煤矿计算机仿真模拟技术分析

摘要：煤矿生产技术和生产设备的先进程度直接影响了煤矿生产的效率。作为一项在生产过程应用的技术，计算机仿真模拟技术目前已经广泛应用于煤矿生产的各个方面。本研究通过分析了计算机仿真技术的原理，探讨了计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响。

关键词：计算机；仿真模拟技术；煤矿；生产效率；

0、前言

煤矿生产是国家能源生产的重要组成部分之一，而煤矿生产效率直接关系到煤矿企业的生产成本和社会竞争力。在煤矿生产过程中，应用先进的科学成果能够明显促进煤矿生产的效率。其中，计算机仿真模拟技术在煤矿生产领域已经大放异彩，本研究就针对计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响进行探讨。

1、计算机仿真技术的原理分析

随着市场对计算机技术要求的不断提高,越来越多的新型的计算机技术不断出现，其类型大致可以分为软件技术、硬件技术和软硬件结合的技术，三者的应用范围各有不同。对于计算机仿真技术来说，它是属于软件和硬件结合的技术，在日常的生产领域有着广泛的应用，起着提高生产效率和节约生产成本的作用。

1.1计算机仿真技术的技术要求

作为一个软硬件结合的技术，计算机仿真技术需要在软件上进行数据处理和图像仿真，在硬件上主要是使用影像拍摄设备，通过影像采集和数据处理，并实现对事物的还原处理。在计算机仿真技术中，需要外部数据采集设备进行信息输入，内部的仿真软件进行数据转换和识别。在实践应用过程中需要从三方面保证计算机仿真技术保证生产要求。外接设备，主要起到数据采集作用的设备，在进行数据采集的过程中需要保证数据的准备性；仿真软件，在采集到的数据的基础上进行图像处理和数据定位，这些数据的处理为仿真技术的实现打下基础；模拟技术，将处理后的数据进行图像化和定位化，通过一定的计算机处理和数学模型分析，实现对外部事物的仿真模拟。

1.2计算机仿真技术的技术原理

计算机仿真软件的开发是实现仿真技术的最后一步，也是直接影响仿真效果的主要因素，要实现良好的计算机仿真效果就需要通过数学建模，通过对数据进行分析和计算，实现不同的模型架构，从而实现仿真效果。计算机仿真软件一般是在装有Linux的操作系统中进行开发，以此尽可能保证数据的稳定和软件调试工作的便利，在编程语言的选择上一般使用Java语言，因为后期仿真软件开发完成应用时常在Windows操作系统中运行，采用Java是为了方便进行跨平台操作。在仿真软件的开发过程中，需要进行实际的生产需求考察，了解生产实践过程需要什么样的仿真软件，对仿真软件的应用范围和使用条件的要求等，之后在进行软件的针对性开发。在软件的开发和调试过程中可使用数学模型作为处理的样本进行测试。对于不同环境下的生产操作需要建立不同的数学模型，以尽可能适应多种复杂应用条件下的仿真模拟要求。对于外界设备的影像数据采集除了需要保证影像的清晰度，还需要做好外界设备和计算机接口的技术对接，开发能够稳定运行的软件，保证接口能够满足日常高流量的数据传输问题，避免在数据传输过程中出现数据丢失和失真现象，影响最终呈现的计算机仿真效果。在仿真模拟技术的实现上可以分为两个部分，一部分是仿真，另一部分是模拟。仿真过程需要对经过处理的数据进行建模，实现基本的逻辑架构。而模拟技术不同于对现实事物的处理，需要利用三维立体数据处理和图像图形技术对原有的事物进行再现。在计算机模拟技术中，需要的技术指标更加严格，而且适合在包括房地产开发和空间设计等领域应用。因此，可以说模拟技术是仿真技术的升级版，模拟技术是对仿真技术的升华。

2、计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响

计算机仿真模拟技术应用在煤矿生产中必然会对生产过程产生积极的影响。在实践应用过程中具体通过以下几个方面提高了煤矿的生产效率。应用计算机仿真模拟技术首先需要对煤矿矿井生产作业的环境进行分析，通过对矿井生产作业面的影像采集，经过计算机传输并通过仿真模拟软件的处理之后产生较明确的仿真模拟图像，能够对井下环境做出细致准确的分析，了解井下的地质条件，从而制定正确的煤矿开采方案，提高煤矿开采的科学性和效率。在传统的井下煤矿开采过程中只能通过技术人员下矿井进行实地的技术勘察，往往受制于井下环境和人员经验的限制，无法准确而全面的对井下环境进行地质勘察，不能真正发挥出指导矿井下生产作业的作用，煤矿生产过程存在一定的盲目性。运用计算机仿真模拟技术后能够将影像资料真实仿真模拟呈现到地面专家团队的屏幕中，集中众人的智慧分析出井下可能存在的地质问题和作业环境问题，从而提出正确的生产设备摆放和生产设备作业强度的要求，在保证井下生产安全的情况下，科学生产保证持续高水平的生产效率，避免因对井下情况不清楚造成的生产进步迟滞的情况。例如在井下通风系统中采用计算机仿真模拟技术通过对网络图进行绘制,首先收集巷道和通风的原始数据,了解巷道的各项基础数据,并据此绘制出通风系统图样,将各个监测点进行编号标注。之后利用计算机仿真模拟技术进行仿真模拟,参数输入完成后根据实际情况进行参数修正和模型完善。计算机仿真模拟技术在煤矿生产中应用进一步推动了矿井的机械化生产水平，通过计算机仿真计算对井下情况的实时传输和仿真模拟，随时随地了解井下的操作情况并指导井下自动化生产机械进行生产调整，原本很多需要人工下井操作的项目通过影像的仿真模拟，用机械代替人工操作，提高了井下作业的效率和机械化程度的提高，从而最大程度的提高煤矿生产的效率。

3、结语

计算机仿真模拟技术直接应用于煤矿生产的关键过程中，外接设备、仿真软件、模拟技术三个部分共同完成了全部的计算机仿真模拟过程，通过对井下地质条件的全面细致勘察指导井下进行科学生产，减少了需要人工下井进行操作的项目，推动了煤矿生产工作的机械化程度，提高煤矿生产的效率。

参考文献

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作者：常虎平 单位：潞安集团总调度室