李晓伟， 裴晓东， 陈树亮

(中国矿业大学 安全工程学院，江苏 徐州 221116)

0 引 言

煤层瓦斯压力是煤层瓦斯重要参数，在矿井安全生产过程中十分重要[1-3]。它是计算煤层瓦斯含量、透气性系数等参数的主要依据[4]。其测定方法分为直接法和间接法两种，其中直接法测定值是煤层与瓦斯突出危险性区域预测、防突措施效果检验的重要标准之一[5]。但由于直接法测定需要现场测定，故本科教学十分困难，而采用实验室模拟的方式进行教学时候，虽然有一定效果，但由于设备复杂，无法模拟实际煤层的瓦斯渗流过程，故教学效果相对较差。而煤矿卓越工程师的培养，要求毕业学生必须能够掌握相应矿井安全知识及技能，因此开发一种直观的适合煤矿井下直接法瓦斯压力测试实验系统尤为重要。虚拟现实技术可以将部分无法直观显示的过程进行计算机处理显示，使实验者在计算机上完成测试，使实验较为直观，同时便于资源共享。因此，开发基于虚拟现实的煤层瓦斯压力直接测定实验，对完善煤矿卓越工程师培养有重要意义。

1 瓦斯压力测定模型的选择

煤层瓦斯压力直接测定的技术原理是根据生产需要，选择地质赋存稳定的地点，通过煤层或者岩石预先施工一钻孔至测试压力煤层[6-7]，然后在钻孔中放置一根煤层至孔口的气体通道，最后将气体通道和钻孔之间的空间及钻孔孔周的裂隙密封，使之在煤层位置形成一个密闭空间。……