产品开发数字化的基本构思是利用数字对产品开发过程中的各种信息，包括图形、数据、知识、技能等，进行定量表达、存储、处和控制，从而实现以快速市场响应和创新开发为目标的全局优化运算。目前像挖掘机，装载机等矿山机械产品的开发呈现数字化、并行化、集成化和知识化的趋势。其中数字已成为实现快速创新开发的核心技术。产品开发数字化的一个重要特征是产品开发和产品性能的可预测性。制造过程数字仿真的目的是借助于建筑在物理学和数学基础上的计算模型、计算机预演等手段，揭示制造工艺过程的本质，获得知识及进行制造工艺装备的自主设计，实现对产品制造、装配乃至产品整个生命周期过程的预测和优化控制能力。主要内容包括：
1设计过程仿真，包括外形仿真、装配仿真、运动学仿真、动力学仿真和多学科集成仿线加工过程仿真，包括切削过程仿真、焊接过程仿真、冲压过程仿真和铸造过程仿线生产过程仿真，通过建立制造系统的静态模型和动态模型，精确预测技术可行性、加工成本、工艺质量和生产周期。
面对日趋严峻的资源和环境约束，矿山机械是消耗资源的大户、污染的源头。紧密围绕4R的产品全生命周期设计和管理是降低能耗、污染，实现可持续发展战略的重要手段。具体措施为：
1采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。延长产品寿命，可减少机械的生产量和降低其报废量。降低产品能耗，可减少对环境的污染;而轻量化和高效率可减少材料和资源的消耗。
2使废弃零、部件处理的污染最小化及综合成本最优化，矿山机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零、部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收等问题。尽量采用低环境负荷材料，尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。
3特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，采用能再生利用的材料和资源，提高机械材料的再生率。
我国十一五规划纲要中指出,要建设资源节约型、环境友好型社会,重点发展循环经济,坚持开发节约并重、节约优先,按照减量化、再利用、资源化原则,在资源开采、生产消耗、废物产生、消费等环节,逐步建立全社会的资源循环利用体系;要节约能源、节约用水、节约土地、节约材料、加强资源综合利用强化促进节约等政策。机械制造业要从单纯追求规模与效益的模式转向建设4R(减量化Reduce、再循环Recycle、再利用Reuse和可回收Recover)的循环经济方向。
我国矿山机械的整体水平与国际先进水平相比尚有差距。在迈向矿山机械制造强国的征途中,机遇和挑战并存。产品设计是制造业的灵魂,产品的结构、功能、质量、成本、交货时间及可制造性、可维修性、报废后处理以及人、机和环境关系等,原则上都是在产品设计阶段决定的。产品的创新设计能力已成为决定企业在全球化竞争中地位的首要因素。
矿山机械零部件创新性设计是其未来发展的方向矿山机械是消耗资源的大户、污染的源头。面对日趋严峻的资源和环境约束,紧密围绕4R的产品全生命周期设计和管理是降低能耗、污染,实现可持续发展战略的重要手段。具体措施为:(1)采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。(2)尽量采用低环境负荷材料,尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。 (3)采用能再生利用的材料和资源,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高机械材料的再生率。(4)降低整机的振动与噪声,减轻对周围环境的污染。
矿山机械创新性设计实例分析随着我国的经济高速发展,全国各个行业煤炭的需求量增加,煤炭的产量也大幅度的增加,阜矿集团为了适应当前发展形势,提高煤炭产量,在所属的各个煤矿进行改扩建,改扩建后,矿车的运输量和使用范围增加。所以在2008年由八道壕煤矿提出要将一吨固定式矿车改为两侧开门矿车,要求改后使用更加方便。
为了做到充分利用原有设备,降低生产成本,贯彻创新设计思想。经过认真分析这后,设计人员根据矿车两侧的尺寸,用计算机进行放样分析,决定将矿车两侧开设各开设一个侧门,门的尺寸有以下五种选择:1000×250m、900×250mm、1000×360mm、1200×360mm和1200×400mm。经过试验发现虽然尺寸为1200×400mm的门能够使矿车在卸载时物料卸载所需时间相比其他四种要少,但是这种尺寸的侧门受车轮的影响较大,装卸物料时不方便,因此排除此尺寸的门。
同时这个尺寸保证了矿车的整体强度,矿车在卸载时物料能尽快的卸出,车门又不与车轮干涉的最佳尺寸。为了增加门边强度,在侧开门的四周焊接一边框,边框宽60mm,厚12mm,中间加一个宽100mm,厚12mm与车箱侧面形状相同的钢板作为支撑,并在车箱里面的底部加两块钢板,在车箱的端面看中间高,两侧低,与水平面夹角30°,在卸料时使物料能够顺利卸出,两端不存物料。
设计效果分析设计完工后,生产了50台两侧开门矿车,八道壕煤矿根据使用情况对该产品相当满意。我们进行跟踪调查,对缺点进行改进,2009年又生产了100台,使用效果很好。进翻煤罐笼卸车或手动侧开门卸车都可以,不受卸车地点限制,机动灵活,受到用户欢迎,订货量很大,今后市场需求量很大。每台产值1.2万元、如今已制造投产150台,为企业创造了巨大的经济和社会效益。
煤炭是我国的主要能源，是国民 经济 和 社会 发展不可缺少的物资基础。我国煤炭资源丰富，煤炭资源分布面积约60多万平方公里，占国土面积的6%。根据第三次全国煤炭资源预测与评价，全国煤炭资源总量5.57万亿吨，煤炭资源潜力巨大，煤炭资源总量居世界第一。已查明资源中精查资源量仅占25%，详查资源仅占17%。探明储量达到10202亿吨。其中可开采储量1891亿吨，占18%，人均占有量仅145吨，低于世界平均水平。 国务院制订的《能源中长期发展规划纲要（2004-2020）》（草案）指出“要大力调整优化能源结构，坚持以煤炭为主体，电力为中心，油气和新能源全面发展的战略”。鉴于我国“多煤、贫油、少气（天然气）”的特点，在今后一段相当长的时间内，能源结构仍然以煤炭为主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我国一次能源生产的70%以上，在我国能源结构上占主要地位，有举足轻重的作用。
根据我国全面建设小康社会的需求，煤炭消费的趋势将有明显上升。在煤炭消费用户的构成中，电力、冶金、建材、化工4个行业煤炭消费量占煤炭消费总量从1990年的50%提高到2004年的84%，其中电力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，将近增长一倍。
进入21世纪，我国煤炭工业快速发展，2000年全国产煤9.9亿吨，2001年产煤11.04亿吨，2002年13.8亿吨，2003年16.67亿吨。2004年全国产煤19.56亿吨，占全国一次性能源生产总量的74.3%，当年煤炭销售量为18.91亿吨，占全国一次性能源消费总量的65%，生产力水平显著提高，产业结构调整取得重大进展。一些企业开始跨地区、跨行业的产业联合，煤、电、化、路、港、航产业链开始形成，形成了一批在国内领先、在国际上具有一定竞争力的大集团，如神华集团、山西焦煤集团、兖州矿业集团等。我国煤炭产量急剧上升，得到了全世界的关注。
煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。同时，我国煤炭开采技术装备总体水平低，煤炭生产技术装备是机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低。全国煤矿非机械化采煤60%。大中型国有重点煤矿装备水平较先进，但设备老化程度较大；小型矿井生产技术装备水平极低，煤矿生产工艺落后，作业人员过多、效率低。保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一，挖掘煤炭生产潜力，加快大型煤炭基地建设，是重要措施。为此，只有大幅提高大中型煤矿产量，才能在保障煤炭稳定供应的前提条件下，遏制小煤矿发展和淘汰小煤矿，完成煤炭生产结构优化调整。1998年12月以来，国家对煤炭产业结构进行了重大调整，关闭了五万多处小煤矿，淘汰了一批落后的生产能力，通过宏观调控，煤炭生产形势好转，供求关系趋于平衡。 目前 我国煤炭生产企业2.5万多家，其中规模以上的企业约占60%左右，2005年计划关闭2000多家小煤矿。
我国煤炭企业的突出特点是，规模小、效率低、安全状况不好，产业集中度低。据煤炭行业统计数据 分析 ，2002年国有重点煤矿占52%，国有地方煤矿占18%，乡镇煤矿占30%。按井型划分，大型矿井占32%，中型矿井占18%，小型矿井（含乡镇煤矿）占48%。2004年，全国约有煤矿2.5万处，95%以上的小煤矿，矿井年产能力不足3万吨的矿井约占40%，煤炭产业的集中度只有15%，远远低于世界主要产煤国家的水平。国际先进的产煤国家，煤炭产业规模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心竞争力，做强做大，提高了全球煤炭产业的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭产量约占全球产量的18.81%，有5家公司的煤炭产量超过1亿吨，其中排名第一的皮博迪公司达到1.83亿吨，力拓公司达到1.43亿吨，美国前4家企业的煤炭产量占本国煤炭总量的46.9%。
2、我国煤炭装备落后，机械化、自动化程度低、缺少大型成套设备. 我国煤矿生产基础薄弱、国有煤矿连续紧张生产的矿井占总数的近50%，矿井主要生产设备严重老化，超期服役的占30-40%，部分乡镇煤矿设备简陋、生产条件差，有的根本没有机械设备，仅为人工开采，不符合有关煤炭法规要求，当前我国资源破坏和浪费严重。部分煤炭企业存在着“采厚弃薄”、“吃肥丢瘦”等浪费资源现象，全国煤矿平均资源回收率为30-35%左右，资源富集地区的小型矿井资源会回收率只有10-15%。据煤炭行业统计数据分析，2002年我国国有重点煤矿采煤机械化程度为77.78%，综合采煤机械化为62.98%，掘进机械化程度为81.15%，综合掘井机械化程度为15.03%，地方国有煤矿机械化程度更低。当前全国采煤机械化程度仅为42%，除国有大中型煤矿采掘机械化程度达到75%之外，大多数煤矿生产技术水平低，装备差、效率低。特别是乡镇煤矿，基本上是非机械化开采。2004年乡镇煤矿产量占我国煤炭总产量的39%。对不适宜用放顶采煤的5.5米以上煤层，要采用一次采全高是最合理有效的采煤 方法 ，但目前国内没有相适应的高产高效的综采成套设备。而国外美国久益（joy）公司、德国德伯特（dbt）公司和德国艾克夫（eickhoff）公司，都具有成熟的高煤层一次采全高的高产、高效综采成套设备。神华集团引进的成套设备年产突破1085万吨，工作面长度突破300米，最长的工作面已超过400米，工作面总装机功率已超过5000kw。而国际先进的产煤国家，煤炭生产呈现出大功率重型化、自动化、集约化、按照环保的特点。国外先进的采煤设备向大功率、重型化发展，设备储备系数大、运行可靠性高。dbt（德国德伯特）、joy（美国久谊）和eickhoof（德国艾克夫）等采矿设备公司都制造出具有自动化功能的产品。美国联邦2号矿在工作面实现了跟机自动移架。澳大利亚batana煤矿实现了自动割煤和跟机自动移架。特别是信息技术在煤矿生产中得到广泛 应用 ，先进煤矿广泛采集工作面设备运行参数和环境安全检测信息，在工作面集中显现并通过以太网传输到地面 计算 机，实现远程运输和故障诊断。运输系统、供电系统和通风系统均无人值守。实行集中远程操作、视频监视，辅助有专人巡视。井巷布置集约化，生产系统和环节少、实 现了生产高度集中。通常是一矿、一井、一面生产。有些先进的长壁工作面每班 只需6人，其中采煤机司机2人，维修工1人，机头集中操作工1人，另外2人替换休 息。高度重视工作环境的改善和人体安全防护。实现计算机监测安全信息，监测 探头遍布整个矿井。液压支架具有跟机自动喷雾和移架自动喷雾功能；采煤机上 方安装导风板，减少煤尘进入人行空间。采煤机运行的下风侧几乎无人作业。
我国煤矿安全生产方面，重大瓦斯事故多发，煤矿 事故的总死亡人数达到了高峰，2004年我国生产约20亿吨煤，事故死亡约六千人 ，这几年煤炭产量大幅度增长，煤矿百万吨死亡率还是下降的。由1994年的5.59 人下降到2004年3.08人，美国生产约10亿吨煤死27-31人，百万吨死亡率约为 0.039；波兰百万吨死亡率为0.09；南非百万吨死亡率为0.13；俄罗斯百万吨死亡 率为0.34。我国百万吨死亡率是美国的约100倍，俄罗斯的约10倍，印度的约12倍 ，大大超过煤炭先进生产国家。据有关专家讲，矿井安全检测仪表，安全设备均 在设计中作了考虑，多数事故都是矿井管理问题，真正因设备问题而发生事故较 少。先进产煤国家依靠大型、强力综采技术装备已经完成从普通综采机械化向矿 井高效集约化和自动化生产的过渡。高产高效煤矿的建设不仅提高煤炭生产效率 ，实现煤矿集约化生产，并为煤矿生产过程中的安全监测、监控创造条件，从而 有效的预防和控制煤矿安全生产事故。先进产煤国家安全生产上十分重视，不仅有健全的安全生产法规体系，还有严细的生产安全措施，严格的煤矿生产准 入制度，而且实现了计算机监测安全信息，监测探头遍布整个矿井，保证了安全生产。
据煤炭行业发展规划相关 内容 ，“十一五”期间，我国将新建煤矿3亿 吨左右，其中投产2亿吨。国家将在“十一五”期间，对煤炭行业的工业结构进行 调整，大力整合、改造、关闭小煤矿，同时适度加快大型煤炭基地的建设，开工 一批现代化大型煤矿、置换落后的生产能力。“十一五”期间煤炭行业现代 企业制度要进一步得到完善，大型煤炭企业集团基本形成，到2010年要形成5-6个 亿吨级生产能力的特大型企业集团，5-6个5000万吨级生产能力的大型企业，产量 将占全国煤炭总产量的60%左右。通过新建和老矿井技术改造，全国将建成300处 高产高效矿井，高产高效的矿井产量将占全国总产量的50%左右。“十一五” 期间，国家将建设神东、晋北、晋东、蒙东（东北）、云贵、河南、鲁西、晋中 、两淮、黄陇（华亭）、翼中、宁东、陕北等13个大型煤炭基地，这些基地的储 量，占全国储量的70%以上，作为煤炭供应规划和建设的核心。初步预测全国 煤炭需求量：2010年为25-27亿吨、2020年为30-32亿吨，均占能源需求量的60%以 上。据相关部分统计，2004年国有重点煤矿原煤产量9.22亿吨，超过其核定生产 能力50%以上，煤炭生产能力严重不足。经测算，到2020年，新建和在建的国有煤 矿的生产能力约为7.1亿吨。如果届时
“十一五”期间，煤炭 工业 的生产技术水平将明 显提高。国家将建成140个高效安全 现代 化矿井，国家将加大对煤矿建设项目的支 持力度，已先后有17个煤炭建设项目，由国家开发银行出具贷款承诺，还将100多 个高档普采工作面升为综采工作面，100多个普采工作面升为高档普采工作面。这 样，
我国煤 炭开采90%以上的井工开采的，井工开采占煤炭开采的主导地位。为迅速提高我国 综合装备水平，要以 科学 发展观为指导，采取跨越式发展模式。在“十一五”期 间应以日产2.5-3万吨（年产1000万吨左右）的综采成套设备国产化为突破口，全 国实现综采成套设备国产化，推动我国矿山机械工业的发展。
预计从2004年 到2020年，每年新增综采工作面成套设备为30套、普采工作面成套设备50套，每 年设备更新量约为现有的基数的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套设备年需 求量将达到500台套左右。高产高效综采技术的核心是井下工作面综合机械化 采煤输送设备，主要有采煤机、刮板输送机、液压支架和带式输送机。急需开发 研究 的电牵引采煤机：装机总功率为2000kw左右，供电电压为3.3 kv、采高 范围为5-6m，生产能力达3000t/h左右。
液压支架：最大工作阻力12000 kn，立柱最大缸径ф480mm， 支护高度6m，架间距1.75-2m，支架降移升时间8-12s，采用电液控制系统。
大型带式输送机：装机功率1500-4000kn，电压3.3kv，带宽≥1.4m，带速≥5m/s ，运量≥5000t/h，距离50000m以上，托辊寿命5万小时以上，减速器寿命7万小时 以上。
我国 目前 综掘机械化程度比较低，仅为12.81% ，远远跟不上综采机械化的发展，其中掘进机虽有较大的发展，但整体技术水平 仍比国际先进水平有较大差距。
需研究开发先进的掘进机：其截割功率300kw 以上，截割断面最大可达42m2， 经济 截割硬度达f12，可靠性要求，齿轮寿命在 20000h以上，轴承寿命在30000h以上，力争整机掘进10000米无故障。
同时要 结合我国国情和煤矿实际工矿，开发研制集切割、装运、行走、锚杆支护、机载 、除尘等功能为一体的掘锚联合装备机组，可大大提高掘进速度。
我国薄煤层储量约占总储量的21%左右，但是由于煤层薄，作 业空间小，工作条件恶劣，薄煤层高产高效开采技术一直是我国煤炭工业研究探 讨的重要难题。刨煤机作为一种“浅截深、多循环”的采煤设备，是实现薄煤层 高产高效的有效途径。提高薄煤层机械化水平加快薄煤层资源的开采进度，不仅 可以充分利用有限的资源，提高矿井整体生产能力，同时，也有利于保障煤矿的 安全生产。开发研制大功能、高强度、高效率、紧凑型的全自动刨煤成套设备势 在必行。全自动刨煤成套设备（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤机、配套刮 板输送机、薄煤层液压支架、顺槽转载机、破碎机等产品。我国目前主要从 德国dbt进口主机——刨煤机及配套刮板输送机，由北京煤炭机械厂配套薄煤层液 压支架，张家口煤矿机械有限公司配套转载机和破碎机。到目前已进口六套（铁 法2套、晋城、西山、阳泉、大同各1套）。开发研制的全自动刨煤成套设备 ：其生产能力1000吨/小时，铺设长度250-300米，适应煤层厚度0.8-2米，适应煤 质硬度f≤3.5，适应煤层倾角≤25度，功率2×400kw（刨头部分）、刨煤方式为 双速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米， 下行30毫米、下链牵引，牵引链38毫米d级，刨煤机采用智能控制系统，能自动监 视故障性质和位置。
目前我国约90%的原煤是靠井工 开采的，矿井提升设备是井工开采的咽喉设备，它不仅关系到矿井的产煤量，而 且直接 影响 到人身和整个矿井的安全。我国煤炭产量到2020年将达20-32亿吨 ，估计每年需新增大型、特大型矿井提升机约30台套，考虑到更新改造，综合估 算在“十一五”期间平均年需各类提升机150-180台套，其中大型和特大型约占 20%，中小型约占80%，每年新增提升机产值5.4亿元左右。开发研制适用于年 产1000万吨的特大型矿井提升设备，其规格为6×4、7×4多绳提升机、最大拖动 功率单机为6000kw、双机为2×4000kw、最大提升速度14×16米/秒，整机使用寿 命为25年。
采用恒力矩、恒减速液压控制系统：采用 计算 机数字控制自动化 运行，提升速度及容器位置的监控全由电气自动检测、反馈、调整。实现提升机 的全自动化监控运行。
露天开采占我国煤炭 总开采量的10%左右。露天开采与井工开采相比具有煤炭资源利用率高，开采成本 低，作业现场和工作人员更加安全等优点。所以，发展露天开采更有其井工开采 无法相比的作用和意义。大型露天矿设备从设计、制造到使用的技术性强，世界 各国都争相把最先进的技术成果用在大型露天矿设备上，因此发展大型露天矿设 备可以带动机械、电气、液压、信息等行业的发展，推动和促进我国民族工业的 发展。当前世界露天矿开采特点是：高度集中化开采与集约化经营；开采工 艺的多样化； 企业 管理的计算机化与智能矿山；合理充分利用资源，重建生态环 境保持可持续发展等几个方面。在我国大型煤炭基地建设总体规划方案中， 神东、晋北、蒙东（东北）、云贵、黄陇（华亭）、陕西等基地都建有大型露天 煤矿，仅霍林河、伊敏河、胜利、平朔哈尔乌苏2000万t采选项目中16-45m3矿用 挖掘机市场需求量就可达30-50亿元；哈尔乌、武家塔、马家塔采选项目等需大型 拉铲15-20亿元，又比如对半连续开采工艺设备仅蒙东要建7个5000万t级煤炭基地 ，建设一批保证胜利一二三号、百音花、伊敏河、宝日希勒一号和二号等超过千 瓦吨级大型露天煤矿，加上神府、哈尔乌苏和原有五大露天煤矿的改建及二、三 期扩建，移动式、半移动式破碎站需求量在40-60台（套）之间，要求移动式（半 移动式）破碎站的生产能力达到每小时2000-4000吨（碎煤），最高达到每小时 6000吨（碎岩）。在上述煤矿建设中对矿用卡车的需求量，估计，“十一五”期 间需100t级矿用车在250辆左右。当前需要开发研制斗容28m3、45m3的大型机 械式正铲，斗容70m3、90m3、100m3臂长约为100m的大型拉铲，降低电能消耗17% ，减少机械零部件应力载荷约30%，提高零部件使用寿命，使平均无故障时间达到国际先进水平。开发研制斗轮挖掘机，争取与国外合作制造3600m3大型斗轮 挖掘机，达到国际先进水平。开发研制移动式、半移动式大型破碎站，其生 产能力t/h，破碎物料强度≤150mpa，给料粒度1500×1500× 1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立机形式新型双齿辊破碎机（中 心距1500-1800mm，辊长2500-4000mm，功率2×300-2×500kw）。开发研制带宽2m的大型带式输送机，功率3×1400kw，运输量12000t/h，半固定式单机长 8820m，移置式单机长5270m，在-45℃低温下能正常运行。争取与国外合作， 开发研制载重170-360t的大型电动轮自卸车，并达到国际同类产品的先进水平。
煤炭清洁洗选加工技术是资源综合利用的基础， 是提高煤炭热效率的有效途径，也是保障国民经济可持续发展和环境保护的需要 ，煤炭洗选加工业在政策扶持、 科技 进步、市场拉动、投资增加和环保要求的推 动下，呈现出快速发展、总体推进、扩量提质、增效降污的可喜局面，原煤入洗 比例不断提高。到2004年末，全国共有年入洗3万吨及以上的选煤厂2000余座，设 计能力7.5亿吨以上，原煤入洗量为5亿吨左右。2005年，全国原煤入洗能力将突 破8亿吨，入洗量将达到6亿吨，入洗比例达40%，根据煤炭工业规划，到2010年原 煤入洗率达50%，原煤入洗量提高到11亿吨，炼焦煤全部入洗，动力煤入洗率达到 40%以上。据此计算，每年将新增8000-10000万吨原煤入洗，按400万吨规模洗选 煤厂计算，每年将新增25座大型洗选煤厂，加上现有洗选煤厂的技术改造每年约 需洗选煤设备250套左右，洗选煤设备的发展潜力很大。为适应煤洗选加工的 要求，应开发研制单机处理能力为1000-2000m3/h的新型浮选机，其主要参数能够 实现自动控制。开发研制筛子面积≥28m3的高可靠性大型直线振动筛。开发研制入料粒度25-400mm、处理能力为300-400t/h的高效液压动筛淘汰机。 开发研制筛篮直径≥1.4米，处理能力≥300t/h的大型卧式振动离心脱水机和 400m2高效精煤压滤机、处理能力≥35t/h的沉降式离心脱水机等高效脱水设备。
开发研究并解决300-400万吨/年的大型选煤厂的集中控制和智能化管理技术 与装备，实现选煤的全过程的主要工艺参数，煤炭灰分、水分、发热量、悬浮液 密度、入料浓度、流量、旋流器入口压力、跳汰机床层厚度、松散度、浮选加药 量、耙工浓缩机溢流水的浊度、皮带输送机的煤流量等指标的在线检测、实现跳 淘机、浮选机、重介旋流器、压滤机等主要分选设备单机自动化控制系统和选煤 厂全厂的综合自动化控制系统。
机械安全技术的发展历史较短，世界上一些国家才将其作为一门技术或一门学科来对待。机械安全技术源于机械故障诊断技术。世界各国通过对传统安全工程设计方法的反思，在常规的机械设计基础上提出了机械安全设计的概念。机械安全设计的思想是在设计时尽量采用当代最先进的机械安全技术，事先对机械系统内部可能发生的安全隐患及危险进行识别、分析和评价，然后再根据其评价结果来进行具体结构的设计。该设计力图保证所设计的机械能安全地度过整个生命周期，最大限度地降低机械在安全方面的风险。
煤炭资源多深埋于地下，绝大部分要利用掘进机、采煤机、刨煤机、液压支架、刮板运输机、皮带运输机、提升机、冲击钻等矿山机械设备进行开采和运输。矿山机械的主要特点是工作负荷大，工作环境恶劣，工作对象有很大的不确定性，这给安全生产带来很大的难度。
首先，处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现，就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生。
其次，随着采矿工业机械化程度的提高，特别是大型和重型机械进入采矿场所，安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大；尤为重要的是，煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险，一旦遇到明火就会爆炸，引发重、特大安全事故，造成严重的人身伤害和财产损失，为了坚决消灭引爆火源，井下设备必须具有良好的防爆性能。
我国是煤炭生产大国，我国矿山机械安全技术无论在理论体系方面，还是在应用技术方面都取得了很大的进展，但同发达的工业化国家相比还存在许多问题和不足，需要人们努力去完善和解决。
①在线监测技术的应用。新型的大型矿山机械，如开采、掘进和运输设备均实现了微机监控。新型的电牵引采煤机具有了建立在微处理机基础上的智能监控、监测和保护系统可以实现远近控制、工况监测及状态显示和故障诊断及预警；新型的掘进机可实现推进方向监控、电动功率自动调节、切割断面监控、工况监测和故障诊断；新型的输送机还具有了火灾监控等功能。在线工况监控与测量技术的实现使得视情维修制度这种科学的维修制度逐渐开展起来，并且使得实时诊断成为可能。
②引入新的故障诊断方法。灰色分析、故障诊断人工智能专家系统、人工神经网络系统等技术已经开始应用于矿山机械故障诊断，并且很多技术已经趋向成熟，如线探伤技术、超声波技术、声发射技术、热象诊断技术、油样分析技术等。20多年来，机械故障诊断专家系统研究一直比较活跃，其原因是因为随着科学术的进步与发展，大量矿山机械设备的结构、性能与作用等日益高级化、复杂化，修理人员一般很难单凭经验解决问题，需要利用人工智能，将专家知识系统地存入计算机内以提供诊断支援。
矿山机械设计过程中会更多地采用机械安全设计技术，特别针对井下瓦斯和煤尘的爆炸危险，加强了矿山机械高防爆性能的本质安全设计，将矿山机械的隐患与危险消除在设计过程的每一环节上，从而保证机械的安全。
矿山机械安全设计的主要内容由危险识别、风险评价与安全设计组成。危险识别包括机械危险与非机械危险两方面内容。
风险评价即安全评价，它建立在危险识别分析的基上，根据现有的工艺水平对机械在每一种危险状态下可能产生的伤害的概率与严重程度进行全面评估。安全设计一方面将风险评估的结果作为设计依据，另一方面从具体结构、安全防护措施与安全使用信息方面来进行。
国家煤矿安全监察局和国家煤炭工业局在煤技装字[2000]第15号文件中确定，煤炭工业安全标志办公室在国家煤矿安全监察局技术装备保障司的领导下，负责煤矿矿用产品的具体认证工作。国家煤矿安全监察局授权国家煤矿防爆安全产品监督检验中心等14个单位具体开展煤矿矿用产品的监测检验工作。值得一提的是由国家煤矿安全生产监察局组织修订的《煤矿安全规程》于2011年11月1日正式实施，它的颁布和实施，对于防止煤矿机械设备灾害性事故的发生，提高矿山机械安全水平，保证从业人员的人身安全和健康，提供了法律保证。
我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高，但同发达国家相比还有相当大的差距；现代化的综采设备普及率还较低，有些矿井虽采用了引进的先进设备，但由于对其他国家技术的消化还不彻底，仍不能进行正常使用和维护，一些先进的功能没有充分发挥出来，更有甚者，由于盲目追求生产，忽视安全，把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除，造成很大安全隐患，设备故障不能及时发现和处理。
井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素，潮湿、粉尘、辐射等因素的影响，导致安全监测设备的可靠性下降；部分管理人员盲目追求生产，存在侥幸心理，致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换，也是造成设备安全性降低安全事故屡发的原因。
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展，由机械化向半自动化和自动化的方向迈进，对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效，促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实，就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养，加强对作业人员和技术工人的选择和培训，全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识。要以培训机构、师资和教材“三项建设”为重点，继续推进煤矿安全培训标准化建设，更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
加速研究和完善矿山机械安全检测和故障诊断的理论与方法目前许多机械工程专家正在研究一些新的机械故障诊断理论与方法，如小波包变换诊断的理论与方法、人工神经网络模型方法、虚拟现实技术、非线性模型理论与技术等。加强对理论的研究和应用，必将大大提高矿山机械的安全性。
为了促进我国矿山机械安全科学的发展，尽快改善矿山机械装备的安全状况，减少与矿山机械设备有关的事故的发生，应该着重做好下列工作：
①加强高级技术人才培养、强化操作人员培训、提高技术人员设计能力、保障作业人员基本素质。
②进一步开展机械故障诊断技术的研究，消化吸收国外先进的安全设计理论，建立矿山机械安全设计体系，进行矿山机械本质安全化设计，逐步提高矿山机械安全技术水平。
③加大资金投入进行必要的装备技术改造，坚决淘汰超期服役设备，消除事故隐患。
④制定和完善机械安全法规及标准、落实煤矿安全资质认证、加大安全监察力度。
矿山机械技术不断的发展下，改变了现有的问题，实现矿山业整体快速的发展。全面促进机械安全体系的建立和落实，改进矿山机械制造业的工艺水平，更好的为矿山开采服务。
目前优化设计法已经被普遍应用于各种机械设计领域之中，当然也包括矿山机械设计领域。无论是复杂的整机，还是整机上面的简单零件，都可以成为优化的对象。优化的内容包括系统参数、比功率、运动规律等等。比如BHP公司作为一家以经营石油、矿产为主的大型跨国公司，为保证生产效率，他们必须逐年对车体进行更换。为了保证所更换的车体的技术含量，BHP公司曾就矿石车的更换与LynxEngineering公司合作。LynxEngineering公司采用优化设计法，在原有的矿石车基础上，研制出了一款新车型，这种新矿石车型能够提高燃油效率，降低车辆购置与日常维护成本，从而大大降低了BHP公司在该项目中的支出。比如对单级直齿圆柱齿轮减速器、煤电钻电动机以及煤矿井下钻机总体参数等方面的优化设计，大大提高了这些设备的性能，这对于保证生产安全，提高生产效率均有重大意义。
随着现代工业的快速发展，环境污染问题日益严重，面对这一情况，人们越来越重视环境污染的治理问题。在这一背景下，绿色设计理念应运而生，同时也成为了主流的设计理念。绿色设计需要设计师在保证在产品使用的过程中有利于生态环境，或者在不污染、少污染的前提下能够做到节约资源。绿色设计理念的初衷是解决工业生产对自然生态环境的破坏，从而实现人类的可持续发展。绿色设计理念在矿山机械产品设计的过程中，必须要保证该机械设备在其使用寿命之中，能够实现经济、技术与环境之间的和谐统一。
矿山机械的作业环境是非常恶劣的，所以过去的设计师往往将注意力集中在功能、质量、性能方面，而忽视了机械设备色彩设计对于操作人员的影响。笔者在生产实践中发现，有许多机械设备的外形色彩运用不当，很容易造成视读不清，进而引发操作人员的误操作，这对于井下作业来讲是非常危险的。近几年，我国出口的矿山机械产品经常发生退货、杀价的情况，主要原因并非是机械设备本身的质量问题，而是产品的造型、色彩等外观设计不符合标准。因此，设计师除了要注意产品的功能、质量、性能之外，还需要注意产品的外观色彩设计。我们知道，色彩对于一个人的情绪会产生重要影响，如果将机械设备的色彩设计得太过艳丽，那么很容易导致操作者的视觉疲劳；如果色彩太过灰暗，则会使用感觉到过于压抑。所以，我们在进行矿山机械设计时，必须要合理应用色彩心理学，对各种色彩进行合理搭配，为操作人员创造一个良好的工作环境。
CAD全称为计算机辅助设计，它实际上是计算机技术在工业设计的领域中应用的表现。CAD是指设计师使用计算机软、硬件系统对产品进行设计的技术，包括工程分析、文档制作以及绘图等等。CAD技术应用于设计领域具有以下优势：一是能够更好的实现模块化设计与一体化设计，二是能够实现在CAPP系统中进行工艺规划与NC编程时，将计算机所形成的产品模型直接导入，同时能够将加工代码直接传入NC机床中进行加工。CAD技术在矿山机械产品设计领域中应用，能够密切连接设计、制造等多个环节，从而使设计与加工的效率大幅度提高。
金矿矿山是指开采金属矿石、放射性矿石以及作为石油化工原料、建筑材料、辅助原料、耐火材料及其他非金属矿物（煤炭除外）的矿山、尾矿库。金矿矿山主要包括运输机械，掘进机械，装载机械，钻探机械，破碎设备。通风、排水设备，选矿设备，其他转动及传动设备等机械设备。这些机械设备的运动带止）部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等形式的机械性伤害，而这些机械伤害是金矿矿山生产过程中最常见的伤害之一。本文主要从金矿矿山的机械设备维修保养制度、主要机械设备的包机制度、开展机械设备的安全活动制度、关键机械设备的重点管理制度、机械设备的交接班制度等方面对金矿矿山机械设备的安全管理进行介绍。
（一）认真执行设备使用与维护相结合和设备谁使用谁维护的原则。单人使用的设备实行专责制；主要设备实行包机制（包运转、包维护、包检修）。设备使用实行定人、定机，凭证操作。主要管、线缆装置，实行区域负责制，分片包干的管理办法。
（二）各种设备司机，必须经过培训，达到本设备操作的技术等级“应知”、“应会”要求，经考试合格，领到合格证，方能上岗。设备司机都要做到“三好”。即管好、用好、修好；“四会”，即会使用、会保养、会检查、会排除故障。
（三）要严格执行日常保养（维护）和定期保养（维修）制度。日常保养：操作者每班照例进行保养，包括班前10―15分钟的巡回检查：班中责任制。注意设备运转、油标油位、各部温度、仪表压力、指示信号、保险装置等是否正常；班后、周末、节日前的大清扫、擦洗。发现隐患，及时排除；发现大问题，找维修人员处理。定期保养：设备运行1―2个月或运转500小时以后，以操作工人为主。
（四）主要重点设备应定期进行精度、性能测试，做好记录，发现精度、效能降低，应进行调整或检修；对主要重点设备的关键部位要进行日常点检和定期点检，并做好记录。
（五）特种设备指防爆电气设备、压力容器和起吊设备，应严格按照国家有关规定进行使用和管理。定期进行检测和预防性试验，发现隐患，必须更换或立即进行处理。
推行5S管理体系。使矿业分公司设备基础管理工作进一步走上规范化管理的轨道，如建立健全设备运转记录、台帐、技术档案、事故报表、维修保养资料、年审检查情况等等。有关数据资料齐全准确，填写认真。并有专人负责。分类存放，为设备的管理、更新改造、维修等工作提供准确的依据；广泛开展各种层次及形式多样的5S管理知识和实践技能培训，切实增强广大设备管理人员的5S管理意识；从而加强对设备技术经济指标及使用效益的分析，找出设备管理中的薄弱环节及存在问题，全面掌握设备的经济运行情况。积极探索提高设备运行质量、降低设备费用消耗的有效办法。促进设备资源的优化配置，努力实现设备安全口J靠和低耗高效的统一同时。通过对5s管理信息网络系统的建设，建立起信息化、动态化的5s管理制度，确保5s管理行信息反馈及时、通畅、准确。并使5S管理信息的录入、汇总、统计、查询网络化，实现统一管理，信息共享，促进设备管理单位之间的相互交流和学习，最终提高设备管理效率。
（一）为保证机电要害场所机电设备的正常运行，安全生产，除本机房值班人员外。其它人员未经许可严禁人内。
（二）进入要害场所规定：上级领导和来宾参观、检查、指导工作，必须有本单位负责人陪同带领，登记入室；外来人员必须持证信件，经有关领导批准，方可登记入室：本系统各部门人员持证件登记入室。
（三）凡不是本机房当班值班人员。不许进入机房闲聊说笑妨碍工作：凡擅自带入要害场所的人员，经检查发现按违章论处。
（四）要害场所发生意外事故时，值班人员要保护好现场，填写事故经过、记录，及时汇报领导和机电部门，并要采取抢球措施，防止事故扩大。
机械风险评价是指以机械或机械系统为研究对象，用系统方式分析规器使用阶段可能产生的各种危险。一切可能危险状态以及在危险状态下可能发生损伤或危害健康的危险事件。并对危险事件的概率和程度进行全面评价的一系列逻辑步骤和选代过程。机械的风险评价工作综合考虑了可能影响机械安全性能的诸多因素，从机械事故的根本与源头上控制了机械安全事故的发生。
主要设备包机制度的内容是：操作人员及维修人员，共同对设备实行包运转、包维护、包检修的制度。包机组人员必须做到“三懂”，即懂操作规程，懂设备性能，懂设备原理。“四会”即会操作，会保养，会修理，会判断和处理故障、事故。包机组要严格执行El常保养与定期保养制和日常检修与一般检修制度。包机组有明确分工，各项工作责任落实到人。
机械设备安全管理是项3重要工作，在实际工作过程中具有重要地位，为了保证金矿矿山的安全生产。工作过程中要高度重视这项工作，要进一步完善相关制度，提升制度执行力，
矿山开采是一种高危生产活动，做好安全管理工作无论对作业人员还是维持机械设备运行效能都有着重要的作用
。当前，矿山生产中多应用现代化、智能化的机械设备，需要通过有效的管理手段构建良好的工作环境，保证作
业环境和机械设备运行安全，提高矿山生产活动的效率和能力。多年来，矿山生产设备安全管理俨然有了一套管
理方法，但这种以经验为主的管理方法并不能满足现代化机械设备安全管理的需要，要运用科学化、规范化、系
统化的管理手段进行管理，才能做好事故预防、排除隐患，使生产设备始终处于一种良好的运行状态。
想要保证矿山四大机械设备高效稳定的运行，合理的选择油，经常对机器进行保养。这项工作是非常重要的。一定要加强对矿山关键机械设备的管理，构建一支由专业机械人员组成的队伍，同时制定一套科
学的工作规章制度，使人员严格按照规章制度工作。在工作的过程中一定要善于总结、发现，积累经验、丰
富知识，这样有利于对工作进行有效管理，保障机械设备的正常运行，进而使工作人员对机械设备进行安全
使用。然而现阶段，很多矿山企业对工作重视程度不够，工作人员大部分是非专业的，不能严格执行机械设
备的工作要求，造成管理极其混乱的情况发生。不仅是管理人员存在问题，产品的使用也有漏
洞。由于机械设备长期高速运行，很容易产生磨损，降低工作效率，而剂能够很好的解决这一问题，因此，
正确选择剂至关重要，如果剂选择不当，反而会增加机器磨损程度，缩短机器的使用寿命，“细节决定
矿业开采工作主要是由大型机械设备来完成的，在这一过程中，机器产生巨大的机械能，容易使工作人员受到机
械伤害。在矿业开采过程中，经常出现工作人员操作不规范、安全防护措施不到位的情况发生，致使出现一些意
外事故发生，轻则碰伤，重则致残，甚至危害到生命安全。近些年来，因工伤事故发生纠纷的事情屡见不鲜，不
仅严重影响了矿山企业的发展，还增添了社会的不和谐因素，不利于国家的长治久安、企业的管理。因此，一定
要加强对矿业工作人员的安全管理，使之树立安全意识，制定针对机械设备的使用规章制度，严格要求工作人员
按照规定操作机器，树立自身安全防范意识，尽量降低机械事故的发生，在最大程度上使工作人员对矿山关键机
这种监测一般是针对带有预防性的机械设备维修，可以分为精密的诊断系统和简易诊断仪两种类型，前者主要是
通过定期检查来对一些先进的机械设备进行直接检测，机械设备发生振动的信号可以直接传递给控制装置和显示
器，计算机在经过详细的数据分析之后，我们可以发现故障发生的具置以及故障发生的原因。后者一般是指
测振仪，它更方便我们携带，而且它可以在机械设备运行的过程中放大机械设备的振动信号，我们可以通过这个
这种铁谱监测技术虽然故障诊断技术中运用的时间并不是很长，但是实施过程中取得的效果却是非常明显的。颗
料定量仪是铁谱监测中最常见的仪器之一，它的工作原理一般是流经具有一定梯度和高强度的磁场的带有磨屑的
油可以将磨屑从中分离出来，然后再将这些按照大小多少的顺序区分出来的磨屑颗粒制成各式各样的谱片，
最后再依据电子显微镜和铁谱显微镜观察普片的结果来判断机械设备此时运行的具体情况，根据运行情况的分析
一般如果机电机械设备出现故障，整个机械设备的温度也会变得不正常，进而损坏一些敏感的机械硬件，另外，
在机械故障还未出现的时候，机械设备的温度就会有一个明显升高的过程，这就会预示着故障可能会马上发生。
我们可以在各种机械硬件运行的情况下将它们的温度做成图表的形式，工作人员可以通过机械设备的运行场所放
置的温度图表，来观察机械设备温度是否正常，如果温度过高，则立马发出警报，进而提高机械设备维修的速度
所谓的“无顶”原则就是在机械设备安全管理中力求做到无极限，并不是完成规范要求就可以，还要做好规范要
求之外的工作。矿山机械设备管理中一般都有明确的检修规范，要求做好最基本的机械，保持机械设备顺利
转动，同时对部位进行定点维护、定期检修，切实落实机械设备保养维护制度。除了做好基本的保养维护工
作之外，还要坚持“无顶”原则，强化安全生产意识，机械设备日常管理中要注意机械设备零部件锈蚀、脱落、
变形等问题，必要的情况下也可以通过改进机械设备结构提高机械设备维修的安全性，保证机械设备正常转动、
矿山机电设备品种繁多，流动性大，更换频繁，造成账、卡、物的不符，最终造成物质的极大浪费。因此，矿区
成立资产管理办公室和设备管理处。对于丢失、故意损害设备的人员给予主管人员和责任人一定的经济处罚，对
于需要报废处理的设备必须经公司领导、财务处、设备管理处依次签字报废处理，并实行以旧换新和经理特批相
鉴于矿山生产活动的危险性和复杂性，机械设备管理要求检修人员明确自身的工作职责，定期到作业现场检查供
电、通风、排水等方面是否存在问题，尽量杜绝跑、冒、滴、漏等问题。为了做到这一点，就要求设备管理人员
加大设备检修力度，针对不同的机械设备进行点检，严格控制设备精度，做好故障预防、维修、监测等工作。除
了日常检修工作，还要加大重要设备的巡检力度，认真记录各种设备的检修数据和结果，通过数据分析把握工作
就是在公司内部成立机械租赁公司统一集中经营管理。其优点是：有利于对机械操作手统一进行安全教育培训和
管理，通过日常实践随时可以根据操作手的个性和爱好调整岗位；有利于提高企业的专业化管理水平，有利于推
行先进的设备管理方法；相对小而全的管理方式，减少了管理人员和维修人员，减少了企业支出，减少了设备闲
置时间，在满足本单位工程需要的情况下，增加了设备出租的机会；提高了设备完好率和利用率，延长了维修周
期和使用寿命，提高了设备综合经济效益；增加了社会各企业问的横向联系，减少了各单位问设备的重复购置，
节约了资金，减少了社会资源的浪费；工程管理组织者可以把更多的精力投入到工程施工中去，有利于工程的建
现代矿山生产中的机械设备具`有智能化、现代化、信息化等特点，在设备安全管理中运用计算机信息系统可以
有效提高设备管理水平和效率。实际工作中，各矿山可以根据本身实际情况将计算机信息系统应用于采掘、运输
、通风、供电、排水、提升等生产环节中，将生产环节中的各种机械设备纳入统一的管理系统，利用计算机监测
和记录设备运行的各种数据，通过数据分析掌握设备运行状况，及时掌握设备运行过程中的安全隐患，进而避免
要做好机械设备定期和平时的维修保养工作，作为机械设备管理人员在施工过程中主要解决各工地重使用轻保养
状况。一般要做到以下几点：对维修工要做好闲时的教育培训，想办法去提高他们的维修技术，不能让他们成为
一个所谓的“换件工”；在时间安排上，维修保养要配合施工计划尽量不影响工程施工，每天的保养都放在施工
任务完成后进行，不让设备带病过夜，保证第二天的正常工作；在人员安排上，做到定人、定岗、定责任、定任
务；在配件安排上，对于易损件，一定要提前配置好，防止设备故障时才匆匆忙忙去采购的事，这样容易延误工
机械设备的施工管理和安全管理是一个比较复杂的课题，贯穿于矿山工程施工的全部过程。因此必须从基础工作
做起，以提高矿井机电设备安全可靠性为中心，以“管理、装备、培训”并重的原则，以标准化统揽工作全局，
以经济杠杆为手段，以机电现代化管理系统为平台，扎扎实实地搞好机电管理工作，确保矿井机电系统安全、可
起重运输设备、农业生产设备、矿山冶炼设备、化工制造设备以及动力加工设备等机械的生产过程就是机械制造的全部内容。目前，在我国机械制造正处在一个高速发展的阶段，机械制造正逐步成为我国经济建设的中坚力量。机械制造水平所能达到的高度代表了一个国家工业加工水平的最高水准。目前我国加大对整个机械制造行业的研究力度，尤其是矿山机械方面，我国取得了前所未有的进步，矿山机械正逐渐成为整个机械行业的重中之重。因此在未来几年的发展当中，我国需要提高矿山机械在整个工业生产当中的比重，努力提高技术，开发出更加优秀的矿山机械。
在矿山机械的整体制造过程中，不但需要将传统的机械设备的系统工程的制造技术运用在其中，而且还需要结合现代先进的计算机通信技术、传感器技术以及全自动化技术、还有新材料生产技术，从而保证生产出来的矿山机械可以从前期产品的设计及制造到后期产品的销售和售后服务整条体系当中都具备强有力的竞争力。
对于矿山机械来说，其先进的技术不应该简单的局限于设备的制造这个单一的环节，还应该考虑在最初阶段对产品的调研以及在产品外观的开发设计，和对生产过程中工艺结构达到改进的目的等。矿山机械从最初的加工到最后的销售，所有的过程都是环环相扣，彼此联系的。任何一个过程和环节都不应该被忽略。
目前，矿山机械的制造加工技术取得了突飞猛进的进步，其发展趋势主要体现在两个方面：虚拟化和网络化。
第一、虚拟化。矿山机械在生产制造的过程中，不仅要对矿山机械的质量进行严格把控，而且还需要对矿山机械的产品质量进行检测，使矿山机械的加工方式和加工工艺更具合理性。除此之外还要不断的缩短矿山机械的生产周期，降低矿山机械的生产成本。因此需要对矿山机械的生产过程和组织管理方式以及矿山机械的物流设计和供应链管理进行建模和仿真。而整个过程则是虚拟化起着重要的作用。通过虚拟化技术，在电脑上面对矿山机械进行结构仿真和模拟真实系统的工作方式，使的加工出来的矿山机械更具合理性。
第二、网络化。随着科技技术和信息技术的不断进步，矿山机械的生产和企业的经营活动也正在发生翻天覆地的变化。目前，无论是矿山机械产品的设计还是矿山机械的物料的采购，或者是矿山机械零件的制造，亦或是矿山机械产品的市场开发、销售维护等这些过程都是跨地区进行的。因为网络技术的发展，矿山机械技术交流变得没有障碍，使得矿山机械产品的开发与合作变得容易。
虚拟制造技术目前被广泛的应用于矿山机械的制造过程当中。虚拟制造技术是指通过计算机模拟现场加工技术和多媒体技术，尽最大可能的实现矿山机械设备的结构建模与运动模拟，以检验矿山机械的设计的合理性。通过虚拟制造技术，设计者可以在设计之初就可以对矿山机械任何一个细节都有详细的观察和体验，并通过相关的验算部门对矿山机械结构的合理性、零部件的受力情况和运动情况做出最精确的分析。
敏捷制造技术作为当前最新的矿山制造技术，需要以“虚拟企业”作为基础，以达到生产和销售矿山机械的目的。敏捷制造技术是通过把技术、人员和管理三种不同的东西协调在一起，使之实现最大化的效率。敏捷制造技术采用柔性化的技束和模块化的产品加工方法，是产品的功能可以根据客户的需求而改变。
并行设计制造技术是指运用并行工程，对产品的开发、设计以及加工进行综合考虑的设计方式。并行设计制造技术可以使得产品的工艺、产品的制造、产品的装配以及产品的测试等环节都受到同等的关注。并行设计制造技术可以最大限度的缩短产品开发、设计、制造、加工的周期，减轻了企业生产产品的成本，提高产品的质量。
与传统的再制造产品的加工工艺相比较，纳米再制造加工工艺具有很多别的工艺无法达到的优势。经过纳米再制造技术处理的机械表面的强度、韧性、以及热膨胀和抗疲劳能力都得到了明显的提高。纳米再制造技术通过在产品的表面添加纳米粉材料，明显的改善了产品表面的力学、化学以及物理性能，同时改善了机械产品材料性能。
矿山机械表面损伤智能修复工艺是指在矿山机械在不停机、不拆卸的情况下，对矿山机械进行故障诊断，并修复矿山机械表面的加工工艺。矿山机械在进行表面损伤智能自修复的时候，可以自行感知工作环境的变化，对自身的一些故障和问题进行简单的自动优化。并通过连续不断的调整自身的一些结构，以达到最终自我修复的目的。矿山机械表面损伤智能修复工艺可以保证矿山机械持续高效的正常工作，矿山机械表面损伤智能修复工艺保证了矿山机械工作的可靠性。表面损伤智能修复工艺主要包括机械表面微纳米损伤自动修复工艺、矿山机械表面微粉摩擦自动修复工艺以及矿山机械埋伏型自动修复工艺。
矿山机械在长期工作的情况下容易出现表面磨损以及腐蚀的情况，因此需要表面再制造工艺进行修复。不同种类的表面再制造工艺可以用来修复不同部位的废旧零部件的失效表面。通过不断的对再制造表面加工工艺进行创新，可以提高制造产品的表面质量，可以提高再制造产品的表面强度，且延长再制造产品的使用寿命。
矿山机械现在已经日益成为机械行业中的重要组成部分。因为矿山机械的工作环境大都在野外，环境恶劣，导致矿上机械的表面磨损、腐蚀严重，因此，需要有关人员不断对矿山机械的再制造技术以及加工工艺进行探讨和研究。
[1] 王栓柱.矿山机械安全技术的现状与对策探析[J].煤炭技术. 2012（12）
[2] 查森林，王东生.浅谈我国矿山机械再制造现状[J].矿山机械. 2012（03）
近年来，我国的矿山机械业发展很快，在产品质量、结构、性能和外观等方面都有很大的进步，但是仍然存在很多的不足。如今，很多大型的采矿机械被运用到采矿作业中，这其中存在的安全隐患威胁着采矿工作人生命安全，矿山作业的安全越来越受到国家和人们的重视。譬如煤矿普遍存在的煤尘突出、瓦斯等问题，如果得不到及时的处理，遇到明火就会引发爆炸，造成事故，威胁作业人员的生命，同时造成不同程度的经济损失。因此，矿山机械安全必须要引起高度的重视，加大研究力度。
矿山机械是在重载高速的环境下工作，如果存在安全隐患，可能会发生跑车、钢丝绳断裂、绞车损坏等事故，甚至造成更大的破坏，因此，采矿过程中对矿山机械的安全技术的要求很高。我国矿山机械安全技术的现状主要表现在以下几点：
经过几十年的努力，我国矿山机械的研究不断深入，生产能力不断增强，在机械质量、寿命、外观、设计等方面都取得了很大的提高和改进。具体表现有：掘进机除了轻型外，还有中型和重型，切割对象包括煤、岩石；交流电牵引采煤机技术日臻成熟；带式输送机的长距离输送能力加强；大多数国产的设备有了实时监控和在线监测，提高了机械的安全性[1]。
如今，我国现有的煤炭矿井主要有四种类型，这四种类型各自配置的的机械设备也存在很大差别，装备水平稂莠不齐。这四种矿井的类型及特点有：第一种，老矿、改建及扩建矿，这类矿井大约建于新中国成立时期，由于资金不足或观念落后，现在的设备仍旧非常落后，技术改进不到位，安全设计不合理，存在着很大的安全隐患；第二种是现代化矿井，这类矿井多数建于改革开放初期，采用的综采机械比较先进，其中以国产机械为主；第三种是大型或超大型的矿井，这类矿井采用的是国外的综采设备，整体装备比较高；第四类是中小型矿井，这类矿井数量众多，大约占我国现存的煤矿的90%，基本上都是在乡镇中，由私人承包，作业条件差、环境恶劣，基本没有综采机械设备。
由于中小型的矿井占得比重非常大，导致我国的矿井的整体装备水平比较低下，现代的综采设备还没有普遍使用，与发达国家相比，差距更是显而易见。有些矿井虽然引进了国外的设备，但是很多都不能充分使用，不懂维护。更令人担忧的是，我国矿山机械的安全状况比较差，具体表现在：有些矿井为了追求产量，盲目拆除安全监测装置，忽视安全；没有及时淘汰到期的设备，很多设备都处于超负荷运作的状态；私人承包的矿井的井下作业环境绝大多数都非常恶劣，不但危险着工作人员的身体健康，对安全监测设备的可靠性也有很大的影响；有些管理人员只求产量或者在事故发生前心存侥幸，不及时维修或者更换有故障的安全监测系统，降低了机械的安全性，随时可能发生意外。
目前，关于矿山机械安全设计方法只有理论上的研究，并且还没有研究出完善的设计方法，更缺乏相关的实验证明。例如，设计掘进机，还不能探索出适合我国的地质条件的完整切割装运的技术，制约着掘进机的安全设计；输送机的机动性研究还没有进入实验阶段。
矿山机械设备大多比较复杂，并且还处于重载高速的环境下工作，因此，矿山机械安全的监测技术需要不断的提高和完善，尤其是要提高监测的灵敏性和可靠度。安全事故的发生很多都是因为安全监测技术落后，没有及时发现安全隐患加以处理，最终导致了事故的发生。
现行使用的矿山机械设备种类繁杂，而安全标准只涉及了其中的一小部分，元没有达到相应的标准，因此亟需完善。另外，由于利益的驱使，导致矿井的管理人员存在侥幸心里，只想不断提高产量，忽视了安全质量，没有严格执行机械安全标准，埋下隐患。
矿山的工作比较艰苦及危险，因此，愿意从事矿山机械的人员的文化水平一般都比较低，因此不能完全理解机械的性能，操作不当，安全意识薄弱，往往容易发生事故；另外，企业的管理者也需要改变生产观念，不能一味追求经济利益，而不顾及作业人员的生命安全，要配备相应的安全监测设备及技术人员，保障生产的安全性。
我国矿山机械转杯水平落后的很大原因就是严重缺乏资金，解决这个问题，需要国家政策的大力支持和企业本身的投入。一方面，国家可以加强政策引导及法规控制，对国有的重点煤矿的安全技术改造提供资金帮助，另一方面，企业既要充分利用国家的政策，也要自行想办法扩大基金来源，及时更换过期或故障设备，引进较为先进的安全技术，改善企业的机械安全状况。
矿山机械的会逐步朝大型重载、高速智能的方向发展，涉及的安全问题也会越来越多，需要建立一个将理论与实验结合在一起的安全设计体系，指导机械安全设计。具体需要加强的方面包括，安全设计的基础性、共性研究；井下可燃性气体研究；机械的适用性、低成本研究等等，旨在减少危害和风险，提高矿山机械的安全水平[2]。
制定矿山机械安全标准的工作者在制定安全标准时，一是要结合我国的矿山机械业现有的机械设备情况，力求能适合大多数的矿山机械设备执行，二是应该关注国际机械安全标准的发展情况，尤其是工业发达的国家。这样制定出的安全标准，既符合我国矿山机械业基本情况，又与国际接轨。同时监察机关要求企业必须严格执行。
随着矿山机械业的不断发展，矿山机械设备的操作已经逐步变成半自动甚至全自动，这对操作人员的技术水平要求也比较高。因此，一方面要提高从业人员的文化水平及安全意识，掌握一定的机械操作技术和技巧；另一方面，要加快对从事矿山机械安全设计研究的人才的培养，配备专业的技术人员，更好地使用先进的矿山机械设备，安全高效地进行生产作业。
纵向来看，我国各个矿区已从新中国成立之初由于资金不足、技术薄弱等题所带来的产业链产业链断层、技术革新慢的困境中逐步走出，技术水平相对提高。但整体看来，我国矿山机械设备发展仍不均衡，很多地方亟待改进。一些矿区由于自身条件限制，仍停留在以往的设备使用上。各个矿区按照生产规模可以划分为特大型、大型、中型、小型四种类型。其中，对于大型和特大型矿山来说，其资金雄厚，机械设备大多采取国外进口，技术水平先进，设备精准优良，并进一步朝着特大型现代化矿山迈进。反观一些中小型矿区，他们多为个人承包或私人经营，保持原有的国内机械设备，生产条件简陋方式落后，存在众多安全隐患，并且其对矿区的开发粗放低效，这也在一定程度上造成了矿山资源的浪费，在将来资源越来越紧俏的矿山开发中势必对技术水平的要求更高。因此，中小型矿山对机械设备的质量改进起着至关重要的作用。
随着科学技术的不断发展，以改革创新为核心的时代精神也渗透在我们生产生活领域的方方面面。我国大部分矿山的机械技术水平较之前有了显著提高，现代化水平和自动化水平明显进步，这就对矿山从业人员有了更高的技术要求，一方面是管理者需要做出合理规划，一方面是认清对工作人员进行技术培训的重要性。
然而我国矿区当前的发展现状是，由于矿区机械工作的高复杂度，工作人员的构成成分不单一，多数工作人员呈低龄化，其所受教育水平较低，社会阅历也较浅，对机械设备的操作不够熟练。同时，这些工作人员多为独生子女，家庭条件较以往优越，自我意识强烈，观念个性，安全意识淡泊，极易与同事发生冲突，部分从业人员对技术培训的吸收度也不到位，致使其不能将矿山机械设备的技术优势完全发挥出来，造成事故多发、资源浪费、效率低下的消极影响。据统计，约有85%的矿山安全事故是由于人为因素造成的。
矿山机械产品品种丰富，各个设备之间存在着细微又显著的差别。我国已制定的矿山机械设备安全技术检测标准虽涉及矿用提升绞车、矿用人车等方面，但就目前复杂的开采状况而言，这些检测标准显然不能普遍适用，很多情况需要新的标准。这样一来，标准得不到确定，机械设备的安全使用就得不到保障。与此同时，许多矿山开采需要机械设备长时间不间断作业，这一方面对设备的安全程度要求更高，另一方面工作人员的大量工作也容易产生厌烦情绪，疲劳操作，造成生产效率低下，安全事故频发，也危害着从业人员自身的身心健康。当前许多机械设备的检修、维护工作不到位，出现问题难以及时发现，这都需要尽快完善矿山机械安全评测标准体系。
矿山开采的复杂性和不平衡性需要企业家站在一个战略的高度上，从管理入手，加强企业安全生产观念，丰富企业文化内涵，以身作则。思想是行动的指南，首先，矿山企业要加强思想体系建设，提倡团结合作，营造一个安全友善的工作氛围，让员工形成一个安全质量至上的思想理念。其次，加大矿山机械设备的管理力度，提升检修质量，对一些使用时间较久的机械设备定期检修，及时发现并解决问题。最后，企业还要进一步制定和完善关于矿山机械设备安全检测的法规体系，密切关注世界上先进国家对于机械设备安全标准的动向，及时跟进，与国际接轨。同时还要加强执行力度，力争安全标准做到全面合理，赏罚分明，构建一个科学严格的安全管理体系。
时代创新的发展和矿山机械设备越来越具有先进性，要求着机械设备操作人员的技术水平也要与时俱进。为了进一步落实矿山企业机械设备安全标准，形成一个安全高效的工作环境，矿山企业有必要加强对技术、设计人才的培养，例如开设技能培训讲座，开展业务拓展实习演练等活动，培养安全的操作习惯，提升业务熟练程度，在提高工作人员安全技术技能的同时也提高了安全思想意识。矿山企业还应开展多种轻松友善的文化活动，来活跃企业职工气氛，增加员工彼此沟通了解的渠道，进而提高今后工作的配合度，也丰富员工身心，缓解高强度长时间作业带来的疲劳压抑，提高工作效率。同时还可以开展业务评优活动，设置警戒线，使员工有充分的思想准备，不敢懈怠违规操作，侧面提升矿山机械设备安全操作业务。
由上文分析可以看出，矿山机械设备的质量问题直接关乎矿山开采的安全与高效。与一些先进现代化的大型矿山企业对比，中小型矿山企业机械质量薄弱的关键问题在于资金投入不足，技术力量薄弱。这就需要相关政策加以扶持，加大资金投入，对先进机械设备安全管理技术实行引进、消化、在吸收的策略，从而提高了机械设备质量，也保障了从业人员的安全。
矿山的开况复杂，问题频发。当前我国的矿山机械设备安全问题主要集中在机械质量、从业人员素质和检测体系管理层面等方面，这要求我们应该从相应层面提出解决措施，提升机械设备质量，提升从业人员业务素质，提高企业家的管理水平等，紧密联系党和国家制定的战略规划与时代命题，与时俱进，抓住时代潮流带来的机遇，迎接挑战，争取早日实现矿山机械安全大的飞跃。
[1]闫宇光.浅谈矿山机械的可持续发展[J].科技咨询，2014（27）：25.
[2]江渡.矿山机械安全技术问题的研究[J].能源与节能，2015（03）：155-156.
经过几十年的努力，我国矿山机械行业得到大力发展，但与国外同行业产品的发展水平相比，有相当大的差距，尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显，对矿山机械产品而言，在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距；我国加入WTO后，为了加快基础工业的发展，必须加快矿山机械的开发与研究速度。 近年来，我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进，或者与国外著名厂商的合作、合资，加速了产品的更新换代，矿山机械行业有了长足的进步，传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进，制造工艺技术水平有了提升。
但是随着社会的进步和科学技术的发展，生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视，机械安全也逐渐形成了一门独立的学科，并得到了社会的认同。首先，处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现，就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生； 其次，随着采矿工业机械化程度的提高，特别是大型和重型机械进入采矿场所，安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。
尤为重要的是，煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险，一旦遇到明火就会爆炸，引发重、特大安全事故，造成严重的人身伤害和财产损失，为了坚决消灭引爆火源，井下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失，也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁，矿山机的安全问题越来越引起了人们的高度重视。
（1） 矿山机械安全管理是推动矿山工业发展的必要手段。人们通过长期的劳动实践，凭借自身的智慧发明创造各种用来工作的机械，其目的就是为人类的自身生活带来便利条件。机械设备的使用，为企业创造更多的经济效益，节约大量资金开销，促进企业不断加大管理力度，完善管理体系和管理结构。
（2） 矿山机械安全管理是企业进行生产和扩大再生产的重要物质基础。工矿企业的生产过程中，人的智慧与劳动是主要的生产力，随着科技的发展，机械已经代替人们复杂艰巨的劳动。在生产过程中，还要有一定的物质基础，即生产设备及其能源、材料和动力等。由此看来，工矿行业的物质基础不仅有工作人员，还有机械设备。矿山机械设备在使用过程中，必须加强安全管理，才能使其保持良好的状态，完成生产任务。“工欲善其事，必先利其器”，这句古话既表明利用机械代替人类工作的重要性，也说明设备管理在企业中的重要性。
自我国加入WTO之后，对矿山机械的研究与开发加大了支持力度，尤其是对矿山机械行业的技术引进，近年来，我国通过与国外大型矿山机械厂商进行合作、合资，充分提升了我国矿山机械产品的技术含量，对整个矿山机械行业的发展起到了巨大的推动作用。矿山机械产品的结构和性能不断改善，产品的设计和制造水平以及制作工艺和质量安全性能不断提高。
（1） 矿山机械设备配备不合理。我国目前矿山机械行业存在的主要问题是机械设备配备水平参差不齐。在一些老矿井中，仍然使用建井初期的设备，不仅技术严重落后，而且安全系数很低，虽然有过一些必要的技术改造，仍然不符合标准。
（2） 矿山机械的生产能力和研发能力不断提高。矿山不断发展升级，机械在技术和质量方面已有很大提高。
虽然我国在现代化矿井装备水平上已有不小进步，然而现代化矿井采集设备投入使用的数量还是比较少，普及率很低，由于对国外先进技术的应用和研究不够透彻，现代化矿山机械的维修和维护工作仍然存在很大问题。由于盲目扩大生产，对安全问题有所忽视，在安全检测工作及设备管理上往往不够重视，在设备出现故障时没有进行及时、妥善的处理，一些淘汰的机械设备仍在使用，存在严重的安全隐患。
矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样，趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多，单一学科的理论与方法已经不能解决问题，要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系，包括理论、原理和方法，为矿山机械安全设计提供方法论的指导；对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究，特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度，并建立矿山机械安全行业数据库；建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系，通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险，提高本质安全水平。
由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性，需要企业技术和管理人员转变企业观念，共同承担安全责任，增强安全意识。
针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况，国家应该在政策方面加强引导，在法规方面加大控制力度，在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造，企业在利用国家政策技改资金的同时，自身也应下大力气，多方筹措资金，补足安全欠账缺口，下决心报废一切超期服役的设备，或进行必要的装备技术改造，从而切实改善矿山机械设备安全现状。
我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向，及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况，加大安全标准的制定力度，积极制定与国际接轨的安全标准，使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品，监察机关也应加大执法力度，保证法规和标准的严格执行。
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展，由机械化向半自动化和自动化的方向迈进，对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效，促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实，就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养，加强对作业人员和技术工人的选择和培训，全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识，继续推进煤矿安全培训标准化建设，更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
综上所述，随着我国社会经济的飞速发展，矿山机械产业的科技投入也在不断加大。矿山机械设备在使用和维修工作中，对技术人员的专业技能要求也逐渐提高，为了使工矿事业正常发展，生产工作正常进行，对专业技术人才的培养力度也要不断加大，全面提升矿山机械从业人员的专业技术水平，加强矿山机械工作人员的安全意识，不断推进矿山机械安全管理，建立科学完善的矿山机械安全管理体系。
[1]煤炭工业部.煤炭工业设计规程[M].北京：煤炭工业出版社，1992.
[3]杨敬国，晋民杰.国外矿山机械的发展趋势[J].山西机械，2000，
