为矿山机械设备赋予绿色内涵

如今，绿色浪潮席卷全球，对于矿业来说，建设绿色矿山、发展绿色矿业已势在必行，而在矿业中占据重要位置的矿山机械势必要思考如何实现节能降耗、绿色环保。随着绿色内涵的不断深入人心，绿色矿山机械应兼具环境友好、智能和安全的特性。

矿山机械中广泛采用液压传动与控制系统，环境友好型矿山机械的液压系统是指采用如水、可生物降解液压油等环境友好型工作介质并且系统无泄漏或低泄漏，工作噪声较低（≤65dB)，同时容易拆卸，报废后可实现节能、省材、环保回收再制造的矿山机械。

环保型液压系统。矿山机械的液压系统常常因油液污染、管接头松动缝隙增大、油温过高、密封圈变质或装配不良等引起液压系统泄漏，所泄漏液压油会对环境土壤造成严重环境污染，同时也会埋下火灾隐患。如果机械泄漏不可避免，若采用自然水或可生物降解的液压液则对环境的污染就会小得多。因此要满足可持续发展的需要，实现液压技术绿色化，可从以下方面入手：一是加大液压系统密封理论与技术研究，从液压元件的密封结构、密封件构造、材质等方面入手，力争实现液压系统的超低泄漏甚至不泄漏；二是促进水压传动的发展；三是推广使用植物油、聚乙二醇等可生物降解的液压液。

低噪环保型设备。在影响矿山生产环境与人体身心健康的各种因素中，矿山机械的噪声是仅次于污染的第二大杀手。矿山机械的噪声主要来源于机械噪声和流体噪声等。由于矿井通风及液压传动与控制技术的大量采用，因此矿山机械中往往是机械噪声和包括液压噪声在内的流体噪声并存。我国在噪声隔离技术和消声器设计方面已取得了良好的研究成果，并经实际应用测评符合国家规定的排放标准。国家应采取相应的措施推进这些降噪技术应用于实际。

矿山机械再制造。矿山机械再制造的重要特征是：再制造产品的质量和性能要达到或超过新品，成本仅是新品的50%左右，节能60%左右，节材70%以上。我国资源紧缺和环境问题日趋严重，大力发展矿山机械再制造水平及规模，可以使矿山设备得以循环发展，延长矿山机械循环经济产业链，缓解资源短缺与资源浪费的问题，还可减少失效矿山机械产品对环境的污染，既节能减排，又变废为宝，符合国家资源节约及综合利用的产业政策。

再制造在欧美等发达国家已经有几十年的发展历史，其在废品回收责任制、再制造产品质量保证、再制造产品销售和售后服务等方面都已形成了较完善的制度。我国在修复矿山机械设备方面的理论研究和实践应用都处于初级阶段，很多政策法规还有待进一步完善。

虽然从大的政策层面而言，国家鼓励企业加强对资源的循环利用，鼓励企业从事和参与再制造，但并没有立法强制再制造。另外，还缺乏对生产及使用再制造产品的单位给予政策扶持，资金支持力度也有待加强。

机械设备是矿山生产运行的基础，其结构复杂，工况环境多变，相互之间过程关联性强，单一设备的异常会打断整个生产链条，状态实时精准感知、实时数据分析、智能协同控制、网络化、机器人化，可有效提高矿山安全生产水平和生产效率，是实现矿山生产智能化、无人化的基础。

数字化控制室  中国砂石协会/供图

近年来，相关研究机构开展了大量针对设备故障诊断理论和技术研究工作，大多数研究是针对轴承、电机等的单一子系统，而对复杂设备系统的研究偏少。矿山机械设备系统存在故障样本缺失、数据采集不完整、噪声干扰大、工况条件多样化等问题，给状态诊断带来了极大的困难。随着“智慧矿山”建设的推进，矿山机械设备运行数据监测能力也得到了较大的提升，传感器测点、采样频次的增加，数据管理模式的升级，促进了矿山运行过程数据的积累，而围绕数据的深度应用研究工作还在探索当中，工业互联网和大数据技术的发展给矿山机械设备状态诊断带来了新的机遇和挑战。

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；再次，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，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。

作为衡量一个国家工业实力重要标志的矿山机械，走绿色发展的道路不是一种选择，而是一种必然。希望有关部门在税收政策方面给与优惠，在投融资方面给与支持，制造企业积极参与及矿山企业高度重视，“三管齐下”推进绿色矿山机械的突破创新。