模拟仿真技术在采掘安全培训中的应用分析

摘 要：采掘一线是煤矿生产的前沿主阵地，因工作地点空间狭窄、系统复杂、设备集中，又常常受到“水、火、瓦斯、煤尘、矿压、冲击地压”等自然灾害的威胁，因此，安全是煤矿生产管理的第一要务，是各项工作的根本点和出发点。考虑到影响生产及可能产生的不确定安全隐患，技能训练、考核一般很难在生产现场进行；建立专门的实训基地再现井下的实际生产场景，需要大量的系统配套设施，工程巨大、维护困难，难以实现。因缺乏实训条件，造成理论培训课堂化、技能训练基础化、专业技能训练局部化，是目前职业技能培训的无奈状况，从根本上影响和制约着培训的质量。如何才能突破客观条件的制约，更快更好的培养技能型人才，实现培训与生产现场的良好对接，现代模拟仿真技术将为我们架起一条通向成功彼岸的桥梁。

关键词：安全培训现状；模拟仿真技术；应用效果

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.179

1 安全培训现状

《中华人民共和国矿山安全法实施条例》第三十五条中明确规定：“新进矿山的井下作业职工，接受安全教育、培训的时间不得少于72小时，考试合格后，必须在有安全工作经验的职工带领下工作满4个月，然后经再次考核合格，方可独立工作。”师傅带徒的模式仍是新工人熟悉岗位技能的主要方式。但由于新上岗的员工对井下工作环境、设备不熟悉，又缺乏实操训练的基础，很容易出现程序颠倒、误操作、误动作等异常情况，很容易诱发事故，不仅会造成重大的经济损失，而且有可能造成重大人员伤亡事故；由于操作不当，也严重影响了生产的质量和产量；受师傅操作理念、习惯的影响，如果师傅有不良习惯，徒弟就很难养成规范的操作技能。

国内煤炭采掘一线岗位工种的技能训练，考虑到影响生产及可能产生的不确定安全隐患，一般很难安排在生产现场进行；建立专门的实训基地再现井下的实际生产场景，需要大量的系统配套设施，工程巨大、维护困难、运转费用较高，也难以实现。因缺乏实训条件，造成理论培训课堂化、技能训练基础化、专业技能训练局部化，是目前职业技能培训的无奈状况。采掘一线人员文化素质普遍偏低，安全培训过程中只能被动接受知识和技能，导致培训效果非常有限，从根本上严重影响和制约着培训的质量。

2 模拟仿真技术的主要特点

（1）形象：是指模拟仿真装置生动、直观，可以提高受训学员的学习积极性，克服因老师素质的差异、学习内容的枯燥给教学带来的影响。

（2）科学：模拟仿真实训操作系统依据煤矿三大规程，操作过程中融入 “手指口述”安全确认法，规范工人的技能操作，使培训过程更加科学、合理。

（3）简易：是指模拟仿真训练装置能够将复杂的技术动作、操作要求简单化、科学化，使学员更容易进行操作训练，考核过程既规范又具有可操作性。

（4）安全：采用模拟仿真方式对职工进行培训，学员可以在地面安全的环境中熟悉、操作各种复杂设备模型，即使操作失误，也不会真正发生危险。

（5）互动：不是简单地运行事先编制好的程序，它重点强调受训学员的亲身参与，特别强调学员参与其中的沉浸感。同时，学员与虚拟环境之间可以有多空间的信息互动作用。

（6）高效：模拟仿真实训操作装置是把模拟仿真技术引入实训教学，受训学员置身于仿真环境之中，可以充分调动感觉、运动和思维通道的学习机能，知识获取的效率得到明显提高。

3 模拟仿真技术的应用效果

3.1 实现以学员为主体的教育培训模式，大大提高安全培训质量

模拟仿真技术与先进的现代教育培训通道相结合，彻底改变了过去单一性的、以文字为主的课本教育培训资源的形式，使安全培训向多元化方向发展。模拟仿真技术可以实现在不同时间、不同地点对受训学员进行安全培训。学员既可以根据培训内容、技能要求做出符合自身特点的设计和选择，反复进行自我训练，达到以学员为中心的个性化培训目标，安全培训的效率得到了大大的提高。

3.2 实现技能训练的安全、经济、高效

（1）安全性煤矿井下受到多种自然灾害的威胁，加之系统复杂、空间狭窄，采掘一线的每一个生产或操作环节都可能存在着安全隐患。因洞察能力不强、操作不慎等，可能诱发安全事故，甚至造成严重后果。采用模拟仿真培训方式对学员进行安全培训，学员不需亲临其境，便可以在地面展操作练习。

（2）经济性应用计算机模拟仿真，节省了大量的生产设备、设施方面的投入，不需要消耗训练器材，节能环保，大幅降低了培训成本。教学中无故障维修、机器维护保养护费用的发生，也不需要安排专职人员进行机械的定期检修保养。可以轻松实现与多媒体技术的对接，同时进行对多个学员的技能培训，且不占用现场设备的生产时间，大大提高了生产效率，增加企业效益。

（3）高效性虚拟现实设备可以模拟出各种感官环境，学员可以充分利用其感官去听、察、嗅、触，使人产生一种沉浸其中的强烈之感。在模拟仿真技术支持下，模拟仿真装置与实际设备功能相同，操作方法完全一样；通过模拟仿真系统实现多次重复性操作训练，实现对规范操作的熟练化，比在实际生产中更为便捷和高效。

参考文献：

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[2]中华人民共和国矿山安全法实施条例[J].

[3]黄守国，崔树清.利用仿真技术提高实训教学质量[J].职业技术教育研究，2008（08）.

[4]沈学利，张纪锁.虚拟仿真在煤矿安全培训教育中的应用[J].辽宁工程技术大学.

作者介：张立新（1978-），男，山东曲阜人，本科，燕山大学一级实习指导教师，主要从事采掘类培训与教学研究。