通訊作者：馬佳，1989年9月，男，漢族，天津靜海人，現(xiàn)任職于大地工程開發(fā)（集團）有限公司天津分公司，中級工程師，本科。研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化。

摘要：隨著時代的快速發(fā)展，人們的生態(tài)環(huán)保理念也得到了顯著提升，這也給煤礦機械設(shè)計帶去了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)設(shè)計模式所暴露的問題也越來越多。在這種背景下，要想為我國的科學發(fā)展做出更大的貢獻，相關(guān)人員在展開煤礦設(shè)計的時候，必須跟上時代發(fā)展潮流，以可持續(xù)發(fā)展理念為基礎(chǔ)展開設(shè)計工作，從而有效降低環(huán)境污染，推動機械設(shè)計、環(huán)境與社會資源的一體化發(fā)展。鑒于這種情況，本文首先簡單介紹了煤礦機械綠色設(shè)計思路，然后提出了幾點設(shè)計方法，希望能夠為我國的可持續(xù)發(fā)展起到一定的促進作用。

關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展;煤礦機械;綠色設(shè)計

一、前言

在實際工作過程中，由于煤礦機械自身所處工作環(huán)境非常惡劣，體積相對較大，需要消耗大量能源，這種情況必然會對周邊環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境造成比較大的破壞，影響到我國的可持續(xù)發(fā)展[1]。所以，以可持續(xù)發(fā)展理念為基礎(chǔ)展開煤礦機械的綠色設(shè)計已經(jīng)成為時代發(fā)展的必然趨勢，這樣才能夠在有效提高生產(chǎn)效率的同時，避免人們?nèi)粘９ぷ魃瞽h(huán)境受到破壞。在這種背景下，設(shè)計人員在進行煤礦機械設(shè)計的時候，應該積極響應國家提出的節(jié)能環(huán)保號召，綜合利用更為先進的技術(shù)展開工作，從而進一步降低煤礦開采需要消耗的能源與污染，保證煤礦周邊生態(tài)系統(tǒng)平衡[2]。所以，本文展開基于可持續(xù)發(fā)展理念的煤礦機械綠色設(shè)計探究有著重要的現(xiàn)實意義。

二、煤礦機械的綠色設(shè)計理念分析

顧名思義，所謂綠色設(shè)計實際上值得就是綜合考慮產(chǎn)品生命周期，并以產(chǎn)品的環(huán)境屬性為主要目標，綜合考慮產(chǎn)品可回收利用、可維護以及可拆卸性等功能展開設(shè)計工作[3]。所以，相關(guān)人員在進行設(shè)計的時候，應該以可持續(xù)發(fā)展理念為基礎(chǔ)，嚴格按照如圖1所示流程展開煤礦機械綠色設(shè)計工作，并遵循如下理念：

（一）提高綠色環(huán)保材料利用率

要想為煤礦生產(chǎn)工作的順利展開起到更大的促進作用，工作人員在進行機械設(shè)計的時候，首項需要完成的任務就是選擇更為優(yōu)秀的材料，盡量選擇性價比更為優(yōu)越的可降解性環(huán)保材料，從而實現(xiàn)機械材料的可回收利用，并提高設(shè)備的環(huán)境適應能力，保證設(shè)備能夠在不同復雜環(huán)境當中高效運轉(zhuǎn)[4]。同時，設(shè)計人員應該合理評估機械材料的生命周期及原材料生產(chǎn)加工過程中可能對環(huán)境產(chǎn)生的影響與能源消耗，以此來提升機械材料的協(xié)調(diào)性以及和諧型，從而使煤礦機械更為符合綠色、節(jié)能、環(huán)保的要求。

（二）做好安全設(shè)計工作

井下是煤礦機械設(shè)備最主要的工作環(huán)境，其情況非常復雜，一不小心就有可能造成安全意外事故發(fā)生[5]。因此，相關(guān)人員在機械設(shè)計的過程中，必須提高安全意識，明確認識到安全性對設(shè)備的重要意義。同時，通過實際調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，目前我國因機械設(shè)備故障而引發(fā)的煤礦事故在總事故量中的占比已經(jīng)超過了60%，并且這些事故基本上都使煤礦企業(yè)蒙受了比較大的經(jīng)濟損失，甚至造成了極為嚴重的人員傷亡，社會影響極為惡劣。這種情況充分說明了，相關(guān)人員在展開煤礦機械綠色設(shè)計的時候，要想保證設(shè)計結(jié)果更為符合可持續(xù)發(fā)展理念的要求，必須建立正確的安全設(shè)計觀念，采用更為科學合理的設(shè)計方法提升煤礦機械設(shè)備的安全性，從而在有效提升機械生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，降低能源消耗，保證生產(chǎn)安全。

（三）實現(xiàn)可拆卸的綠色設(shè)計目標

顧名思義，所謂可拆卸實際上指的就是在煤礦機械中的設(shè)備零件可以拆卸并循環(huán)利用，不會因為拆卸發(fā)生損壞。實現(xiàn)這一設(shè)計目標可以使零件回收利用率得到更大程度的提高，降低成本花費，節(jié)約能源，避免浪費[6]。同時，在展開設(shè)計的時候，工作人員還應該嚴格遵循綠色設(shè)計理念原則，充分考慮后期需要展開的零部件拆卸工作以及實際環(huán)境，從而有效防止問題發(fā)生。另外，因為煤礦生產(chǎn)所需設(shè)備的體積都非常大，并相對笨重，搬運難度相對較高。所以，在展開綠色設(shè)計的時候，設(shè)計人員必須將拆卸問題作為重要考量原色，按照“可拆卸、可分離”的理念應用更為先進的技術(shù)展開設(shè)計，這樣才可以使機械拆卸難度有效降低，并盡量保證零部件的統(tǒng)一性，進而為其循環(huán)利用夯實根基。

（四）實現(xiàn)可回收目標

在進行機械設(shè)計的過程中，相關(guān)人員應該提升對機械材料以及零部件回收的重視，樹立正確的可循環(huán)利用理念，并以此為基礎(chǔ)展開設(shè)計工作，從而使零部件以及材料的回收性得到有效提高[7]。同時，在設(shè)計的時候，還應該提升對周邊環(huán)境的重視，保證材料與零部件回收不會對周邊環(huán)境造成嚴重污染，幫助企業(yè)獲得更多社會經(jīng)濟效益，增強其影響力，為其可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。

三、煤礦機械的綠色設(shè)計方法探究

隨著人們環(huán)保理念的不斷提高，綠色設(shè)計也隨之受到了越來越多人的重視，其具體產(chǎn)生原因如圖2所示。在這種背景下，怎樣更好地完成煤礦機械綠色設(shè)計已經(jīng)逐漸成為相關(guān)人員需要完成的關(guān)鍵問題。因此，在實際設(shè)計過程中，要想保證自身設(shè)計更為符合可持續(xù)發(fā)展理念的要求，設(shè)計人員應該跟上時代發(fā)展的腳步，對工程思想進行細致深入的探究，采用更為科學合理的方式展開生命周期分析，并通過虛擬技術(shù)的有效利用提升能源以及資源利用率，從而更好地降低煤礦機械設(shè)備可能對周邊環(huán)境造成的污染，促進煤礦生產(chǎn)的長久穩(wěn)定發(fā)展。

（一）生命周期設(shè)計

在應用綠色設(shè)計理念展開煤礦機械設(shè)計的過程中，工作人員應該充分認識到最基本單元就是生命周期設(shè)計[8]。所以，在進行綠色設(shè)計的時候，設(shè)計人員應該從產(chǎn)品前期生產(chǎn)入手，做好零部件、后期綠色生產(chǎn)與機械產(chǎn)品回收等全過程設(shè)計。同時，要想將生命周期設(shè)計法的作用充分發(fā)揮出來，設(shè)計人員應該對產(chǎn)品所處周邊環(huán)境以及可能對環(huán)境造成影響的因素展開細致深入的分析，以此來有效提升機械生產(chǎn)效率，并更好地實現(xiàn)綠色加工目標。除此之外，合理應用生命周期法展開設(shè)計還有一方面優(yōu)勢就是可以客觀評價機械設(shè)計結(jié)果，提升機械的科學性以及合理性，保障其可以完全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，切實避免安全意外事故發(fā)生，降低后期生產(chǎn)需要花費的成本。

（二）虛擬設(shè)計方法

隨著信息技術(shù)的不斷進步，虛擬設(shè)計技術(shù)也被越來越多的應用到了設(shè)計工作當中，為設(shè)計工作質(zhì)量提升起到了極大的促進作用。在這種背景下，要想更好的完成機械綠色設(shè)計，提升設(shè)計的合理性，相關(guān)人員必須轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，明確認識到虛擬技術(shù)的重要價值，合理應用虛擬技術(shù)推動機械生產(chǎn)過程的虛擬化發(fā)展，完成機械設(shè)計成果的充分展示，從而及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在的缺陷和不足，幫助設(shè)計人員更好地完成設(shè)計方案優(yōu)化，這樣才能夠有效降低安全隱患埋藏概率，縮短生命周期，減少機械設(shè)計生產(chǎn)需要花費的成本，使產(chǎn)品的使用壽命都得到更大程度的延長[9]。除此之外，合理應用虛擬設(shè)計方法可以使產(chǎn)品的個性化程度得到更大程度的提高，提高其適應性，保證可以適用于更多不同環(huán)境的生產(chǎn)工作，進而為我國煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻更大的力量。

四、煤礦機械生產(chǎn)綠色設(shè)計的評價體制

于煤礦機械而言，其通常具有大體積、高耗能、高污染的特點，因此對煤礦機械進行設(shè)計時必須對其能源的消耗以及污染物的排放情況進行充分考慮，確保產(chǎn)品制造及使用過程中能夠做到節(jié)能、環(huán)保、安全和經(jīng)濟。隨著環(huán)保理念的普及，如何實現(xiàn)大型煤礦機械的綠色化設(shè)計與制造、降低環(huán)境污染狀況已經(jīng)成為如今相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。要想切實保證設(shè)計結(jié)果滿足綠色環(huán)保要求，相關(guān)單位應該以匹配環(huán)境目標為基礎(chǔ)，保證產(chǎn)品在擁有基礎(chǔ)功能的前提下，構(gòu)建如圖3所示機械綠色設(shè)計評價體制，進而更好的保證機械設(shè)計符合生態(tài)節(jié)能的標準，提升其使用壽命以及經(jīng)濟性、環(huán)保性，這樣才可以使煤礦設(shè)計的節(jié)能與環(huán)保性得到有效提高，更為符合可持續(xù)發(fā)展的要求。為人類社會的長遠發(fā)展夯實根基。

五、結(jié)語

在發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，人們的綠色環(huán)保觀念也在不斷提高，最近幾年國家提出了：“綠水青山才是金山銀山”的說法。但是，現(xiàn)在很多設(shè)計人員在進行煤礦機械設(shè)計的時候，所采用的理念與方法都還比較滯后，造成了最終設(shè)計產(chǎn)品不符合綠色環(huán)保的要求。在這種背景下，相關(guān)設(shè)計人員在進行煤礦機械設(shè)計的過程中，必須抓住時代發(fā)展脈搏，樹立正確的可持續(xù)發(fā)展觀念，按照綠色設(shè)計原則，綜合應用生命周期設(shè)計以及虛擬設(shè)計等方法展開工作，這樣才可以進一步提升資源利用率，降低機械設(shè)備對環(huán)境的影響。同時，要想保證設(shè)計更為符合綠色環(huán)保理念的要求，設(shè)計人員應該從產(chǎn)品功能定義環(huán)節(jié)入手開始工作，絕對不能錯過任何細節(jié)，這樣才能夠提升機械的安全性能，并且使其具備可回收以及可拆卸的特點，為煤礦綠色生產(chǎn)的展開提供更有力的支持和保障。另外，因為煤礦生產(chǎn)環(huán)境非常特殊，所以展開煤礦機械綠色設(shè)計不僅僅能夠幫助煤礦企業(yè)獲得更多經(jīng)濟效益，推動煤礦工業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展，還能夠為我國生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貢獻更大的力量。

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