基于VR技术在钨矿山巷道的可视化研究中的应用

虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是近年来高速发展的新兴技术,是对人类有巨大影响的高新技术之一。VR技术是以计算机图形学、人工智能、网络技术、图像处理语音处理与音响技术及高性能计算为基础的极其复杂的技术系统,能够实现各种状态下的三维场景的模拟。钨矿山的开发重要组成部分是巷道,所以要实现钨矿山的数字化,巷道的三维模拟是基础。钨矿山巷道的模拟系统是利用虚拟现实技术的软硬件设备,根据巷道数据、巷道建立原则以及图像数据模拟出的巷道三维场景,使用户可以轻松地了解地下巷道。本文将VR技术与钨矿山相结合,对巷道三维可视化的相关技术和实现进行了研究。     

OpenGL在矿井巷道可视化研究中的应用

矿井巷道三维仿真系统是以计算机图形学、人工智能、网络技术、图像处理、语音处理及高性能计算为基础的极其复杂的技术系统,能够实现各种状态下的三维场景的模拟。基于OpenGL(Open Graphics Library),在Visual C++ 6.0集成开发环境下,设计了三维巷道仿真系统,解决了其中关键技术问题,可以模拟巷道外部全景以及巷道内部情况,最后通过贴图使巷道具有真实感。矿井巷道的模拟系统是利用虚拟现实技术的软硬件设备,根据巷道数据、巷道建立原则以及图像数据模拟出的巷道三维场景,使用户可以轻松地了解地下巷道,为煤矿的安全开发提供可靠保障。     

三维可视化技术在巷道开拓中的应用

基于三维可视化技术在煤炭行业中的研究现状,以巷道开拓时期为切入点,从矿区地形、地质、巷道布置情况等多方面出发,利用3D MAX三维建模技术,结合创建地形、NURBS曲面等3D MAX内置工具,实现了对矿区地形、地貌,巷道等生产系统的虚拟展示;并结合了NURBS曲面建模技术需求存储容量较少、自我包容式较高、曲面CV可调等优点,对巷道在以后生产过程中出现的底鼓、垮落、围岩挤压等变形情况,创造实时仿真条件。     

VR技术在采矿实践教学中的应用

由于煤炭企业生产任务重,安全生产责任大,事故隐患多,学生到煤矿往往不能深入到生产一线顶岗实习,致使煤炭高校的实践教学计划难以落实,为了解决这一问题引入了先进的虚拟现实技术(VR),开发了交互式三维虚拟矿井实习及教学系统。利用3Ds Max软件进行三维建模、贴图及渲染烘托,利用VRPlatform进行交互性设计及平台的融合,设计了虚拟矿井教学系统;并对设计制作过程中遇到的问题提出了解决方案。     

锚喷支护在三河尖矿大断面巷道中的应用

在三河尖矿大断面巷道中，采用光爆锚喷支护并配以机械作业线等方法，取得较好效果，对进一步推广锚喷支护在过特殊地质构造带中的应用有一定的指导意义。     

锚杆支护在杨村矿回采巷道中的应用

锚杆支护巷道已在煤矿推广多年,但回采巷道使用锚杆支护在我省还没有广泛推开,在义马局还是空白.1990年8月,杨村矿首先在2—1煤层中的中12021炮采工作面上巷停采线内外各30米,中12101综采工作面上巷停采线以内60m进行了回采巷道锚杆支护试验,效果显著,能够减轻劳动强度、降低材料消耗,减少事故、保证安全生产,还可以提高巷道断面利用率,从而改小原来巷道施工断面,提高施工速度.     

联合支护在软岩巷道中的应用

介绍铜川陈家山矿的软岩支护经验，通过对比分析，肯定了锚网喷和钢筋混凝土联合支护的实用性与可行性。     

虚拟现实在矿井通风中的可控可视化应用

针对矿井通风中存在的一些问题,本文运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究,实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化,提供了良好的视觉和交互的方式,为矿井的通风安全提供了辅助决策功能。虚拟人能在虚拟巷道中"行走"、"观察"、"控制"设备,在关键的地方作出决策。     

锚网支护技术在深部返修巷道中的应用

本文根据碱场煤矿深部巷道矿压显现特征和巷道围岩松动圈测试结果，提出了深部返修巷道支护方式－快硬膨胀水泥锚杆加菱形金属网支护；依据现场实测结果、分析了返修巷道特有的矿压显现现规律；在总结和分析深部返修巷道锚网支护技术成功的经济基础上，对深部返修巷道锚网支护参数和为面形状的确定提出了相应的看法和建议。     

神经网络在矿山巷道安全预测中的应用

采场巷道的安全预测包含众多的模糊性、不确定性和知识的不完备性，应用神经网络模型的学习能力，进行巷道在掘进过程中的安全状态预测。为矿山安全生产和事故预测奠定了基础。系统在金川二矿区的应用表明，该系统具有较好的适用能力。     

微震监测系统在玲南金矿的应用与研究

针对玲南金矿遗留采空区和岩爆现象,采用微震监测技术,对深部采场开挖过程微震活动特征进行研究。综合实际工程条件和传感器对角空间网络方案,建立数字化多通道微震监测系统,该系统具有先进、丰富的地震学定量分析和可视化功能,可以对井下的岩石活动情况进行研究,并在岩体波形变化的基础上进行分析。研究结果可以为更好地理解和分析复杂应力条件下的岩石变形及其微震活动性诱发失稳机制提供重要的参考。     

深部矿山巷道岩爆倾向性预测及防治技术研究

在深部矿山开采过程中,由于高地应力及复杂地质条件,岩爆时有发生。利用多种岩爆判别标准,并结合层次分析-模糊综合评判深部岩体的岩爆倾向性,结合矿山实际情况,提出岩爆防治措施,并根据岩爆支护设计原则,设计了两种可行支护方案,分析应力集中部位、大小等参数以及破坏特征,与矿山原方案作对比,进行支护优化。结果可为矿山开采岩爆防治提供参考。     

微震事件的多参数信息监测岩爆技术研究

基于微震事件单个参数信息对岩爆进行监测,都存在相对应的局限性。结合中矿金业玲南金矿岩爆发生的情况,通过建立微震监测系统,并利用微震系统采集的监测事件参数信息中的微震事件分布规律、微震事件震级与频率关系和微震事件的能量与地震矩分布规律等,对18~22中段的掘进和回采过程中的岩爆活动规律进行综合分析,监测分析结果在现场应用效果良好。     

微震监测技术在某金矿的应用与研究

某金矿在深部开采过程中,频繁出现顶板冒落、矿柱片帮、岩爆等地压灾害,并存在民采活动扰乱矿山正常生产秩序。通过台网分析及波速校正,设计并建设了满足矿山安全监测的微震监测系统。运用微震监测数据高精度定位震源,分析了定位事件的时空演化规律,评估了监测范围内岩体稳定性,同时定位得到了民采活动区域,为矿山安全生产提供了保障。     

某矿微震监测系统设计与台网精度分析

2013年9月23日夜间,某矿采区所属综合井、东风井上部采空区发生大面积垮塌,波及范围上至地表、下至综合井五中段(175m水平),垂直深度达400余米。本文选择微震监测手段对其进行采空区稳定性实时监测,在该矿采区综合井与竖井之间设计3个数据采集基站和12支微震传感器共同组成监测台网。并通过对矿体的移动带分析,进一步确定了监测点的布置位置处于移动带以外,可保证监测系统建设时的施工安全。最后对所设计的监测台网进行精度分析,从分析结果看出,微震监测台网可以满足监测需求。     

基于微震监测技术的深部采场采动规律研究

冬瓜山铜矿是目前国内开采最深的金属矿山之一,岩石具有典型的岩爆倾向性。为了掌握岩爆发生规律,并及时采取有效安全控制措施指导矿山安全生产,矿山引进了南非ISS公司的微震监测系统,实现了对采矿引起的岩体应力、应变状态的实时监测。本文简单介绍了冬瓜山铜矿首采区的地质条件、采场结构及微震传感器的空间布置。在前期处理波形和事件聚类分析研究基础上,与生产活动相对应,采用地震参数对采场开采过程中不同阶段的应力变化规律进行了对比分析研究,并结合矿山实际的破坏事件,进行了针对性分析研究。研究成果为后续相邻采场开采及隔离矿柱稳定性的控制策略等提供依据。     

矿山微震监测数据应用与研究

随着采深增大,某矿山地压问题逐渐凸显,开采中出现顶板冒落、矿柱片帮等岩体动力灾害,同时存在周边矿山越界开采活动,不明采掘作业影响矿岩结构系统稳定性。为此矿山建立了一套微震监测系统,通过数据处理辨别并定位微震与爆破事件。以某时段监测数据为基础,总结了岩体破裂活动时空活动规律,分析了采区围岩的应力分布特征,掌握了越界开采作业时间与位置,本监测分析方法可在今后矿山地压管控中应用与推广。     

VR技术在矿山安全培训中的应用

以紫金山金铜矿安全培训中VR技术的应用为例,介绍了VR技术在矿山安全防护用品培训、安全防范意识培训、应急救援培训、操作规范培训等方面的实践,并对培训效果进行了评估,说明了采用VR技术进行矿山安全培训是一种有效的培训方式。     

基于微震监测技术的采空区周边巷道稳定性研究

运用微震监测技术对承德铜兴矿业下三中段采空区周边主巷道顶板裂缝区域进行监测,监测过程中有效预警了该区域发生的顶板冒落事件,通过对微震监测数据验证分析,可知监测区域内微震事件聚集程度以及微震事件数量变化、微震事件能量指数、岩体累积视体积与能量指数时间变化均可用于后续对承德铜兴矿业采空区周边巷道岩体稳定性分析与地压灾害危险预警的参考。     

集贤煤矿冲击地压发生机理及治理措施研究

采用ARAMIS M/E微震监测系统研究了集贤煤矿中一下九层左六片工作面微震活动规律与冲击地压显现特征。在此基础上,根据工作面的地质开采条件和矿压显现,研究了该工作面冲击地压产生机理。最后针对该矿冲击地压发生的规律,提出了冲击地压防治措施。