[發(fā)明專利]一種礦山采掘工作面透水災(zāi)害虛擬仿真應(yīng)急救援演練方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111204418.0
• 申請(qǐng)日: 2021-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113870645A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏曉;劉雄;蔣旭剛;孫云川;陳玉坪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科華安全設(shè)備有限責(zé)任公司;中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
• 主分類號(hào): G09B9/00
• 分類號(hào): G09B9/00
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 趙玉乾

本發(fā)明涉及礦山應(yīng)急救援技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種礦山采掘工作面透水災(zāi)害虛擬仿真應(yīng)急救援演練方法。包括以下步驟，實(shí)地采集步驟：實(shí)地采集礦井各類模型的基礎(chǔ)參數(shù)，構(gòu)建參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，場(chǎng)景構(gòu)建步驟：根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的基礎(chǔ)參數(shù)，建立應(yīng)急救援的演練場(chǎng)景的虛擬三維模型，模擬透水步驟：模擬透水災(zāi)害的完整過(guò)程，災(zāi)害生成步驟：在演練場(chǎng)景中生成模擬的透水災(zāi)害，救援演練步驟：將救援人員投放至演練場(chǎng)景中，并獲取救援人員在演練場(chǎng)景中進(jìn)行救援演練的行為，綜合評(píng)分步驟：根據(jù)救援人員在演練場(chǎng)景中的行為，給出救援人員對(duì)于透水災(zāi)害處理流程的綜合評(píng)分。從而解決目前因演練演習(xí)環(huán)境與實(shí)際礦井差距較大，所導(dǎo)致的透水災(zāi)害演練演習(xí)效果不佳的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山應(yīng)急救援技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種礦山采掘工作面透水災(zāi)害虛擬仿真應(yīng)急救援演練方法。

背景技術(shù)

煤礦透水是發(fā)生在采煤工作面后方采空區(qū)、超前支護(hù)區(qū)域、巷道礦山壓力增高區(qū)等地點(diǎn)，因鄰近煤巖層存在老窖水、高壓含水層、暗河和溶洞，未能及時(shí)超前探放水，在采動(dòng)作用影響下，大量礦井水通過(guò)倒水裂縫涌入采掘空間淹沒(méi)巷道、沖毀設(shè)備，有時(shí)夾雜有害有毒氣體的透水事故，此類透水事故發(fā)生原因與含水層層位、斷層分布、采動(dòng)壓力、廢棄礦井等因素密切相關(guān)，難以發(fā)現(xiàn)控制，需要提前做好開(kāi)采掘進(jìn)前的水害超前鉆探工作，及時(shí)進(jìn)行探水防水工作。

煤礦采掘工作面透水事故一旦發(fā)生，礦井涌水快速進(jìn)入采掘空間，并順著地勢(shì)，沿著巷道由高處流往低處，并在巷道低處快速聚集，淹沒(méi)巷道，加之有些老空窖水質(zhì)呈酸性，夾雜有毒有害氣體，極易引發(fā)毒倒人員、有毒有害氣體爆炸、冒落等次生災(zāi)害，應(yīng)急救援工作只有專業(yè)的礦山救援隊(duì)攜帶特種救援設(shè)備展開(kāi)前期人員搜救、排水堵漏通風(fēng)等災(zāi)害處置工作。

目前，礦井井下透水事故培訓(xùn)的方法主要是具有資質(zhì)的人員課堂講授進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)過(guò)后進(jìn)行考核。但是課堂傳授的效果并不理想，而礦井事故涌水量大、涉及范圍廣、排抽水及封堵工作困難，難以在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行模擬訓(xùn)練。雖然大部分救援隊(duì)都設(shè)置有模擬巷道，定期開(kāi)展救援演練演習(xí)，但是卻只是針對(duì)一般性礦井涌水的練習(xí)，用水量較小，僅簡(jiǎn)單進(jìn)行抽排水作業(yè)，與實(shí)際礦井錯(cuò)綜復(fù)雜透水救援環(huán)境相差較大，導(dǎo)致透水災(zāi)害演練演習(xí)的效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種礦山采掘工作面透水災(zāi)害虛擬仿真應(yīng)急救援演練方法，解決目前因演練演習(xí)環(huán)境與實(shí)際礦井差距較大，所導(dǎo)致的透水災(zāi)害演練演習(xí)效果不佳的問(wèn)題。

本發(fā)明提供的基礎(chǔ)方案：一種礦山采掘工作面透水災(zāi)害虛擬仿真應(yīng)急救援演練方法，包括以下步驟：

實(shí)地采集步驟：實(shí)地采集礦井各類模型的基礎(chǔ)參數(shù)，構(gòu)建參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；

場(chǎng)景構(gòu)建步驟：根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類基礎(chǔ)參數(shù)，建立應(yīng)急救援的演練場(chǎng)景的虛擬三維模型；

模擬透水步驟：給定透水災(zāi)害的模擬數(shù)值，根據(jù)模擬數(shù)值模擬透水災(zāi)害的完整過(guò)程；

災(zāi)害生成步驟：根據(jù)模擬結(jié)果，在演練場(chǎng)景中生成模擬的透水災(zāi)害；

救援演練步驟：在生成透水災(zāi)害后，通過(guò)VR設(shè)備，將救援人員投放至演練場(chǎng)景中，并獲取救援人員在演練場(chǎng)景中進(jìn)行救援演練的行為；

綜合評(píng)分步驟：根據(jù)救援人員在演練場(chǎng)景中的行為，給出救援人員對(duì)于透水災(zāi)害處理流程的綜合評(píng)分。

本發(fā)明的原理及優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)實(shí)地采集礦井下的模型基礎(chǔ)參數(shù)，構(gòu)建參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，將基礎(chǔ)參數(shù)通過(guò)VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還原礦井下真實(shí)場(chǎng)景作為演練場(chǎng)景，而后給定透水災(zāi)害的模擬數(shù)值，模擬出在演練場(chǎng)景中透水災(zāi)害蔓延擴(kuò)散的完整過(guò)程，模擬結(jié)束后，根據(jù)模擬的結(jié)果在演練場(chǎng)景中生成透水災(zāi)害。演戲的救援人員通過(guò)VR設(shè)備進(jìn)入所構(gòu)建的演練場(chǎng)景中，展開(kāi)透水災(zāi)害的救援演練，同時(shí)獲取并記錄救援人員在演練場(chǎng)景中的行為，根據(jù)救援人員的行為，對(duì)救援人員的演練過(guò)程進(jìn)行評(píng)分。