基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究
发布时间：2021-08-15 13:49
矿井工作面回采生产是煤矿企业一个复杂的生产系统,将三维可视化与虚拟现实技术应用在新员工岗前培训与企业生产管理方面具有非常重要的科学意义。本文针对综采工作面回采复杂的生产工艺流程,从经济与安全生产的视角出发,对矿井虚拟仿真系统的关键技术与理论价值进行的深入的研究。设计开发了综采工作面虚拟生产仿真系统,实现了矿井仿真漫游、生产工艺仿真、安全教育培训、矿井智能管理以及灾害模型仿真等功能,推进了矿井高效智能化管理的进程,具有较强的实用价值与推广意义。其主要的研究结论如下：1.结合面向对象的程序软件设计思路,从虚拟现实技术沉浸性、交互性和设想性的特点出发,分析设计了综采工作面虚拟生产仿真系统的组织架构,提出了一种适用于矿井生产管理与教学培训虚拟生产仿真系统的设计开发流程。2.通过对虚拟仿真场景中工业广场、巷道、采掘机械设备、虚拟矿工以及工作面生产工艺仿真等三维仿真模型与生产技术的实现,提出了虚拟仿真场景模型分类,依次构建组装的创建思路。同时,为了提高虚拟仿真场景的导入与渲染速度,研究了矿井虚拟生产仿真系统的可视化场景建模与渲染优化技术。3.为了实现虚拟仿真系统真实的交互体验感,本文在对虚拟仿真场...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
矿产资源赋存结构
矿产资源储量的计算。同时，根据赋存矿产资源的不同品位，利用面模型与块体模型创建工具，构建得到了不同形状、位高的立斜井和巷道的设计方案如图2所示，为矿山企业提高生产、创造效益与科学研究均创造了有力条件。； I Wlli111t'l i ■I# ■；-WS, - -*?— ?.??.《?. — ? 雄>一J-? >：?■ ■?> ?>* s- s? :w‘ --■? ‘ ? ? Si ‘ i i 、?海If[.?> — ；二 “图1矿产资源赋存结构 图2矿山斜立井与巷道结构设计Figl Occurrence of mineral resources Fig2 Mine inclined shaft and tunnelstructure structure design3)矿井灾害仿真德国波鸿鲁尔大学（Ruhr-Universitat Bochum) 土木工程学院的矿业灾害研究小组，利用法国达索软件公司生产的矿业仿真软件Surpac，采用虚拟现实技术，创建了井下火灾的发生演变过程的动态仿真系统，该系统可以利用矿井通风网络中的风流状态解算因子与火灾烟流扩散方程公式，绘制出井下火灾的发展趋势图，近而通过灾害数据与灾害发展趋势图预测出火灾影响范围，进而评估出矿井灾害受损程度。-6-
资源评估、生产计划编制等。同时，该软件兼容国内外主流矿山设计应用软件，通过数据交换与资源共享，极大的提高了矿山企业工人的工作效率。DIMINE软件全面实现了矿床三维模型创建、矿产资源储量计算、二维或三维图形展示、幵采工艺优化、生产计划编制等，现己被多个矿山企业推广应用。 III mil 丨丨丨邏 哪斯I,i棚■丨_1丨1柳__叫 _..11萃?.赞.<-,上...J.:.::...::..,,:.: ii? x-s? *??:. tosfi- -ioc；?) a*4> ！!?a-?:
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维可视化的综采工作面过断层开采工艺仿真研究[J]. 何叶荣,孟祥瑞,徐雪战,吴娅楠. 煤炭技术. 2015(02)
[2]基于三维可视化与Zigbee技术的真三维煤矿人员定位[J]. 孟祥瑞,徐雪战,赵光明,殷大发. 煤炭学报. 2014(S2)
[3]基于三维可视化的卸压区瓦斯穿层抽采仿真研究[J]. 徐雪战,孟祥瑞,赵光明,王向前,何叶荣. 中国安全生产科学技术. 2014(09)
[4]刍议综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术[J]. 王利辉. 环球人文地理. 2014(16)
[5]三维可视化技术在巷道开拓中的应用[J]. 徐雪战,孟祥瑞,赵光明. 煤矿安全. 2014(05)
[6]基于Quest3D平台的地下综合体虚拟现实技术[J]. 彭芳乐,宋尚,王印鹏. 地下空间与工程学报. 2014(S1)
[7]基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究[J]. 徐雪战,孟祥瑞,何叶荣,赵光明,王向前. 中国安全生产科学技术. 2014(01)
[8]刮板输送机沉浸式虚拟装配系统设计[J]. 张晓慧,杨兆建,王学文,王义亮. 煤炭科学技术. 2013(12)
[9]三维模型网格数据压缩技术研究[J]. 李海生,刘成,蔡强,曹健. 系统仿真学报. 2013(09)
[10]大倾角综采工作面液压支架参数设计及其与围岩关系[J]. 石建军,师皓宇,包寿胜,刘宏伟. 煤炭学报. 2012(S2)
博士论文
[1]虚拟现实中连续碰撞检测算法研究[D]. 水泳.中国科学技术大学 2013
[2]综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术研究[D]. 赵国梁.西安科技大学 2012
[3]矿山巷道三维网络模型的构建及其路径分析方法研究[D]. 张志华.西安科技大学 2010
[4]虚拟环境中物体碰撞检测算法研究[D]. 金汉均.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]3D人物模型和动画自动生成技术的研究[D]. 杜翠焕.首都师范大学 2013
[2]基于Unity3D的虚拟实验系统设计与应用研究[D]. 朱柱.华中师范大学 2012
[3]矿井生产系统的三维虚拟建模及仿真技术研究[D]. 程宝军.河南理工大学 2011
[4]基于学习的逆向运动学人体运动合成[D]. 万齐亮.华中科技大学 2011
[5]基于VR技术的煤巷综掘仿真系统的研究与开发[D]. 刘洋.西安科技大学 2008
[6]基于OBB层次包围盒树的实时碰撞检测算法[D]. 郭海儒.太原理工大学 2004
[7]可视化矿进通风仿真系统研究[D]. 王俊琪.辽宁工程技术大学 2000
本文编号：3344669
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
矿产资源赋存结构
矿产资源储量的计算。同时，根据赋存矿产资源的不同品位，利用面模型与块体模型创建工具，构建得到了不同形状、位高的立斜井和巷道的设计方案如图2所示，为矿山企业提高生产、创造效益与科学研究均创造了有力条件。； I Wlli111t'l i ■I# ■；-WS, - -*?— ?.??.《?. — ? 雄>一J-? >：?■ ■?> ?>* s- s? :w‘ --■? ‘ ? ? Si ‘ i i 、?海If[.?> — ；二 “图1矿产资源赋存结构 图2矿山斜立井与巷道结构设计Figl Occurrence of mineral resources Fig2 Mine inclined shaft and tunnelstructure structure design3)矿井灾害仿真德国波鸿鲁尔大学（Ruhr-Universitat Bochum) 土木工程学院的矿业灾害研究小组，利用法国达索软件公司生产的矿业仿真软件Surpac，采用虚拟现实技术，创建了井下火灾的发生演变过程的动态仿真系统，该系统可以利用矿井通风网络中的风流状态解算因子与火灾烟流扩散方程公式，绘制出井下火灾的发展趋势图，近而通过灾害数据与灾害发展趋势图预测出火灾影响范围，进而评估出矿井灾害受损程度。-6-
资源评估、生产计划编制等。同时，该软件兼容国内外主流矿山设计应用软件，通过数据交换与资源共享，极大的提高了矿山企业工人的工作效率。DIMINE软件全面实现了矿床三维模型创建、矿产资源储量计算、二维或三维图形展示、幵采工艺优化、生产计划编制等，现己被多个矿山企业推广应用。 III mil 丨丨丨邏 哪斯I,i棚■丨_1丨1柳__叫 _..11萃?.赞.<-,上...J.:.::...::..,,:.: ii? x-s? *??:. tosfi- -ioc；?) a*4> ！!?a-?:
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维可视化的综采工作面过断层开采工艺仿真研究[J]. 何叶荣,孟祥瑞,徐雪战,吴娅楠. 煤炭技术. 2015(02)
[2]基于三维可视化与Zigbee技术的真三维煤矿人员定位[J]. 孟祥瑞,徐雪战,赵光明,殷大发. 煤炭学报. 2014(S2)
[3]基于三维可视化的卸压区瓦斯穿层抽采仿真研究[J]. 徐雪战,孟祥瑞,赵光明,王向前,何叶荣. 中国安全生产科学技术. 2014(09)
[4]刍议综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术[J]. 王利辉. 环球人文地理. 2014(16)
[5]三维可视化技术在巷道开拓中的应用[J]. 徐雪战,孟祥瑞,赵光明. 煤矿安全. 2014(05)
[6]基于Quest3D平台的地下综合体虚拟现实技术[J]. 彭芳乐,宋尚,王印鹏. 地下空间与工程学报. 2014(S1)
[7]基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究[J]. 徐雪战,孟祥瑞,何叶荣,赵光明,王向前. 中国安全生产科学技术. 2014(01)
[8]刮板输送机沉浸式虚拟装配系统设计[J]. 张晓慧,杨兆建,王学文,王义亮. 煤炭科学技术. 2013(12)
[9]三维模型网格数据压缩技术研究[J]. 李海生,刘成,蔡强,曹健. 系统仿真学报. 2013(09)
[10]大倾角综采工作面液压支架参数设计及其与围岩关系[J]. 石建军,师皓宇,包寿胜,刘宏伟. 煤炭学报. 2012(S2)
博士论文
[1]虚拟现实中连续碰撞检测算法研究[D]. 水泳.中国科学技术大学 2013
[2]综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术研究[D]. 赵国梁.西安科技大学 2012
[3]矿山巷道三维网络模型的构建及其路径分析方法研究[D]. 张志华.西安科技大学 2010
[4]虚拟环境中物体碰撞检测算法研究[D]. 金汉均.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]3D人物模型和动画自动生成技术的研究[D]. 杜翠焕.首都师范大学 2013
[2]基于Unity3D的虚拟实验系统设计与应用研究[D]. 朱柱.华中师范大学 2012
[3]矿井生产系统的三维虚拟建模及仿真技术研究[D]. 程宝军.河南理工大学 2011
[4]基于学习的逆向运动学人体运动合成[D]. 万齐亮.华中科技大学 2011
[5]基于VR技术的煤巷综掘仿真系统的研究与开发[D]. 刘洋.西安科技大学 2008
[6]基于OBB层次包围盒树的实时碰撞检测算法[D]. 郭海儒.太原理工大学 2004
[7]可视化矿进通风仿真系统研究[D]. 王俊琪.辽宁工程技术大学 2000
本文编号：3344669
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3344669.html
