瓦斯抽采系统计算机仿真系统的分析
瓦斯抽采系统计算机仿真系统的分析 摘要：采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研 发，利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真，结 果表明：该仿真系统成功地展示钻孔布置，抽采范围以及瓦斯运移状况，具有直 观、生动和易懂等特点，可用于煤矿安全培训，对现场施工和培训学习具有一定 的指导意义。关键词：虚拟仿真；
瓦斯抽采；
计算机；
安全培训 一、概述 矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一，预防突出的主要方法之一是预抽采 瓦斯[1-3]。随着软件开发应用的高速发展，越来越多的计算机软件应用到了矿井 设计和预测中。根据瓦斯抽采形态，采用计算机技术（3DMAX、NURBS曲面技 术）建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真，将整个工艺过程 用模型动作制成动画演示出来，直观地展示了抽采瓦斯的相关细节，可供人员学 习和培训应用。
二、瓦斯抽采仿真系统研发 本文借助计算机结合3DMAX软件，把井下瓦斯抽采工程中的岩层、 钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来，在系统开发中，涉及的关键技术包 括系统的智能化、三维要素的建模和显示等，运用控制插值算法的精度和视窗的 消隐与裁剪等技术，实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。
2.1巷道模型仿真 2.2瓦斯抽采系统模型仿真 根据现场抽采工艺，基于抽采设备的3DMAX静态建模，模拟了抽采 巷道、卸压煤层的空间位置关系，并实现了钻机，注浆泵、油泵等抽采设备的创 建及配套。在3DMAX中设置模型透明度参数，使内部煤岩体变得透明可见，设 置多个角度的摄像机路径进行分段渲染，设定摄像线性路径，摄像机在渲染时沿 着指定路径运动。打开“修改”命令，设置摄像机镜头参数，达到较好的摄影效果， 在渲染窗口设置视频的帧数，控制演示速度和时间。通过仿真，清晰展示了煤层 与钻场、巷道层位的关系，具有较强的立体感，将钻杆钻进，注浆封孔及瓦斯流动真实地展现出来，实现了可视化，有利于工程技术人员对该工艺的了解。
三、结论 本文建立的可视化瓦斯抽采计算机仿真系统在一定程度上反映了瓦 斯抽采的主要工艺过程，清晰地显示钻孔布置，抽采范围，瓦斯运移状况。该仿 真系统可直接应用在其他煤矿企业的安全培训中，能够将钻孔布置及参数设计模 型准确形象地用于培训教学上，同时，可为煤矿瓦斯抽采及综合治理提供一定参 考。