煤矿安全工程中虚拟现实技术的应用
（安阳鑫龙煤业技工学校，河南省安阳市，455133）
摘要：虚拟现实技术在多个领域被广泛应用，获得理想的应用效果，呈现出多重感知性、交互联通操作等特点，得到各个行业领域的喜爱。煤矿开采行业各项工作开展过程中受到多方面因素的影响，存在不同程度的安全问题。煤矿安全工程中采用虚拟现实技术，提升煤矿生产安全质量，促进煤矿开采行业健康持续发展。
关键词：煤矿安全工程；虚拟现实技术；应用
我国包含丰富的煤炭资源，但是开采和储备能力相对较低，在煤矿勘探安全方面，难以得到有效保障。虚拟现实技术在煤矿安全工程中应用，能够有效强化管理，提升其整体水平，为该行业的长久发展提供有力的支持和保障。
1虚拟现实技术阐述
1.1含义
VR技术主要采用计算机生成一种虚拟世界，便于参与者可以直接通过各种感官进行感受，同时允许参与者交互的观察和实践操作。VR技术具有自身一定的特点，更加关注人在VR系统的主导地位，促进信息数据处理系统更加满足人的实际需求，和人的各种感官感觉保持一致。VR技术的主要工作原理在计算机基础上，结合计算机图形学、多媒体和传感技术等，在现代研究学中占据重要位置。VR技术具有较高的感知能力，包含计算机的视觉感知性能，同时具有基本运动、听觉和触觉功能，甚至可以感知气味；较强的存在感，创建的虚拟环境能够促进用户身临其境、难辨真假的感受；VR技术的交互性主要促进用户在虚拟场景中对相关事物进行实践操作和反馈；虚拟环境中的运动规律和实际生活进行有效协调，具有一定的自主性[1]。煤矿安全工程中应用VR技术，保证工作开展的实际成效，降低人员的工作压力和工作量，为煤矿企业创造更多的综合效益，促进煤矿企业健康、稳定的可持续发展。
1.2特点
虚拟现实技术具有以下几大特点：①该技术和计算机存在显著的感知区别。计算机主要呈现出视觉、听觉效果。虚拟现实技术不仅包含视觉听觉感知力，还具有人类触觉、味觉嗅觉、运动等更多的感知，能够为人类提供感知的所有功能，同时能够带动人类进入联想和想象，增强人类的探究和分析等能力。②真实存在感。该技术能够促进人类明白身处虚拟世界，但是具有较强的真实存在性，让人不由自主的沉浸在虚拟环境中，仿佛在现实中，难以分辨真假。③交互联通操作。体验者能够采用专门的设备，置身在虚拟环境中，分析、判断和自主操作这个虚拟环境，借助多种信息的反馈，增强体验者对现实情况的掌握和思考，进而有效解决相关行业领域的现实问题。
2虚拟现实技术在煤矿安全工程中的应用
2.1场景、设备设计
煤矿安全工程施工建设的过程中，相关工作人员需要进行勘探、开采、运输和生产等多个环节，属于比较繁杂的体系，容易受到内外部因素的影响，对各个环节的工作顺利开展产生不良影响。因此，工作人员在煤矿生产中采用虚拟现实技术，创建虚拟的勘测、开采等场景环境。工作人员设计煤矿场景的过程中，采集真实的地理信息数据，创建相适应的地理环境，包含安全通道、仪器设施、系统装配、出入口等各个方面，最大程度的还原地下煤矿勘测的真实场景全貌。
另外，煤矿开采都是地下作业，具有繁杂的恶劣地下环境，活动空间狭小，对工作人员的生命安全等产生较大威胁[2]。因此，煤矿开采设备在实际应用维护过程中，对工作人员具有较高的要求。设计人员针对煤矿开采设备设计过程中，采用虚拟现实技术，能够有效节约时间和成本，迅速设计相应的开采设备，随时修改不同类型的零部件，不必等到设备实物制作完成，在任何时间段都能够进入虚拟空间，进行实践操作应用，最大程度的减少了实物设备制作周期。
2.2安全培训
煤矿地下开采作业过程中，经常出现瓦斯泄露、火灾等多种安全危害事故，增强现场工作人员的安全生产培训工作是该行业的主要工作环节。相关工作人员开展安全培训的过程中，采用虚拟现实技术能够有效引导和指导现场工作人员，开展地下开采模拟演练，通过模拟性的实践操作，促进培训员工在虚拟的地下环境中，感受到真实的采矿空间，积极学习采矿技术和安全知识，学会在恶劣的作业环境下加强自我保护，应用有效的措施解决突发事件。安全培训中应用虚拟现实技术，能够有效节约培训成本和时间，同时能够提升培训质量和效率，保证培训工作顺利有序进行。
2.3安全预防和事故分析
煤矿安全工程中容易出现相应的安全事故，产生严重的经济损失，同时对人员的生命安全具有巨大威胁。因此，相关工作人员在安全预防中采用虚拟现实技术，能够有效降低安全事故发生的几率，最大程度的降低其影响程度。工作人员采用该技术模拟安全事故场景，明确发生过程和问题，结合相关结果制定针对性的预防措施，同时经过模拟预防方案，明确预防效果，改进其中存在的不足，实现预防方案的科学完善性[3]。另外，安全事故发生之后，工作人员采用虚拟现实技术真实还原事故发生现象，展示发生过程，发现其原因、过程和后果，建立安全施工模型，找到其发生规律，设计相适应的安全事故处理方案，控制安全事故后续产生的影响。
结束语：煤矿安全工程中采用虚拟现实技术，能够促进客观环境的真实再现，促进人们感受到创建的虚拟环境，有利于工程的安全培训、安全事故预防和分析等工作开展，进一步保证安全工程顺利高效的开展。
参考文献：
[1]张鹏. 虚拟现实技术在煤矿安全工程中的应用研究[J]. 信息周刊, 2019(39):1-1.
[2]王亚辉. 虚拟现实技术在煤矿安全培训中的应用价值分析[J]. 信息周刊, 2019(7):1-1.
[3]程鲁晗, 邓伟. 浅议虚拟现实技术在采矿工程中的应用[J]. 2021(2017-11):113-113.
