虚拟矿山安全培训系统框架及关键技术研究

采用虚拟现实技术,构建了井下生产的虚拟环境,并以此为背景,对矿山安全培训系统进行模块化的总体规划,设计了采掘VR安全培训的系统框架,介绍了系统开发中所应用的实时3D虚拟场景的生成、虚拟场景内部对象的生成、立体显示与传感等关键技术。最后利用矿山实际数据,运用基于图形与图像的混合建模方法进行场景建模,在此基础上,根据矿山安全培训的特点设计了“虚拟灾害环境”和“问答板”两种安全培训方法,由此使虚拟现实技术在矿山安全培训中的应用又上了一个新台阶。     

基于Virtools的矿井火灾救援VR培训系统开发

当煤矿井下发生火灾事故时,矿山救护队的救灾能力和专业水平对救灾效果起着关键性作用。基于Virtools开发矿井火灾救援虚拟现实培训系统,利用虚拟现实技术仿真井下火灾事故场景,并对矿山救护队员进行模拟培训,目的在于提高救护队的井下应急救灾处理能力,强化救护队的防灭火技能。该培训系统在开滦国家应急救援基地实际应用证明其具有良好的培训效果,为虚拟现实技术在我国矿山应急救援方面的应用与研究提供了一种新的思路。     

基于Quest3D的煤矿全液压钻机模拟培训系统研究

针对煤矿井下全液压钻机操作培训手段单一,培训效果不理想的问题,提出了基于虚拟现实技术的煤矿全液压钻机模拟培训系统。该系统采用模块化设计思想,在VC++所搭建的培训系统框架下,通过虚拟现实开发软件Maya和Quest3D分别完成设备建模和场景构建;并通过对虚拟操纵台进行设计研制,最终实现了一套具有理论教学、动画演示、模拟操作、培训管理等功能的钻机模拟培训系统。该系统可靠性高、人机交互性强且能够高度模拟真实设备,在降低培训成本的同时,能够有效提高培训效果。     

煤矿特种作业人员安全培训面临的问题与虚拟现实技术的应用

针对目前我国煤矿特种工安全培训存在的主要问题,提出了做好培训的需求分析、改善培训方法、建立"串行"的实际操作结合面试的考核方式、加强师资的实践性、完善培训评估等提高特种工安全培训质量的对策。指出了虚拟现实技术在煤矿井下特种作业人员安全培训中的应用方式和特点。     

煤矿井下生产作业流程模拟系统构建

针对煤矿井下生产环境恶劣和生产作业流程复杂的情况,利用虚拟现实技术,运用3DS Max三维建模软件和虚拟现实软件VR Platform编辑器,根据系统设计方案进行煤矿井下生产作业流程模拟系统的构建,以求为保障煤矿的安全生产、增强矿工安全保护意识和生产系统优化设计做出贡献。     

基于VR仿真技术的矿山安全培训系统的设计与实现

采用虚拟现实的方法与技术,构建了井下生产的虚拟环境,系统开发中遵循面向对象原则,利用OpenGL技术对矿山安全培训系统进行模块化的总体设计,并在此基础上,根据矿山安全培训的特点提出了问答板这一交互手段.     

基于虚拟现实的煤矿事故仿真和安全培训系统

为了增强煤矿入井人员安全技能培训的系统性、真实性、互动性,安全性、实效性,依托360°沉浸式环屏投影系统建设了硬件平台,应用虚拟现实技术创建了三维虚拟模型实现了全矿井仿真。实践表明系统可以真实模拟井下环境、给学员带来身临其境的感觉,提高学习兴趣,从事故中总结经验、教训,提高安全教育的效果。     

基于Unity的虚拟现实技术在井下仿真中的应用

介绍了虚拟现实技术在井下仿真领域的应用研究,结合Maya建模和几个典型的Unity应用实例,模拟展现井下生产环境,培训井下工作人员安全生产知识技能。     

基于虚拟现实的煤矿可视化安全培训研究

煤矿安全培训普遍存在着教师资源匮乏、培训方式单一、培训内容陈旧和学员缺乏积极性等问题,而虚拟现实技术具有沉浸性、交互性和构想性等特点,是提高煤矿安全培训效果的有效技术手段。通过综合利用CAVE系统、单屏全息系统以及多人协同系统等多种虚拟现实装备,将其应用于不同的煤矿安全培训场景,并构建全面支撑虚拟现实装备运行和支持各类安全培训内容的软件支撑平台,从而提供了一套基于虚拟现实技术的煤矿可视化安全培训解决方案,能够有效地解决煤矿安全培训面临的诸多问题,对煤矿安全培训工作具有较好的应用价值。     

基于Unity3D的煤矿井下逃生训练系统设计与实现

逃生训练是煤矿工人岗前培训的重要内容。为解决煤炭行业传统安全培训中存在的不足,设计了一套井下逃生自救的训练系统。该系统结合井下逃生训练的基本原则,在Unity3D引擎上采用ARPG游戏的方式进行总体设计和功能实现。介绍了井下逃生的基本原则,并对训练系统的结构设计和功能模块进行了描述。分组实验表明,该系统能够提高矿工逃生能力。采用严肃游戏的方式对煤矿工人进行井下逃生训练是一种安全有效的培训方式。     

基于NeoAxis引擎的三维虚拟矿井仿真系统平台

设计并实现了一个基于NeoAixs引擎的三维虚拟矿井仿真系统平台,重点研究了平台的架构、功能结构及工作流程;平台具备资源编辑管理、三维模拟场景设计、矿井仿真系统设计、矿井安全培训系统设计等功能。实际应用表明:平台可以快速构建煤矿三维仿真矿井,并可以在仿真环境中嵌入事故模拟、培训、考评等功能,可用于三维数字化矿山,模拟培训、事故仿真、救援演练等领域。     

基于3D动画技术的煤矿安全培训系统

针对煤矿安全培训的迫切需要,论述构建煤矿安全培训教学系统的必要性,介绍虚拟现实技术及三维动画技术的特点,使用3DS MAX8,Adobe Premiere Pro等软件,实现地下矿井事故的真实再现,使受训者学习相关安全知识,达到安全培训的目的。     

富县天然气井直井优快钻井技术优化与应用

为解决富县区块天然气井钻井机械钻速低、钻井周期长、井下复杂情况多等问题,开展了优快钻井技术研究。总结分析了富县气井钻井施工难点,通过岩石可钻性研究、岩屑滚动回收实验和处理剂筛选实验,同时结合现场应用,优选出各钻井参数。优选出一批能适应该区地层特征,耐磨性强,进尺效率高的钻头;优选钻具组合,采用转盘+螺杆的复合钻进方式;为保障井下安全,优选了钾铵基聚磺钻井液体系。现场应用表明,平均钻井周期由优化前80.96 d缩短至41.02 d,平均缩短39.94 d,缩短49.35%,井下事故复杂情况大大减少,为富县区块天然气井优快钻井提供了有力的技术支持。     

基于虚拟现实技术的矿井人员安全培训系统

为了提高企业和员工的安全意识和事故处置能力,利用实时仿真建模软件MultiGen进行三维模型建模、贴图和渲染,运用实时视景模拟驱动软件Vega进行交互设计和整合,实现了矿井人员安全培训系统.系统通过场景建模和场景驱动,达到漫游井下巷道、模拟采矿环境、控制生产设备、仿真灾害过程的目的.系统的实现为矿井实施安全生产教育和培训提供了有力支持.     

煤矿重大事故模拟虚拟现实系统的开发与应用

以某煤矿重大瓦斯爆炸事故为例, 利用Vega和VC⁺⁺软件环境开发了煤矿重大事故模拟虚拟现实系统。结果表明: 利用该系统可以生动形象地描述事故发生过程和事故原因, 有助于事故调查、分析和认证; 同时把事故“保存”下来, 在安全培训中重现事故场景, 可以提高培训效果。该系统可为煤矿重大事故分析、事故汇报、安全培训等提供新的技术支持。     

基于Java的煤矿安全监控系统通用软件的研究

随着科技的不断发展,计算机技术广泛的应用到煤矿的生产领域当中。虽然我国煤矿资源丰富,但是地质条件极其复杂,在采矿的过程中经常会出现一些安全事故,导致井下人员的伤亡。由于管理手段和科技水平在运用中都有很多问题,要提高在煤矿中的安全防范措施,就要依靠先进的信息化技术。结合了煤矿安全监控系统的使用现状,探讨了基于Java语言动态加载技术的煤矿安全监控系统通用软件的设计。     

油基解卡液处理粘附卡钻事故的分析与应用

深井钻探技术发展到现在有了突飞猛进的提高,而且日趋成熟。但地热井在施工过程中,经常发生一些孔内事故在所难免。发生事故以后需认真分析事故发生的原因,尽快制定针对性的处理方案和程序,科学合理地去处理。以晋中一个经常发生孔内粘附卡钻事故的地热井施工为工程实例,分析了发生粘附卡钻事故的诸多原因,制定出处理粘附卡钻事故的方法。通过解卡机理,设定油基解卡液的性能和配置方法,准确进行注入量计算,在注入时掌握技术工艺要点,获得了良好的处理粘附卡钻事故的效果。     

基于三维地质建模的突水事故场景模拟

为了实现井下透水事故场景模拟,为矿山安全培训提供素材,以矿山数据为基础、可视化环境搭建为目标,通过多源数据分析、多建模方法融合和交互环境设计,使用面向对象图形绘制引擎（OGRE）开发了三维地质可视化系统平台。模拟结果表明,该系统能够应用于矿山透水事故模拟,三维地质模型可以再现突水事故发生过程的各个阶段。该系统可以在矿山生产的不同阶段,提供生产信息查询、事故场景模拟和安全教育培训素材,并为应急救援工作提供参考信息。     

露天矿山危险因素分析及安全管理体系构建方式研究

突发性事故往往造成重大损失。如何构建完善的安全管理体系将是预防突发性事故发生的研究主体。突发性事故原因主要是危险因素的作用。本文通过对露天矿山突发性事故的分类及相关危险因素的分析总结,进行了如何构建安全管理体系的思路研究,提出了安全管理体系建设框架,为露天矿山安全管理体系构建之初提供了技术路线,对指导安全管理体系的建设具有一定的意义。     

小口径岩心钻探钻孔缩径的预防与处理

钻孔缩径是小口径岩心钻探经常遇见的问题,不仅严重影响施工进度,浪费施工材料,加大施工成本,严重时会造成孔内事故,甚至报废钻孔。通过几个实例,分析了缩径原因及其危害,介绍了事故的处理过程,总结了钻穿缩径地层的经验。