的表面處理不合理、密封圈出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題、油溫不適宜等原因引起的。當(dāng)有油料泄漏出來(lái)時(shí)，就會(huì)影響礦山機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)造成能源浪費(fèi)，對(duì)礦山環(huán)境造成污染。因此，礦山機(jī)械的低碳環(huán)保發(fā)展，還需要對(duì)其液壓系統(tǒng)的泄漏現(xiàn)象進(jìn)行控制。首先，要提升密封處理效果，提高液壓系統(tǒng)的防滲漏能力。其次，提升礦山機(jī)械的清潔度，可利用植物油代替柴油、機(jī)油等，并將淡水、海水等作為水液壓傳動(dòng)的介質(zhì)，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。并且，即使出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，也能在很大程度上降低其對(duì)環(huán)境的污染。

3 礦山機(jī)械低碳環(huán)保發(fā)展模式中的維修環(huán)節(jié)

3.1 對(duì)電磁輻射進(jìn)行控制

在對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行維修時(shí)，需要用到高頻感應(yīng)加熱、等離子噴涂作業(yè)、超聲波焊接等工藝，都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，對(duì)維修人員的健康造成影響。因此，需要對(duì)礦山機(jī)械維修過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射進(jìn)行控制。首先，可利用金屬對(duì)輻射進(jìn)行屏蔽，以減小電磁輻射的范圍，通過(guò)將金屬進(jìn)行接地處理，能有效避免二次輻射。其次，在礦山機(jī)械的維修過(guò)程中，可使用能夠吸收電磁輻射的材料，以降低電磁輻射的強(qiáng)度。最后，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械的遠(yuǎn)程維修，避免人員直接接觸機(jī)械設(shè)備，從而對(duì)維修人員進(jìn)行保護(hù)。

3.2 優(yōu)化廢棄物處理技術(shù)

在礦山機(jī)械的維修過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多廢棄物，主要是一些已經(jīng)報(bào)廢的零件，以及切割和消磨過(guò)程中所產(chǎn)生的碎屑和垃圾。在對(duì)這些廢棄物進(jìn)行處理時(shí)，比較常用的方式是焚燒，在焚燒過(guò)程中就會(huì)增加碳排放量。因此，為提升礦山機(jī)械的低碳環(huán)保性，應(yīng)將固體廢棄物進(jìn)行分類管理，將有毒有害固體廢棄物和一般的固體廢棄物分開存放，并對(duì)有毒有害廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理。同時(shí)，應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)廢棄物的產(chǎn)業(yè)化處理，盡可能的將廢棄物轉(zhuǎn)化為可進(jìn)行二次利用的能源，減少?gòu)U棄物的焚燒量，從而對(duì)礦山機(jī)械維修過(guò)程中的碳排放量進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

4 礦山機(jī)械低碳環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)

4.1 節(jié)能技術(shù)

礦山機(jī)械是采礦中必須用到的設(shè)備，其在消耗大量能的同時(shí)，還會(huì)釋放大量的二氧化碳，二氧化碳是造成溫室應(yīng)的主要?dú)怏w。礦山機(jī)械中主要設(shè)備有三類：制砂設(shè)備、粉設(shè)備、破碎設(shè)備。因此，要提升礦山機(jī)械的節(jié)能性，就要對(duì)這三類設(shè)備實(shí)施節(jié)能技術(shù)。比如可選用沖擊式破碎機(jī)在產(chǎn)量相同的情況下，其消耗能量是最少的，且破碎效率較高。磨粉機(jī)可選用MTW系列的歐式梯形磨粉機(jī)，其在用過(guò)程中能夠節(jié)約大量的電能，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化磨粉。而碎站則可選用履帶移動(dòng)式破碎站，能夠?qū)崿F(xiàn)受料、破碎、送的一體化操作，不僅能夠大幅度的提高工作效率，還能約25%的燃油。

4.2 環(huán)保維修技術(shù)

在礦山機(jī)械的使用過(guò)程中，必然會(huì)對(duì)其進(jìn)行維修保養(yǎng)，前環(huán)保維修可通過(guò)以下幾種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)：第一，虛擬維修技通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山機(jī)械的遠(yuǎn)操作，當(dāng)其需要進(jìn)行維修和保養(yǎng)時(shí)，也可遠(yuǎn)程進(jìn)行，這項(xiàng)技不僅能夠提高礦山機(jī)械的維保效率，還能避免人工檢修中的磁輻射。第二，熱噴涂新技術(shù)，針對(duì)礦山機(jī)械使用過(guò)程中出磨損現(xiàn)象的零部件，實(shí)施噴涂修復(fù)作業(yè)，對(duì)報(bào)廢零件進(jìn)行二使用，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。第三，綠色切削技術(shù)，主是對(duì)虛要進(jìn)行滾齒、銑削的零部進(jìn)行處理，以提升度具有回利用價(jià)值的廢棄物的使用效率，并在處理過(guò)程中提升其環(huán)保最終降低礦山機(jī)械維修帶來(lái)的環(huán)境污染程度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在礦山的開采、運(yùn)輸、生產(chǎn)等多個(gè)過(guò)程中，用到一些機(jī)械設(shè)備，而在這些機(jī)械設(shè)備的使用和維修過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的物質(zhì)。因此，為響應(yīng)節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的號(hào)召，盡可能的降低環(huán)境污染程度，就需要對(duì)山機(jī)械實(shí)行低碳環(huán)保發(fā)展模式，在礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)、使用、修等多個(gè)環(huán)節(jié)，分別采用相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，以提升其節(jié)環(huán)保性，從而促進(jìn)采礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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