案例分享 | 智能掘进工作面虚拟仿真实验

科技的迅速发展，让智能化成为各行各业的重要发展趋势。在煤炭行业中，智能掘进技术逐渐崭露头角，成为提高生产效率、降低成本、保障安全的重要手段。

传统的煤炭掘进工作面依靠人工操作，存在许多问题。首先，工作环境恶劣，工人劳动强度大，效率低下。其次，掘进过程缺乏智能化、自动化控制，导致安全隐患难以消除。此外，人工操作还需要大量经验丰富的技术人员，使得企业人才需求压力增大。

虚拟仿真

为煤炭专业提供实践新思路

随着煤炭技术的突飞猛进，普通实验室条件已经难以满足课程的实验教学要求。同时，因为煤矿安全生产责任重大，学生难以到达现场参观学习，制约了学生对相关内容的学习和实践。

为此，恒点与中国矿业大学遵循“能实不虚，虚实结合”的原则，共同开发《智能掘进工作面虚拟仿真实验》，让学生在虚拟环境下学习掌握真实煤矿智能掘进工作面工作环境、设备、配套方式、安全操作流程、关键结构组成及功能等。增强学生综合知识能力和实践创新能力。

智能掘进工作面虚拟仿真实验通过理论与实践、课内与课外、现实与虚拟相结合，为培养学生综合实践能力和科研创新能力发挥着重要作用。

煤矿专业虚拟仿真

虚实结合，沉浸体验

《智能掘进工作面虚拟仿真实验》坚持以学生为中心，通过虚拟仿真技术，将理论与实际相结合。

传统的掘进工作面工艺实验采用模型实验和现场实验方式，不仅时间滞后，而且难以保证学生随时参与学习；虚拟仿真实验教学实现网络共享，利于学生自主学习。同时，虚拟仿真可以真实地反映智能化掘进工作面的工作场景，使学生真实地沉浸于虚拟环境中，体验现场操作以及设备认知等内容。

开放式的教学平台，使学生随时都能根据自己的意愿进行相关实验，极大地提高了学生的学习积极性。在虚拟平台上介绍的一些学科最新科研成果也弥补了现场教学的许多空白，有效地提高了学生的学习与创新能力。

矿业专业虚拟仿真实验，能够强化学生综合实践能力培养。以“智能掘进工作面”实验教学中涉及的采煤设备、智能采煤工艺、矿压智能监测、智能开采等操作流程为考点，以预习、实验的形式开展。最后通过对学生的练习情况、实验过程、实验报告等进行综合评价，不同的实验内容所占的实验权值不同，互动操作题目分值更高，有机地形成了一个综合评价体系。

虚拟仿真

赋能煤矿专业人才培养

通过虚拟仿真实验学习，学生能了解综采工作面不同类型的掘进机、刮板机、皮带输送机等设备的结构特征、功能特点、运行方式以及适用特点。

掌握智能掘进工作面在掘进前的准备工作即：①敲帮问顶，清理浮煤和浮矸；②测量迎头的巷道宽度和高度尺寸（可以使用激光测距仪）；③测量锚杆扭矩；④检查机器是否存在问题。掌握其操作的原理，操作步骤以及不当操作产生的危害。

同时，《智能掘进工作面虚拟仿真实验》还能帮助学生掌握智能掘进工作面的巷道支护方式，包括临时支护和永久支护的基本概念、特点、适用条件及流程，深入理解支护技术。熟悉支护质量检测，强调设备检测和矿压监测的重要性及操作流程，了解应力分布、矿压显现特征及监测方法。掌握智能化开采关键技术，培养学生运用专业知识和工具分析解决矿山生产技术问题的能力，提升资料搜集、归纳总结及撰写研究报告的能力。

结语

恒点与中国矿业大学共同开发《智能掘进工作面虚拟仿真实验》，通过理论学习与实践探索、虚实结合，让学生在虚拟环境下学习掌握真实煤矿智能掘进工作面工作环境、设备、配套方式、安全操作流程、关键结构组成及功能等。不仅提高了学生的学习积极性和自主学习的能力，还有效地提升了学生的创新能力。