淺議虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

程魯晗+鄧偉

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用與三維虛擬模型的構(gòu)建，為我國(guó)采礦工程的發(fā)展提供了足夠的技術(shù)支持，是我國(guó)礦產(chǎn)資源采掘工作未來(lái)發(fā)展過(guò)程中的必備技術(shù)之一。因此，文章對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)采礦工作中存在的不足以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在采礦工作中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了探討與分析。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；采礦工程；應(yīng)用

引言

近年來(lái)，我國(guó)礦產(chǎn)資源采掘工作中的問(wèn)題不斷，安全事故頻發(fā)。一方面，是由于技術(shù)方面的落后所導(dǎo)致的；另一方面，則是由于管理方面的不善所導(dǎo)致的。其中采礦工程施工管理方面存在的不足也是由于技術(shù)落后所引起的。因此，提高我國(guó)采礦工程的管理技術(shù)水平便逐漸成為了我國(guó)礦產(chǎn)資源采掘工作未來(lái)發(fā)展的主要方向。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一項(xiàng)全新的信息化技術(shù)，將其融入我國(guó)采礦工程的管理工作之中，不僅能夠有效地提升我國(guó)采礦工程的管理水平，還能為我國(guó)礦產(chǎn)資源采掘工作提供更多的采掘方法。

1 我國(guó)目前采礦施工管理工作中存在的問(wèn)題

1.1 技術(shù)不足導(dǎo)致的管理松散

從目前的情況來(lái)看，我國(guó)礦產(chǎn)資源的采掘工程存在著諸多的問(wèn)題。這主要是我國(guó)礦產(chǎn)資源采掘工程的研究起步較晚，技術(shù)水平方面相對(duì)落后所導(dǎo)致的。但從技術(shù)水平的角度上來(lái)看，與國(guó)際上許多發(fā)達(dá)國(guó)家相比，都存在著較大的差距。部分從事礦產(chǎn)資源采掘工作的企業(yè)在實(shí)際的工作中，依舊使用傳統(tǒng)的采掘技術(shù)與管理方法，不僅導(dǎo)致了采礦工程中產(chǎn)生了大量的礦產(chǎn)資源浪費(fèi)，還消耗了大量的人力資源，從而對(duì)企業(yè)采礦的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生了不利的影響。由于技術(shù)方面較為落后，在管理時(shí)必然缺乏有效的管理制度對(duì)采礦工作人員進(jìn)行有效的約束，只能采用粗放式管理，進(jìn)而導(dǎo)致了工作人員在工作中不夠細(xì)心，安全意識(shí)差，對(duì)礦產(chǎn)資源的采掘工作缺乏有效的認(rèn)識(shí)，極易影響采礦工程的工作效率與質(zhì)量。

由于我國(guó)采礦工程在技術(shù)方面較為落后，在礦產(chǎn)資源開(kāi)采的過(guò)程中，無(wú)法對(duì)一些地質(zhì)條件較差的礦區(qū)進(jìn)行開(kāi)采，因此，導(dǎo)致了我國(guó)許多礦產(chǎn)資源豐富的礦區(qū)無(wú)法得到有效的開(kāi)采。與此同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷上漲，目前我國(guó)的采礦技術(shù)能力明顯已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)的相關(guān)需求，采礦技術(shù)的改革已經(jīng)到了刻不容緩的地步。除了市場(chǎng)需求方面的因素以外，采礦技術(shù)的改革還能有效的降低礦產(chǎn)資源采掘工作中存在的安全隱患，確保采礦工程的安全。

1.2 意識(shí)不足導(dǎo)致的安全隱患

在礦產(chǎn)資源的采掘工作中，礦難事故一旦發(fā)生，便是災(zāi)難性的事故，不僅會(huì)造成大量的財(cái)力、物力損失，還會(huì)造成大量的人員傷亡。因此，現(xiàn)代采礦企業(yè)都將采礦工作中的安全問(wèn)題，看作是企業(yè)未來(lái)發(fā)展的第一要?jiǎng)?wù)。然而，為了有效的防治采礦工作中存在的安全事故，不僅要在技術(shù)方面上不斷提高，還要在意識(shí)方面有所提高。所謂的意識(shí)方面的提高，就是要提高采礦企業(yè)管理者的安全管理意識(shí)，強(qiáng)化采礦工作人員的安全教育工作，使管理者與工作者從思想上提高對(duì)安全事故的重視，有效的排除其中存在的安全隱患。然而，從我國(guó)采礦企業(yè)目前的發(fā)展情況來(lái)看，意識(shí)方面的強(qiáng)化工作顯然還不夠。許多企業(yè)的采礦人員在工作中沒(méi)有全套的安全防護(hù)設(shè)備，沒(méi)有學(xué)習(xí)足夠的安全逃生技巧。各類(lèi)安全事故依舊頻發(fā)，不僅對(duì)采礦工作人員的人身安全造成威脅，也會(huì)對(duì)企業(yè)的信譽(yù)與經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響。

1.3 管理不足導(dǎo)致的環(huán)境污染

從礦產(chǎn)資源采掘工作的內(nèi)容與流程上來(lái)看，勢(shì)必會(huì)對(duì)其周?chē)沫h(huán)境造成一定的污染，例如一些放射性資源的采集與處理，都會(huì)對(duì)周?chē)乃?、空氣以及土壤造成不同程度上的影響，?yán)重威脅著周?chē)用竦纳a(chǎn)與生活。不僅如此，由于管理工作不到位，導(dǎo)致了礦產(chǎn)資源在采掘的過(guò)程中存在著嚴(yán)重的采伐過(guò)度的情況，因此，我國(guó)礦區(qū)周?chē)苌儆腥司幼?，自然環(huán)境也極其惡劣。而部分政府相關(guān)部門(mén)的不作為，也在一定程度上縱容了這些惡劣的問(wèn)題。通常情況下，采礦工程管理方面存在的不足，主要表現(xiàn)在企業(yè)行為方面的不負(fù)責(zé)以及制度方面的不起安全。這正是由于這些行為的存在，使企業(yè)的礦產(chǎn)資源采掘工作與環(huán)境保護(hù)工作發(fā)生了矛盾，如不進(jìn)行及時(shí)的整治與調(diào)整，勢(shì)必會(huì)對(duì)我國(guó)采礦企業(yè)今后的發(fā)展以及周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境造成不良的影響。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦產(chǎn)資源采集工作中的應(yīng)用

2.1 建立采礦工程虛擬模型

在當(dāng)前時(shí)代的背景下，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)是推動(dòng)時(shí)代發(fā)展的主流技術(shù)。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則是當(dāng)前信息技術(shù)所衍生出的高端技術(shù)之一，將其有效的融入礦產(chǎn)資源的采掘工作當(dāng)中，必將大有裨益。在實(shí)際的工作中，采礦工程若要充分的利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)輔助礦產(chǎn)資源采掘工作，就必須要滿足該技術(shù)的使用條件，在計(jì)算機(jī)上通過(guò)相關(guān)軟件創(chuàng)建虛擬環(huán)境空間，從而在該空間內(nèi)生成三維虛擬模型。在該模型的設(shè)計(jì)中，其內(nèi)容要涉及采礦工程從前期勘察到中期采集再到后期回收的全部過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦工程的全方位管理，不僅可以有效的提高采礦工作人員的工作質(zhì)量，還能確保采礦工作的工作效率，有效的提高礦產(chǎn)資源采掘工作的管理水平，實(shí)現(xiàn)以安全保障為第一要?jiǎng)?wù)的采礦工程管理。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，開(kāi)拓了我國(guó)采礦工程管理的新篇章。不同于傳統(tǒng)的采礦工程管理技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以充分的利用管理人員自身的想象力與創(chuàng)造力，使采礦工程中存在的問(wèn)題更加明顯的顯現(xiàn)出來(lái)，對(duì)安全事故的發(fā)生起到了良好的預(yù)防作用。三維虛擬模型的構(gòu)建與使用，不僅有效的解決了我國(guó)礦產(chǎn)資源采掘工作中存在大量資源浪費(fèi)的問(wèn)題，還能夠通過(guò)虛擬模型的構(gòu)造，直觀的反映出礦區(qū)周?chē)牡刭|(zhì)情況，并針對(duì)該情況進(jìn)行有效的施工設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些地質(zhì)環(huán)境惡劣地區(qū)的礦物開(kāi)采，提高了我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率。在三維虛擬模型的涉及過(guò)程中，為了最大限度的發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，更加真實(shí)的反映出礦區(qū)周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境，務(wù)必要在使用的過(guò)程中，針對(duì)礦區(qū)周?chē)膶?shí)際情況，進(jìn)行全方位的優(yōu)化設(shè)置與改造。

2.2 利用虛擬模型選擇最佳開(kāi)采方式

三維虛擬模型的構(gòu)建，開(kāi)拓了我國(guó)采礦工程發(fā)展的全新領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用也為我國(guó)采礦工程的發(fā)展提供了全新的開(kāi)采方式。三維虛擬模型的使用，可以使操控人員根據(jù)勘測(cè)得到的地質(zhì)相關(guān)資料來(lái)判斷采礦工程的施工難度以及重點(diǎn)需要解決的問(wèn)題，然后便可利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模型上進(jìn)行預(yù)想性的操作，從而確定最佳的施工方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特有的語(yǔ)音系統(tǒng)可以使操控人員通過(guò)語(yǔ)言輸入實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的交流，而不需要一系列相對(duì)繁瑣的程序輸入。在實(shí)際的工作中，三維虛擬模型的構(gòu)建不僅可以使采礦管理人員更加直觀的觀察到礦區(qū)周?chē)膶?shí)際地質(zhì)情況以及礦井內(nèi)部的真實(shí)情況，有效的提高了風(fēng)險(xiǎn)防治工作的成功率。與此同時(shí)，一旦礦產(chǎn)資源采掘工作中發(fā)生了意外，在確定責(zé)任歸屬的過(guò)程中，也可以充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的現(xiàn)場(chǎng)還原功能，對(duì)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行真實(shí)有效的還原。在日常的檢測(cè)工作中，利用三維虛擬模型進(jìn)行檢測(cè)，可以更加準(zhǔn)確有效的反映出礦井設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題以及工作中存在的安全隱患。由此可見(jiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦產(chǎn)資源采掘工作中發(fā)揮的重大作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜合上文所述，我國(guó)采礦工程之所以存在著問(wèn)題，主要是由于技術(shù)方面的落后所導(dǎo)致的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在采礦工程中使用以后，不僅使我國(guó)在采礦工程施工管理技術(shù)方面逐漸縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，還促進(jìn)了采礦工程技術(shù)方面的有效與效率方面的提高，從而在采礦工程未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。

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