BIM技术在煤矿开采项目施工管理中的应用探究与前景展望

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　　摘要：近年来随着科学技术的不断发展，各种新兴的技术被不断应用于煤矿项目中，其中BIM作为一种先进的管理技术，在施工阶段起到了重要的作用。目前在我國多数民用建筑项目的建设过程中，都已经开始使用BIM技术，通过其可视化及模拟化等优点在建设过程中起到了巨大的效益，本文就通过对BIM技术在煤矿项目中的应用进行了研究，并对其应用前景进行了展望。
　　关键词：BIM；煤矿开采；应用；前景展望
　　BIM技术是建筑行业中的一项新的技术突破，它通过将项目中的相关数据信息进行有效地整合，建立出仿真的模拟模型，使即将建设的建筑物不仅可视，还能进行模拟协调，极大地减少了建筑过程中的资源浪费并提高了建设效率，对建筑也具有重要作用。而随着我国经济的快速发展，国家在能源结构及政策上的相应调整，给我国的煤炭行业带来了巨大的冲击，但由于煤炭能源在短期内的不可替代性，煤炭企业为经营发展就必须改变其管理模式并不断更新管理技术。煤矿开采是煤炭生产环节中的最重要内容，其项目的施工管理对于项目日后的投入使用具有重要影响。通过将BIM技术应用于煤矿开采项目中，不仅可以使工程可视化，还能将参与项目建设的各方进行紧密联系，使组织结构更加高效，作业流程也可进一步被优化，而且还可以实现作业系统中的资源及数据共享，极大地提高了作业效率，并优化了项目管理，节约了项目成本的投入。
　　1 煤矿开采项目施工过程中的常见问题
　　1.1施工安全
　　煤矿多数是对矿山的开采，其本身就存在一定的复杂性，而且其开采过程与其他环节还存在着错综复杂的关系，如果其中的某个环节出了差错，将对整个项目的进展都产生影响。不论对于何种施工项目，施工安全都是极其重要的内容。尤其是对于煤矿的开采项目而言，因其矿山所处地区环境都比较特殊，一旦发生塌方或者爆炸将会对地下的作业人员带来严重的威胁，而且类似事故一旦发生将会造成非常严重的后果。据相关研究调查表明，因施工安全措施不到位而产生的煤矿开采安全事故已不计其数，原因多数是由于施工单位在安全意识上的缺乏。
　　1.2施工成本
　　成本管理是关乎企业经营效益的一项重要内容。近年来随着各种新型技术及新兴技术的广泛普及，在煤矿开采施工中使用新的技术与设备不仅可以使项目建设的效率得到大幅度提升，还能有效缩短施工工期从而使成本降低。但是新技术与设备的投入往往需要建设单位投入更多的经营成本。但是在实际的建设过程中，多数矿山企业都不愿在此投资上扩大规模，从而便导致其开采成本一直居高不下。
　　2 BIM技术在煤矿开采施工项目中的应用
　　当前，BIM技术因其在项目建设中的多种优势，如可贯穿建筑项目从设计到投入使用甚至到其被拆除的全过程，还有其可有效控制项目的施工进度以及节约多项成本投入等，目前在多种公用及民用建筑的建设中都已经开始广泛应用，尤其是一些地下项目的施工中，如我国苏州的“星海生活广场”项目以及国外的一些地铁及隧道工程项目，都有使用到BIM技术。鉴于煤矿的开采项目施工与地铁及隧道的施工在某些方面具有类似之处，因此有相关研究者提出可将BIM技术也应用于煤矿开采中，并且这种技术一经使用就取得了较好的效果。其具体应用主要有如下几个方面。
　　2.1 数字化仿真施工并模拟施工进度
　　通过BIM技术的模拟仿真能力，可以将项目的设计理念通过三维立体的模拟模型进行演示，这样就可以使得项目的各个参与方都可以直观了解到项目的设计理念，并及时提出异议以及不明之处。此外，通过数字化制造原理的应用，煤矿开采项目在井巷施工中其流程可以更加自动化。通过BIM三维立体的仿真模拟，施工人员可以提前观看到项目施工建成后的效果，从而更加便于理解设计人员的设计意图，并使双方都通过沟通更加清楚各自的需求。而且在这种仿真模拟的指示下，一些较为复杂的大型构件可以预先就被模拟出来，并被提前定制，从而有效保证了施工原料的及时到位，并使其质量都提前得到保障。在这种有效管控下，整个项目的工期都可以得到有效的控制。
　　再加上BIM技术本身所具有的模拟性优势，可以通过四维技术对整个施工过程进行模拟施工，通过立体及动画的演示，提前对施工场地进行安排及布置，就可有效控制施工的进度及质量，提高了项目的施工效率。
　　2.2施工过程碰撞分析
　　通过BIM技术的模拟，可以对其施工过程进行碰撞分析，如对构件与管线、设施与结构之间进行提前进行碰撞预演并分析检测。因为矿井多数深度都较大，提前模拟碰撞可以在提前预知其实际的现场情况并对有效避免安全事故的出现。在煤矿开采过程中，不可避免要使用到爆破施工，此时就需要对爆破的区域的安全距离提前进行预测以及设定。而BIM技术就可以对施工中的多种状况提前进行模拟并可以使施工人员对碰撞结果进行直观感受，从而有效减少了施工过程中可能会出现的错误，将事故发生的概率减少到最低，从而间接降低了施工的成本。
　　2.3施工质量管理
　　通过将BIM技术应用于煤矿开采项目的施工过程中，可以根据预先制定的施工工期对其施工环节进行模拟，并对每个环节所需的时间及步骤都进行记录，有助于及时对施工过程进行调整。在现场遇突发情况时，施工人员可及时对现场施工进行调整，并有效进行协调，从而可避免因外部因素而对施工质量造成影响。BIM技术还可以将施工现场各环节的信息都进行有效记录并作为分析的依据，从而可以施工过程中可能出现的问题进行提前预判，使施工质量提前得到保证。
　　2.4施工成本管理
　　在煤矿施工组织方面，通过BIM数据库将工程信息与后台信息进行有效结合，为施工管理提供可靠的参考依据。将成本数据、进度数据、材料数据等信息紧密结合起来，让施工各个工序、步骤更加具体、清晰，从而对人力、财力、物力资源合理配置，准确计算施工材料输出，提高材料的利用率，以实现节约成本的目的。
　　3 煤矿开采施工项目中BIM技术的应用前景
　　在我国BIM尚属于起步阶段的新兴技术，与国外成熟的发展现状仍具有一定的差距。目前为止，我国在BIM技术的应用上还存在一些不足之处，尤其是相应的标准规范还未能得到完善得制定，尤其是在建筑界中，目前对其要求上与已经成熟的CAD技术明显存在较大差距。而且当前BIM也多用于民用建筑领域，还未在其他领域中有所涉猎。对于煤矿开采项目而言，BIM技术的应有并不能在短期内就得以完全实现，但是作为一种新型的技术，BIM将必然是项目建设中的技术应用趋势。近年来，随着国家相关政策的大力推动，BIM技术的发展已经势在必行，相关研究者也正致力于BIM在煤矿开采中的更多应用。因此对于煤矿开采项目的相关参与单位而言，要使用BIM技术，首先就应在思想上进行转变，并提高对项目建设的认识，跳出传统设计思想的束缚，尽快实现向新型思想的转变；其次要加强对BIM技术的学习，并努力探索，及时对BIM技术的发展现状进行跟进，并全面掌握具体的理论知识，探索出其在煤矿开采项目中的更多应用。
　　结束语
　　通过借鉴BIM技术在民用建筑领域中的成功应用，将其引入煤矿开采项目的施工过程中将会对煤矿企业的发展也起到积极作用。当前煤炭行业所面临的严峻形势要求其必须进行相应的改革，但其施工过程中存在的安全隐患却也是影响煤炭企业经营效益的最主要因素。但是BIM的应用就可以极大的减少这一环节的隐患，因此BIM技术可以说是煤炭企业转型中必不可少的契合点，对于煤炭企业具有极其重要的作用。
　　参考文献
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