实验简介:
本实验项目,依托《矿井地球物理勘探》课程内容及大纲要求开发虚拟仿真平台,构建高仿真度的虚拟实验环境和实验对象,以真实的现代化矿井环境为依托,在计算机上用仿真软件模拟现实的效果。运用动画等一系列手段,模拟井下的真实环境。通过虚拟仿真实验系统智能模式和手动操作模式学习了解煤矿生产系统的组成及各部分的作用和掌握煤矿安全高效生产中遇到的主要地质问题,掌握矿井直流电法超前探、无线电波透视、槽波地震勘探的基本原理、观测系统设计、野外施工方法、仪器操作及数据采集方法、数据处理和解释方法。主要包括四大知识模块。
实验背景:
本实验设计了“基础认知、理论验证、综合应用、探索创新”四个层次的实验环节,运用“自主学习式”、“交互体验式”、“对比探究式”、“修改参数对比法”和“案例分析法”等教学方法开展教学,依据实验大纲设定明确的实验内容和实验目标,以学生为中心,依托虚拟仿真平台引导同学们开展实验操作、互动讨论及对比探究,使学生“身临其境”地开展“沉浸式”交互操作和对比探究,循序渐进地开展“基本原理知识掌握、分析设计思维构筑、创新思维能力提升”的学习实践过程。
设计原则:
1.煤矿生产系统组成及地质问题
矿井生产系统指的是在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施等组成的系统。
2.矿井直流电法超前探测虚拟仿真项目
在虚拟的掘进巷道迎头,采用交互体验式的教学方式引导学生认识掘进巷道的地质元素,同学们可以通过手动方式在巷道迎头前方设置断层、陷落柱等地质异常,并采用交互式方式设计观测系统,将电极布置巷道底板相应位置,连接仪器。
3.无线电波透视虚拟仿真项目
在虚拟回采工作面环境中,采用交互体验式的教学方式引导学生认识回采工作面的元素,同学们可以通过手动方式在工作面内部设置断层、陷落柱、煤层变薄带等地质异常,根据探测任务采用交互式方式设计观测系统。