谈虚拟现实技术在采矿工程中的应用

摘要：虚拟现实技术的使用与三维虚拟模型的构建，为我国采矿工程的发展提供了足够的技术支持，是我国矿产资源采掘工作未来发展过程中的必备技术之一。因此，文章对我国传统采矿工作中存在的不足以及虚拟现实技术在采矿工作中的实际应用情况进行了探讨与分析。

关键词：虚拟现实技术；采矿工程；应用

引言

近年来，我国矿产资源采掘工作中的问题不断，安全事故频发。一方面，是由于技术方面的落后所导致的；另一方面，则是由于管理方面的不善所导致的。其中采矿工程施工管理方面存在的不足也是由于技术落后所引起的。因此，提高我国采矿工程的管理技术水平便逐渐成为了我国矿产资源采掘工作未来发展的主要方向。虚拟现实技术作为一项全新的信息化技术，将其融入我国采矿工程的管理工作之中，不仅能够有效地提升我国采矿工程的管理水平，还能为我国矿产资源采掘工作提供更多的采掘方法。

1我国目前采矿施工管理工作中存在的问题

1.1技术不足导致的管理松散

从目前的情况来看，我国矿产资源的采掘工程存在着诸多的问题。这主要是我国矿产资源采掘工程的研究起步较晚，技术水平方面相对落后所导致的。但从技术水平的角度上来看，与国际上许多发达国家相比，都存在着较大的差距。部分从事矿产资源采掘工作的企业在实际的工作中，依旧使用传统的采掘技术与管理方法，不仅导致了采矿工程中产生了大量的矿产资源浪费，还消耗了大量的人力资源，从而对企业采矿的经济效益产生了不利的影响。由于技术方面较为落后，在管理时必然缺乏有效的管理制度对采矿工作人员进行有效的约束，只能采用粗放式管理，进而导致了工作人员在工作中不够细心，安全意识差，对矿产资源的采掘工作缺乏有效的认识，极易影响采矿工程的工作效率与质量。由于我国采矿工程在技术方面较为落后，在矿产资源开采的过程中，无法对一些地质条件较差的矿区进行开采，因此，导致了我国许多矿产资源丰富的矿区无法得到有效的开采。与此同时，随着社会经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，市场对矿产资源的需求量也在不断上涨，目前我国的采矿技术能力明显已经无法满足市场的相关需求，采矿技术的改革已经到了刻不容缓的地步。除了市场需求方面的因素以外，采矿技术的改革还能有效的降低矿产资源采掘工作中存在的安全隐患，确保采矿工程的安全。

1.2意识不足导致的安全隐患

在矿产资源的采掘工作中，矿难事故一旦发生，便是灾难性的事故，不仅会造成大量的财力、物力损失，还会造成大量的人员伤亡。因此，现代采矿企业都将采矿工作中的安全问题，看作是企业未来发展的第一要务。然而，为了有效的防治采矿工作中存在的安全事故，不仅要在技术方面上不断提高，还要在意识方面有所提高。所谓的意识方面的提高，就是要提高采矿企业管理者的安全管理意识，强化采矿工作人员的安全教育工作，使管理者与工作者从思想上提高对安全事故的重视，有效的排除其中存在的安全隐患。然而，从我国采矿企业目前的发展情况来看，意识方面的强化工作显然还不够。许多企业的采矿人员在工作中没有全套的安全防护设备，没有学习足够的安全逃生技巧。各类安全事故依旧频发，不仅对采矿工作人员的人身安全造成威胁，也会对企业的信誉与经济效益产生不良影响。

1.3管理不足导致的环境污染

从矿产资源采掘工作的内容与流程上来看，势必会对其周围的环境造成一定的污染，例如一些放射性资源的采集与处理，都会对周围的水源、空气以及土壤造成不同程度上的影响，严重威胁着周围居民的生产与生活。不仅如此，由于管理工作不到位，导致了矿产资源在采掘的过程中存在着严重的采伐过度的情况，因此，我国矿区周围很少有人居住，自然环境也极其恶劣。而部分政府相关部门的不作为，也在一定程度上纵容了这些恶劣的问题。通常情况下，采矿工程管理方面存在的不足，主要表现在企业行为方面的不负责以及制度方面的不起安全。这正是由于这些行为的存在，使企业的矿产资源采掘工作与环境保护工作发生了矛盾，如不进行及时的整治与调整，势必会对我国采矿企业今后的发展以及周围的生态环境造成不良的影响。

2虚拟现实技术在矿产资源采集工作中的应用

2.1建立采矿工程虚拟模型

在当前时代的背景下，网络信息技术是推动时展的主流技术。而虚拟现实技术则是当前信息技术所衍生出的高端技术之一，将其有效的融入矿产资源的采掘工作当中，必将大有裨益。在实际的工作中，采矿工程若要充分的利用虚拟现实技术来辅助矿产资源采掘工作，就必须要满足该技术的使用条件，在计算机上通过相关软件创建虚拟环境空间，从而在该空间内生成三维虚拟模型。在该模型的设计中，其内容要涉及采矿工程从前期勘察到中期采集再到后期回收的全部过程。从而实现对采矿工程的全方位管理，不仅可以有效的提高采矿工作人员的工作质量，还能确保采矿工作的工作效率，有效的提高矿产资源采掘工作的管理水平，实现以安全保障为第一要务的采矿工程管理。虚拟现实技术的使用，开拓了我国采矿工程管理的新篇章。不同于传统的采矿工程管理技术，虚拟现实技术可以充分的利用管理人员自身的想象力与创造力，使采矿工程中存在的问题更加明显的显现出来，对安全事故的发生起到了良好的预防作用。三维虚拟模型的构建与使用，不仅有效的解决了我国矿产资源采掘工作中存在大量资源浪费的问题，还能够通过虚拟模型的构造，直观的反映出矿区周围的地质情况，并针对该情况进行有效的施工设计，从而实现了对一些地质环境恶劣地区的矿物开采，提高了我国矿产资源的开采率。在三维虚拟模型的涉及过程中，为了最大限度的发挥出虚拟现实技术的优势，更加真实的反映出矿区周围的地质环境，务必要在使用的过程中，针对矿区周围的实际情况，进行全方位的优化设置与改造。

2.2利用虚拟模型选择最佳开采方式

三维虚拟模型的构建，开拓了我国采矿工程发展的全新领域，虚拟现实技术的使用也为我国采矿工程的发展提供了全新的开采方式。三维虚拟模型的使用，可以使操控人员根据勘测得到的地质相关资料来判断采矿工程的施工难度以及重点需要解决的问题，然后便可利用虚拟现实技术在模型上进行预想性的操作，从而确定最佳的施工方式。虚拟现实技术特有的语音系统可以使操控人员通过语言输入实现人机之间的交流，而不需要一系列相对繁琐的程序输入。在实际的工作中，三维虚拟模型的构建不仅可以使采矿管理人员更加直观的观察到矿区周围的实际地质情况以及矿井内部的真实情况，有效的提高了风险防治工作的成功率。与此同时，一旦矿产资源采掘工作中发生了意外，在确定责任归属的过程中，也可以充分利用虚拟现实技术中的现场还原功能，对事发现场的情况进行真实有效的还原。在日常的检测工作中，利用三维虚拟模型进行检测，可以更加准确有效的反映出矿井设计中存在的问题以及工作中存在的安全隐患。由此可见，虚拟现实技术在矿产资源采掘工作中发挥的重大作用。

3结束语

综合上文所述，我国采矿工程之所以存在着问题，主要是由于技术方面的落后所导致的。虚拟现实技术在采矿工程中使用以后，不仅使我国在采矿工程施工管理技术方面逐渐缩小了与发达国家之间的差距，还促进了采矿工程技术方面的有效与效率方面的提高，从而在采矿工程未来的发展过程中，实现生产效率的提高。

参考文献

[1]刘溪鸽，杨天鸿，张鹏海，等.基于虚拟现实技术的岩石力学数值计算与三维可视化[J].金属矿山，2015，44（08）.

[2]任丽君.虚拟现实在采矿工程教学中的开发应用研究[J].时代教育，2016（16）：136-136.

作者:程鲁晗 邓伟 单位:云南煤矿安全监察局 云南煤矿安全技术中心