煤礦計算機(jī)仿真模擬技術(shù)分析

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摘要：煤礦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)程度直接影響了煤礦生產(chǎn)的效率。作為一項在生產(chǎn)過程應(yīng)用的技術(shù)，計算機(jī)仿真模擬技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的各個方面。本研究通過分析了計算機(jī)仿真技術(shù)的原理，探討了計算機(jī)仿真模擬技術(shù)對煤礦生產(chǎn)效率的影響。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；仿真模擬技術(shù)；煤礦；生產(chǎn)效率；

0、前言

煤礦生產(chǎn)是國家能源生產(chǎn)的重要組成部分之一，而煤礦生產(chǎn)效率直接關(guān)系到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本和社會競爭力。在煤礦生產(chǎn)過程中，應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)成果能夠明顯促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的效率。其中，計算機(jī)仿真模擬技術(shù)在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)大放異彩，本研究就針對計算機(jī)仿真模擬技術(shù)對煤礦生產(chǎn)效率的影響進(jìn)行探討。

1、計算機(jī)仿真技術(shù)的原理分析

隨著市場對計算機(jī)技術(shù)要求的不斷提高,越來越多的新型的計算機(jī)技術(shù)不斷出現(xiàn)，其類型大致可以分為軟件技術(shù)、硬件技術(shù)和軟硬件結(jié)合的技術(shù)，三者的應(yīng)用范圍各有不同。對于計算機(jī)仿真技術(shù)來說，它是屬于軟件和硬件結(jié)合的技術(shù)，在日常的生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，起著提高生產(chǎn)效率和節(jié)約生產(chǎn)成本的作用。

1.1計算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)要求

作為一個軟硬件結(jié)合的技術(shù)，計算機(jī)仿真技術(shù)需要在軟件上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像仿真，在硬件上主要是使用影像拍攝設(shè)備，通過影像采集和數(shù)據(jù)處理，并實現(xiàn)對事物的還原處理。在計算機(jī)仿真技術(shù)中，需要外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行信息輸入，內(nèi)部的仿真軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和識別。在實踐應(yīng)用過程中需要從三方面保證計算機(jī)仿真技術(shù)保證生產(chǎn)要求。外接設(shè)備，主要起到數(shù)據(jù)采集作用的設(shè)備，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中需要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備性；仿真軟件，在采集到的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像處理和數(shù)據(jù)定位，這些數(shù)據(jù)的處理為仿真技術(shù)的實現(xiàn)打下基礎(chǔ)；模擬技術(shù)，將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像化和定位化，通過一定的計算機(jī)處理和數(shù)學(xué)模型分析，實現(xiàn)對外部事物的仿真模擬。

1.2計算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)原理

計算機(jī)仿真軟件的開發(fā)是實現(xiàn)仿真技術(shù)的最后一步，也是直接影響仿真效果的主要因素，要實現(xiàn)良好的計算機(jī)仿真效果就需要通過數(shù)學(xué)建模，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計算，實現(xiàn)不同的模型架構(gòu)，從而實現(xiàn)仿真效果。計算機(jī)仿真軟件一般是在裝有Linux的操作系統(tǒng)中進(jìn)行開發(fā)，以此盡可能保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和軟件調(diào)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(fā)完成應(yīng)用時常在Windows操作系統(tǒng)中運行，采用Java是為了方便進(jìn)行跨平臺操作。在仿真軟件的開發(fā)過程中，需要進(jìn)行實際的生產(chǎn)需求考察，了解生產(chǎn)實踐過程需要什么樣的仿真軟件，對仿真軟件的應(yīng)用范圍和使用條件的要求等，之后在進(jìn)行軟件的針對性開發(fā)。在軟件的開發(fā)和調(diào)試過程中可使用數(shù)學(xué)模型作為處理的樣本進(jìn)行測試。對于不同環(huán)境下的生產(chǎn)操作需要建立不同的數(shù)學(xué)模型，以盡可能適應(yīng)多種復(fù)雜應(yīng)用條件下的仿真模擬要求。對于外界設(shè)備的影像數(shù)據(jù)采集除了需要保證影像的清晰度，還需要做好外界設(shè)備和計算機(jī)接口的技術(shù)對接，開發(fā)能夠穩(wěn)定運行的軟件，保證接口能夠滿足日常高流量的數(shù)據(jù)傳輸問題，避免在數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失和失真現(xiàn)象，影響最終呈現(xiàn)的計算機(jī)仿真效果。在仿真模擬技術(shù)的實現(xiàn)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(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，實現(xiàn)基本的邏輯架構(gòu)。而模擬技術(shù)不同于對現(xiàn)實事物的處理，需要利用三維立體數(shù)據(jù)處理和圖像圖形技術(shù)對原有的事物進(jìn)行再現(xiàn)。在計算機(jī)模擬技術(shù)中，需要的技術(shù)指標(biāo)更加嚴(yán)格，而且適合在包括房地產(chǎn)開發(fā)和空間設(shè)計等領(lǐng)域應(yīng)用。因此，可以說模擬技術(shù)是仿真技術(shù)的升級版，模擬技術(shù)是對仿真技術(shù)的升華。

2、計算機(jī)仿真模擬技術(shù)對煤礦生產(chǎn)效率的影響

計算機(jī)仿真模擬技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中必然會對生產(chǎn)過程產(chǎn)生積極的影響。在實踐應(yīng)用過程中具體通過以下幾個方面提高了煤礦的生產(chǎn)效率。應(yīng)用計算機(jī)仿真模擬技術(shù)首先需要對煤礦礦井生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境進(jìn)行分析，通過對礦井生產(chǎn)作業(yè)面的影像采集，經(jīng)過計算機(jī)傳輸并通過仿真模擬軟件的處理之后產(chǎn)生較明確的仿真模擬圖像，能夠?qū)颅h(huán)境做出細(xì)致準(zhǔn)確的分析，了解井下的地質(zhì)條件，從而制定正確的煤礦開采方案，提高煤礦開采的科學(xué)性和效率。在傳統(tǒng)的井下煤礦開采過程中只能通過技術(shù)人員下礦井進(jìn)行實地的技術(shù)勘察，往往受制于井下環(huán)境和人員經(jīng)驗的限制，無法準(zhǔn)確而全面的對井下環(huán)境進(jìn)行地質(zhì)勘察，不能真正發(fā)揮出指導(dǎo)礦井下生產(chǎn)作業(yè)的作用，煤礦生產(chǎn)過程存在一定的盲目性。運用計算機(jī)仿真模擬技術(shù)后能夠?qū)⒂跋褓Y料真實仿真模擬呈現(xiàn)到地面專家團(tuán)隊的屏幕中，集中眾人的智慧分析出井下可能存在的地質(zhì)問題和作業(yè)環(huán)境問題，從而提出正確的生產(chǎn)設(shè)備擺放和生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)強(qiáng)度的要求，在保證井下生產(chǎn)安全的情況下，科學(xué)生產(chǎn)保證持續(xù)高水平的生產(chǎn)效率，避免因?qū)虑闆r不清楚造成的生產(chǎn)進(jìn)步遲滯的情況。例如在井下通風(fēng)系統(tǒng)中采用計算機(jī)仿真模擬技術(shù)通過對網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行繪制,首先收集巷道和通風(fēng)的原始數(shù)據(jù),了解巷道的各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并據(jù)此繪制出通風(fēng)系統(tǒng)圖樣,將各個監(jiān)測點進(jìn)行編號標(biāo)注。之后利用計算機(jī)仿真模擬技術(shù)進(jìn)行仿真模擬,參數(shù)輸入完成后根據(jù)實際情況進(jìn)行參數(shù)修正和模型完善。計算機(jī)仿真模擬技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用進(jìn)一步推動了礦井的機(jī)械化生產(chǎn)水平，通過計算機(jī)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(dǎo)井下自動化生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)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(jī)械代替人工操作，提高了井下作業(yè)的效率和機(jī)械化程度的提高，從而最大程度的提高煤礦生產(chǎn)的效率。

3、結(jié)語

計算機(jī)仿真模擬技術(shù)直接應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵過程中，外接設(shè)備、仿真軟件、模擬技術(shù)三個部分共同完成了全部的計算機(jī)仿真模擬過程，通過對井下地質(zhì)條件的全面細(xì)致勘察指導(dǎo)井下進(jìn)行科學(xué)生產(chǎn)，減少了需要人工下井進(jìn)行操作的項目，推動了煤礦生產(chǎn)工作的機(jī)械化程度，提高煤礦生產(chǎn)的效率。

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作者：?；⑵?單位：潞安集團(tuán)總調(diào)度室