[發明專利]一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法

在審

• 申請號: 202111204418.0
• 申請日: 2021-10-15
• 公開（公告）號: CN113870645A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 魏曉;劉雄;蔣旭剛;孫云川;陳玉坪
• 申請（專利權）人: 重慶科華安全設備有限責任公司;中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 趙玉乾

1.一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：包括以下步驟：

實地采集步驟：實地采集礦井各類模型的基礎參數，構建參數數據庫；

場景構建步驟：根據參數數據庫中的各類基礎參數，建立應急救援的演練場景的虛擬三維模型；

模擬透水步驟：給定透水災害的模擬數值，根據模擬數值模擬透水災害的完整過程；

災害生成步驟：根據模擬結果，在演練場景中生成模擬的透水災害；

救援演練步驟：在生成透水災害后，通過VR設備，將救援人員投放至演練場景中，并獲取救援人員在演練場景中進行救援演練的行為；

綜合評分步驟：根據救援人員在演練場景中的行為，給出救援人員對于透水災害處理流程的綜合評分。

2.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：所述場景構建步驟包括以下步驟：

S1-1：從基礎數據庫中獲取基礎參數，所述基礎參數包括巷道參數、機械設備參數、風門參數、采空區參數、工作面參數；

S1-2：根據獲取到的基礎參數建立演練場景中的巷道、機械設備、風門、采空區、工作面的三維模型，并為基礎參數增加邊界條件。

3.根據權利要求2所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：所述模擬透水步驟包括以下步驟：

S2-1：根據模擬數據，模擬透水災害發生、擴散、蔓延的完整過程，所述模擬數據包括透水量、涌水區域以及透水類型；

S2-2：根據透水災害過程，將透水災害過程劃分為若干個時段，評估在演練場景中不同時段，透水災害的影響范圍。

4.根據權利要求3所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：還包括有模型破壞步驟：根據不同時段的透水災害影響范圍，在不同時段模擬對應時段演練場景中的三維模型的破壞及沖毀程度。

5.根據權利要求4所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：還包括有特效渲染步驟：通過VR虛擬引擎，在不同時段，根據透水災害的影響范圍，在演練場景中進行特效渲染，通過物理引擎，實現救援人員在演練場景中操作實現和匹配環境變化。

6.根據權利要求5所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：所述救援演練步驟包括以下步驟：

S3-1：使用虛擬仿真計算機硬件，配合VR設備、同步互動控制系統、以服務器為核心搭建內部網絡，使多臺VR設備聯通，借助礦井災害虛擬仿真軟件，在透水災害初期將一個小隊或者多個小隊救援人員投放至演練場景中隨機井下基地；

S3-2：獲取各個救援人員進行救援演練的救援流程，以及進行救援流程的行為規范，所述救援流程包括災前偵查、人員搜救、排水通風、現場標注、災害處置以及災區恢復。

7.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：還包括設備模擬步驟：根據救援人員的請求，為救援人員生成模擬的救援設備，所述救援設備包括醫療救援設備和特種救援設備。

8.根據權利要求6所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：還包括有狀態獲取步驟：通過人體生理監測設備，獲取救援人員生理狀態，所述狀態獲取步驟包括以下步驟：

S4-1：獲取救援人員的移動速度；

S4-2：獲取救援人員的移動路線；

S4-3：獲取救援人員的生理狀態。

9.根據權利要求8所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：所述綜合評分步驟包括以下步驟：

S5-1：根據預設的評價規則以及救援人員在救援演練中的救援過程，給出專家裁判評分；

S5-2：根據救援人員在救援過程中的行為規范，給出演練評估評分；

S5-3：根據專家裁判評分和演練評估評分，給出救援人員的綜合評分。

10.根據權利要求9所述的一種礦山采掘工作面透水災害虛擬仿真應急救援演練方法，其特征在于：還包括報告生成步驟：根據救援人員的救援過程以及綜合評分，生成救援報告。