模擬仿真技術在采掘安全培訓中的應用分析

摘 要：采掘一線是煤礦生產的前沿主陣地，因工作地點空間狹窄、系統復雜、設備集中，又常常受到“水、火、瓦斯、煤塵、礦壓、沖擊地壓”等自然災害的威脅，因此，安全是煤礦生產管理的第一要務，是各項工作的根本點和出發點。考慮到影響生產及可能產生的不確定安全隱患，技能訓練、考核一般很難在生產現場進行；建立專門的實訓基地再現井下的實際生產場景，需要大量的系統配套設施，工程巨大、維護困難，難以實現。因缺乏實訓條件，造成理論培訓課堂化、技能訓練基礎化、專業技能訓練局部化，是目前職業技能培訓的無奈狀況，從根本上影響和制約著培訓的質量。如何才能突破客觀條件的制約，更快更好的培養技能型人才，實現培訓與生產現場的良好對接，現代模擬仿真技術將為我們架起一條通向成功彼岸的橋梁。

關鍵詞：安全培訓現狀；模擬仿真技術；應用效果

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.179

1 安全培訓現狀

《中華人民共和國礦山安全法實施條例》第三十五條中明確規定：“新進礦山的井下作業職工，接受安全教育、培訓的時間不得少于72小時，考試合格后，必須在有安全工作經驗的職工帶領下工作滿4個月，然后經再次考核合格，方可獨立工作。”師傅帶徒的模式仍是新工人熟悉崗位技能的主要方式。但由于新上崗的員工對井下工作環境、設備不熟悉，又缺乏實操訓練的基礎，很容易出現程序顛倒、誤操作、誤動作等異常情況，很容易誘發事故，不僅會造成重大的經濟損失，而且有可能造成重大人員傷亡事故；由于操作不當，也嚴重影響了生產的質量和產量；受師傅操作理念、習慣的影響，如果師傅有不良習慣，徒弟就很難養成規范的操作技能。

國內煤炭采掘一線崗位工種的技能訓練，考慮到影響生產及可能產生的不確定安全隱患，一般很難安排在生產現場進行；建立專門的實訓基地再現井下的實際生產場景，需要大量的系統配套設施，工程巨大、維護困難、運轉費用較高，也難以實現。因缺乏實訓條件，造成理論培訓課堂化、技能訓練基礎化、專業技能訓練局部化，是目前職業技能培訓的無奈狀況。采掘一線人員文化素質普遍偏低，安全培訓過程中只能被動接受知識和技能，導致培訓效果非常有限，從根本上嚴重影響和制約著培訓的質量。

2 模擬仿真技術的主要特點

（1）形象：是指模擬仿真裝置生動、直觀，可以提高受訓學員的學習積極性，克服因老師素質的差異、學習內容的枯燥給教學帶來的影響。

（2）科學：模擬仿真實訓操作系統依據煤礦三大規程，操作過程中融入 “手指口述”安全確認法，規范工人的技能操作，使培訓過程更加科學、合理。

（3）簡易：是指模擬仿真訓練裝置能夠將復雜的技術動作、操作要求簡單化、科學化，使學員更容易進行操作訓練，考核過程既規范又具有可操作性。

（4）安全：采用模擬仿真方式對職工進行培訓，學員可以在地面安全的環境中熟悉、操作各種復雜設備模型，即使操作失誤，也不會真正發生危險。

（5）互動：不是簡單地運行事先編制好的程序，它重點強調受訓學員的親身參與，特別強調學員參與其中的沉浸感。同時，學員與虛擬環境之間可以有多空間的信息互動作用。

（6）高效：模擬仿真實訓操作裝置是把模擬仿真技術引入實訓教學，受訓學員置身于仿真環境之中，可以充分調動感覺、運動和思維通道的學習機能，知識獲取的效率得到明顯提高。

3 模擬仿真技術的應用效果

3.1 實現以學員為主體的教育培訓模式，大大提高安全培訓質量

模擬仿真技術與先進的現代教育培訓通道相結合，徹底改變了過去單一性的、以文字為主的課本教育培訓資源的形式，使安全培訓向多元化方向發展。模擬仿真技術可以實現在不同時間、不同地點對受訓學員進行安全培訓。學員既可以根據培訓內容、技能要求做出符合自身特點的設計和選擇，反復進行自我訓練，達到以學員為中心的個性化培訓目標，安全培訓的效率得到了大大的提高。

3.2 實現技能訓練的安全、經濟、高效

（1）安全性煤礦井下受到多種自然災害的威脅，加之系統復雜、空間狹窄，采掘一線的每一個生產或操作環節都可能存在著安全隱患。因洞察能力不強、操作不慎等，可能誘發安全事故，甚至造成嚴重后果。采用模擬仿真培訓方式對學員進行安全培訓，學員不需親臨其境，便可以在地面展操作練習。

（2）經濟性應用計算機模擬仿真，節省了大量的生產設備、設施方面的投入，不需要消耗訓練器材，節能環保，大幅降低了培訓成本。教學中無故障維修、機器維護保養護費用的發生，也不需要安排專職人員進行機械的定期檢修保養。可以輕松實現與多媒體技術的對接，同時進行對多個學員的技能培訓，且不占用現場設備的生產時間，大大提高了生產效率，增加企業效益。

（3）高效性虛擬現實設備可以模擬出各種感官環境，學員可以充分利用其感官去聽、察、嗅、觸，使人產生一種沉浸其中的強烈之感。在模擬仿真技術支持下，模擬仿真裝置與實際設備功能相同，操作方法完全一樣；通過模擬仿真系統實現多次重復性操作訓練，實現對規范操作的熟練化，比在實際生產中更為便捷和高效。

參考文獻：

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作者簡介：張立新（1978-），男，山東曲阜人，本科，燕山大學一級實習指導教師，主要從事采掘類培訓與教學研究。