[发明专利]一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法

权利要求书

1.一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：包括以下步骤：

实地采集步骤：实地采集矿井各类模型的基础参数，构建参数数据库；

场景构建步骤：根据参数数据库中的各类基础参数，建立应急救援的演练场景的虚拟三维模型；

模拟透水步骤：给定透水灾害的模拟数值，根据模拟数值模拟透水灾害的完整过程；

灾害生成步骤：根据模拟结果，在演练场景中生成模拟的透水灾害；

救援演练步骤：在生成透水灾害后，通过VR设备，将救援人员投放至演练场景中，并获取救援人员在演练场景中进行救援演练的行为；

综合评分步骤：根据救援人员在演练场景中的行为，给出救援人员对于透水灾害处理流程的综合评分。

2.根据权利要求1所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：所述场景构建步骤包括以下步骤：

S1-1：从基础数据库中获取基础参数，所述基础参数包括巷道参数、机械设备参数、风门参数、采空区参数、工作面参数；

S1-2：根据获取到的基础参数建立演练场景中的巷道、机械设备、风门、采空区、工作面的三维模型，并为基础参数增加边界条件。

3.根据权利要求2所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：所述模拟透水步骤包括以下步骤：

S2-1：根据模拟数据，模拟透水灾害发生、扩散、蔓延的完整过程，所述模拟数据包括透水量、涌水区域以及透水类型；

S2-2：根据透水灾害过程，将透水灾害过程划分为若干个时段，评估在演练场景中不同时段，透水灾害的影响范围。

4.根据权利要求3所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：还包括有模型破坏步骤：根据不同时段的透水灾害影响范围，在不同时段模拟对应时段演练场景中的三维模型的破坏及冲毁程度。

5.根据权利要求4所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：还包括有特效渲染步骤：通过VR虚拟引擎，在不同时段，根据透水灾害的影响范围，在演练场景中进行特效渲染，通过物理引擎，实现救援人员在演练场景中操作实现和匹配环境变化。

6.根据权利要求5所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：所述救援演练步骤包括以下步骤：

S3-1：使用虚拟仿真计算机硬件，配合VR设备、同步互动控制系统、以服务器为核心搭建内部网络，使多台VR设备联通，借助矿井灾害虚拟仿真软件，在透水灾害初期将一个小队或者多个小队救援人员投放至演练场景中随机井下基地；

S3-2：获取各个救援人员进行救援演练的救援流程，以及进行救援流程的行为规范，所述救援流程包括灾前侦查、人员搜救、排水通风、现场标注、灾害处置以及灾区恢复。

7.根据权利要求1所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：还包括设备模拟步骤：根据救援人员的请求，为救援人员生成模拟的救援设备，所述救援设备包括医疗救援设备和特种救援设备。

8.根据权利要求6所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：还包括有状态获取步骤：通过人体生理监测设备，获取救援人员生理状态，所述状态获取步骤包括以下步骤：

S4-1：获取救援人员的移动速度；

S4-2：获取救援人员的移动路线；

S4-3：获取救援人员的生理状态。

9.根据权利要求8所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：所述综合评分步骤包括以下步骤：

S5-1：根据预设的评价规则以及救援人员在救援演练中的救援过程，给出专家裁判评分；

S5-2：根据救援人员在救援过程中的行为规范，给出演练评估评分；

S5-3：根据专家裁判评分和演练评估评分，给出救援人员的综合评分。

10.根据权利要求9所述的一种矿山采掘工作面透水灾害虚拟仿真应急救援演练方法，其特征在于：还包括报告生成步骤：根据救援人员的救援过程以及综合评分，生成救援报告。