高永岚
紫森源公司仲恒煤矿 贵州.盘州市 553000
摘要:伴随着经济科技的高速发展,我国的计算机电子技术也在日新月异的进步中,这也是虚拟现实技术的现实发展基础。虚拟现实技术指的是将人类的治理和计算机科技结合在一起,二者协同配合,产生相得益彰的运用效果。虚拟现实技术的运用促使社会生产生活各个领域发生了翻天覆地的变化,在采矿工程中,虚拟现实技术也发挥了重要的作用。传统的采矿工程工作环境恶劣,开采难度较大,对工作人员的技术要求高,在引入虚拟现实技术之后,可以模拟三维采矿对采矿工程的整体进度进行把控,提高安全性,促进了采矿工程的现代化发展。
关键词:虚拟现实技术;采矿工程;应用
1.虚拟现实技术概述
虚拟现实技术的英文名称叫做VR技术,它主要是指将人类的智力和信息科学相结合,主要包含了信息化图形处理、人工智能、传感器技术、人机接口等多种科学成果。
在当前的虚拟现实技术发展中,最大限度的迎合了人类行为的发展规律,让虚拟现实技术得到更加拟人化的发展。其实,虚拟现实技术从本质上来说属于一种绘图技术,但是和一般的计算机绘图不同,虚拟现实技术旨在构建多方面立体化的虚拟环境,为人类的感知开放多元化的层次,它突破了传统构图的图片层面,结合了人的触觉、动作、视觉等多方面要素,共同对现场进行模拟,提高了情境的真实性。虚拟现实技术自从创立以来被世界各国各个领域的科学家争相研究,广泛使用,因此我们可以认为虚拟现实技术是基于信息技术基础的又一次信息化变革。
当前,虚拟现实技术已经超出了实验室研究的范围,被运用到社会生产的各个领域,例如在CAD辅助设计、医学领域、舞台效果领域中,虚拟现实技术都扮演着重要的角色,方便了人们的工作和生活,使现代社会发展更加多姿多彩。在采矿领域中虚拟现实技术的参与能够利用CAD绘图功能和勘查功能提高采矿工程的安全性,同时虚拟现实技术可以将矿工培训和煤炭安全生产等相关技术结合起来,为现代采矿工程提供高效便捷的信息化服务。
2.传统采矿工程技术局限性
2.1技术落后
我国在采矿过程中无法全面的对全国范围之内的矿产资源进行高效的开采,特别是在一些地质条件较差的地区,矿产资源丰富,开采难度却巨大。当前,随着人们生活水平的提高,经济的高速发展,对于矿产资源等能源的需求也越来越大,如果不对采矿技术加以现代化的改革,不仅会影响到企业的实际经营收益,还会拖慢我国经济发展的速度。
2.2安全意识不足
采矿工程是一项具有一定危险性的作业,因此在实际采矿过程中必须要加强安全责任意识,否则会导致矿难事故的发生,给工作人员和企业带来毁灭性的打击。无论从哪个角度来说,安全采矿都是采矿工程的第一要务。但是当前,由于安全生产意识的相对落后,采矿工程中很多工作人员和管理人员缺乏安全产矿的意识,采矿工程存在相当大的安全隐患,在防护设施、人员培训方面工作不到位,很多工作人员在采矿工程中缺乏全套的安全保护服装设备,在采矿下井之前也没有接受系统化的安全培训,这些因素导致我国采矿工程安全事故频频发生,威胁到了工作人员的人身安全,影响了企业的社会信誉和经济效益。
3虚拟现实技术在采矿工程中的具体应用
3.1利用虚拟现实技术进行系统设计
在采矿工程领域运用虚拟现实技术能够大大提高采矿工程的实际效果,目前虚拟现实技术在采矿工程中的使用已经经过了长时间的摸索,取得了一定的成效。首先,工作人员可以利用虚拟现实技术优化采矿工程的系统设计。所谓采矿工程的系统设计,主要是通过虚拟现实技术形成矿山系统的三维模型,包括开拓系统、运输系统等,在这些不同的采矿模型中,通过虚拟现实技术可以实现系统内部的相互合作与交流,这一模型可以容纳不同的系统设计观念,在虚拟模型内部可以形成相互交错的关系,为工作人员清晰的呈现出不同的作业系统的运行情况以及它们的相互影响态势。在采矿工程中的系统设计也可以利用虚拟现实技术进行快速的分析和校正,如果出现不合理的设计,也便于工作人员对他们及时的调整和优化,因此将虚拟现实技术运用在采矿工程的系统设计中,可以确保实际环境和虚拟模型存在高度的重叠,方便了工作人员对于系统设计中信息的摄取。
3.2利用虚拟现实技术进行施工技术的改进
将虚拟现实技术运用在采矿工程中,可以对采矿的技术和工艺流程进行监控和模拟,方便工作人员对于整个采矿工程过程的把控。具体而言,虚拟现实技术可以利用相关的技术软件将矿山井下的真实作业情况在桌面之上生成三维和立体化的场景模型,采矿工作者可以利用虚拟现实系统进行模拟施工作业。通过虚拟现实技术的加入,可以使采矿工程场景真实的呈现在工作人员眼前,犹如身临其境,工作人员可以真实的观摩到采矿现场的实际操作情况,在真实可靠的前提下,对施工工艺和技术流程进行进一步优化和改革。同时,虚拟现实技术的三维模型也可以作为采矿工程的借鉴和参考。
3.3将虚拟现实技术运用在矿山爆破工程中
在矿山爆破工作中使用虚拟现实技术,工作人员可以模拟采矿周边地区的地质和水文条件,模仿出完整真实的地形地貌,探查水流流向以及周围的居民环境,为整个矿山爆破工作打造出一个相对仿真的环境模型。爆破工程师可以通过虚拟现实技术打造仿真空间环境,对矿山爆破的地点进行安全、正确的考量,设计完整的爆破方案,同时,通过虚拟现实模型,工作人员也可以对矿山爆破进行预演,评估一定范围之内的爆破影响,并将实际的模拟参数和预想的情况进行对比,如果发现出入较大,可以进一步修改爆破计划。由此可见,虚拟现实技术在矿山爆破工程中的应用可以使整个工程更加具有科学性。
3.4将虚拟现实技术运用在矿山的管理中
虚拟现实技术运用在矿山管理中可以最大限度的保护矿产资源开采的安全性,有助于有序的安排采矿机械设备,保证施工流程顺利运行。具体来说,矿山管理中可以借用虚拟现实技术的远程监控特征观察环境动态,自动生成采矿工作的真实环境,工作人员可以按照虚拟现实模型对于矿井下方的作业情况采用实景图的方式进行观察和调度,可以从安全角度考虑本次采矿工程的实际情况,也可以规划矿山、安排工期进度、预防安全事故,特别是对于瓦斯爆炸和矿井火灾这些死亡率最高的采矿事故而言,虚拟现实技术可以通过计算机技术的支撑对井下作业的情况进行模拟,一旦发生事故也可以恢复有关数据,对火灾发生的真实情况进行模拟,对后续采矿工程的进一步调整,提供科学的参考。除此之外,虚拟现实技术也可以被运用在采矿工作者的学习培训中,减小人力物力资源的投入,提高采矿企业的实际经营收益。
4结语
将虚拟现实技术运用在采矿工程中可以改进工程的管理控制水平,解决采矿工作可能对环境造成的影响和破坏。虚拟现实技术可以被运用在采矿工程的系统设计、施工技术改进、矿山爆破工程、矿山管理等多个环节的采矿工作中,通过对于真实场景的模拟,提高采矿工程的安全性,便于工作人员及时的对于采矿工程运行过程进行全方位的把控和调整,全面提高采矿工程的开展效率,推动我国采矿作业领域到达新的发展高度。
参考文献
[1]黄伟.虚拟现实技术在采矿工程中的应用[J].世界有色金属,2018(20):60-61.
[2]程鲁晗,邓伟.浅议虚拟现实技术在采矿工程中的应用[J].科技创新与应用,2017(11):113.
[3]高吉来.虚拟现实技术在煤矿安全工程中的应用[J].现代工业经济和信息化,2018,8(10):50-51.