煤礦計算機仿真模擬技術分析論文
摘要：煤礦生產技術和生產設備的先進程度直接影響了煤礦生產的效率。作為一項在生產過程應用的技術，計算機仿真模擬技術目前已經廣泛應用于煤礦生產的各個方面。本研究通過分析了計算機仿真技術的原理，探討了計算機仿真模擬技術對煤礦生產效率的影響。
關鍵詞：計算機；仿真模擬技術；煤礦；生產效率；
0、前言
煤礦生產是國家能源生產的重要組成部分之一，而煤礦生產效率直接關系到煤礦企業的生產成本和社會競爭力。在煤礦生產過程中，應用先進的科學成果能夠明顯促進煤礦生產的效率。其中，計算機仿真模擬技術在煤礦生產領域已經大放異彩，本研究就針對計算機仿真模擬技術對煤礦生產效率的影響進行探討。
1、計算機仿真技術的原理分析
隨著市場對計算機技術要求的不斷提高,越來越多的新型的計算機技術不斷出現，其類型大致可以分為軟件技術、硬件技術和軟硬件結合的技術，三者的應用范圍各有不同。對于計算機仿真技術來說，它是屬于軟件和硬件結合的技術，在日常的生產領域有著廣泛的應用，起著提高生產效率和節約生產成本的作用。
1.1計算機仿真技術的技術要求
作為一個軟硬件結合的技術，計算機仿真技術需要在軟件上進行數據處理和圖像仿真，在硬件上主要是使用影像拍攝設備，通過影像采集和數據處理，并實現對事物的還原處理。在計算機仿真技術中，需要外部數據采集設備進行信息輸入，內部的仿真軟件進行數據轉換和識別。在實踐應用過程中需要從三方面保證計算機仿真技術保證生產要求。外接設備，主要起到數據采集作用的設備，在進行數據采集的過程中需要保證數據的準備性；仿真軟件，在采集到的數據的基礎上進行圖像處理和數據定位，這些數據的處理為仿真技術的實現打下基礎；模擬技術，將處理后的數據進行圖像化和定位化，通過一定的計算機處理和數學模型分析，實現對外部事物的仿真模擬。
1.2計算機仿真技術的技術原理
計算機仿真軟件的開發是實現仿真技術的最后一步，也是直接影響仿真效果的主要因素，要實現良好的計算機仿真效果就需要通過數學建模，通過對數據進行分析和計算，實現不同的模型架構，從而實現仿真效果。計算機仿真軟件一般是在裝有Linux的操作系統中進行開發，以此盡可能保證數據的穩定和軟件調試工作的便利，在編程語言的選擇上一般使用Java語言，因為后期仿真軟件開發完成應用時常在Windows操作系統中運行，采用Java是為了方便進行跨平臺操作。在仿真軟件的開發過程中，需要進行實際的生產需求考察，了解生產實踐過程需要什么樣的'仿真軟件，對仿真軟件的應用范圍和使用條件的要求等，之后在進行軟件的針對性開發。在軟件的開發和調試過程中可使用數學模型作為處理的樣本進行測試。對于不同環境下的生產操作需要建立不同的數學模型，以盡可能適應多種復雜應用條件下的仿真模擬要求。對于外界設備的影像數據采集除了需要保證影像的清晰度，還需要做好外界設備和計算機接口的技術對接，開發能夠穩定運行的軟件，保證接口能夠滿足日常高流量的數據傳輸問題，避免在數據傳輸過程中出現數據丟失和失真現象，影響最終呈現的計算機仿真效果。在仿真模擬技術的實現上可以分為兩個部分，一部分是仿真，另一部分是模擬。仿真過程需要對經過處理的數據進行建模，實現基本的邏輯架構。而模擬技術不同于對現實事物的處理，需要利用三維立體數據處理和圖像圖形技術對原有的事物進行再現。在計算機模擬技術中，需要的技術指標更加嚴格，而且適合在包括房地產開發和空間設計等領域應用。因此，可以說模擬技術是仿真技術的升級版，模擬技術是對仿真技術的升華。
2、計算機仿真模擬技術對煤礦生產效率的影響
計算機仿真模擬技術應用在煤礦生產中必然會對生產過程產生積極的影響。在實踐應用過程中具體通過以下幾個方面提高了煤礦的生產效率。應用計算機仿真模擬技術首先需要對煤礦礦井生產作業的環境進行分析，通過對礦井生產作業面的影像采集，經過計算機傳輸并通過仿真模擬軟件的處理之后產生較明確的仿真模擬圖像，能夠對井下環境做出細致準確的分析，了解井下的地質條件，從而制定正確的煤礦開采方案，提高煤礦開采的科學性和效率。在傳統的井下煤礦開采過程中只能通過技術人員下礦井進行實地的技術勘察，往往受制于井下環境和人員經驗的限制，無法準確而全面的對井下環境進行地質勘察，不能真正發揮出指導礦井下生產作業的作用，煤礦生產過程存在一定的盲目性。運用計算機仿真模擬技術后能夠將影像資料真實仿真模擬呈現到地面專家團隊的屏幕中，集中眾人的智慧分析出井下可能存在的地質問題和作業環境問題，從而提出正確的生產設備擺放和生產設備作業強度的要求，在保證井下生產安全的情況下，科學生產保證持續高水平的生產效率，避免因對井下情況不清楚造成的生產進步遲滯的情況。例如在井下通風系統中采用計算機仿真模擬技術通過對網絡圖進行繪制,首先收集巷道和通風的原始數據,了解巷道的各項基礎數據,并據此繪制出通風系統圖樣,將各個監測點進行編號標注。之后利用計算機仿真模擬技術進行仿真模擬,參數輸入完成后根據實際情況進行參數修正和模型完善。計算機仿真模擬技術在煤礦生產中應用進一步推動了礦井的機械化生產水平，通過計算機仿真計算對井下情況的實時傳輸和仿真模擬，隨時隨地了解井下的操作情況并指導井下自動化生產機械進行生產調整，原本很多需要人工下井操作的項目通過影像的仿真模擬，用機械代替人工操作，提高了井下作業的效率和機械化程度的提高，從而最大程度的提高煤礦生產的效率。
3、結語
計算機仿真模擬技術直接應用于煤礦生產的關鍵過程中，外接設備、仿真軟件、模擬技術三個部分共同完成了全部的計算機仿真模擬過程，通過對井下地質條件的全面細致勘察指導井下進行科學生產，減少了需要人工下井進行操作的項目，推動了煤礦生產工作的機械化程度，提高煤礦生產的效率。
參考文獻
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