摘要：随着技术的不断革新，我国生产率才能飞速提升。目前，将机械化、自动化和信息化技术应用于煤炭工程已经成为最基本的需求，这些技术的应用不仅有利于生产力的提升，最关键的是能够保证工作人员的生命安全。目前，国内外BIM技术的研究与应用主体为一般建筑工程，尚未出现专门针对煤炭工程建设的BIM软件。在煤炭行业中全面应用BIM，需要对目前BIM主流软件产品进行分析，并结合煤炭工程建设的实际情况，制定可行的软件选型解决方案。以此为基础，结合煤炭工程的项目特征，为不同目标的BIM应用提供了软件选型的整体解决方案。
关键词：BIM软件；调研分析；煤炭工程
引言
随着BIM在我国的逐渐发展，公路、铁路、轨道交通、煤炭水电等行业的信息化、自动化水平逐渐提升，但煤炭工程BIM应用案例并不多。煤炭作为我国的主体能源，有力地支撑了国民经济和社会长期平稳较快发展。为了能够实现煤炭工程BIM的全面应用，充分发挥BIM优势，BIM软件选型是必不可少的。煤炭工程的建设分为地上部分和地下部分，包括矿建、土建、安装3类，其主要特点包括：长周期、大投资，大部分工程的建设周期长达数年甚至十几年；平均开采深度500m，地质条件复杂多变，施工过程中突发事件多；地下矿建工程为地下作业，工作面狭窄，增加了运输调度的难度和资源的消耗量。近年来，随着自动化、现代信息和通信技术的发展，传统采矿业也深受影响，煤炭开采已从传统的人力矿山、机械矿山发展到信息矿山、数字矿山，并逐步迈向智能矿山。BIM技术为解决信息孤岛问题，实现数字化、自动化和智能化带来了新的机遇。目前，国内外BIM技术在建筑工程中的研究与应用已经较为成熟，并且正在逐渐向其他工程领域延伸。桥梁、公路、铁路、轨道交通、煤炭水电等工程领域已经出现了与BIM相关的研究、标准与应用案例。对于煤炭工程，BIM技术可以在工程全生命期各阶段为各参与方带来显著利益，但也面临着一系列的挑战，其中之一便是软件支持不配套。
1BIM技术概述
BIM（BuildingInformationModeling）技术是一种三维数字技术，其可以借助于建筑信息模型实现对于具体工程项目的可视化呈现，并且对于相关数据信息的应用也比较理想，在很多工程项目中都可以表现出较强的作用价值。在当前BIM技术的实际应用中，其特点主要表现在可视化、协调性以及优化性等方面，可以更好服务于具体工程项目的建设流程，指导性更强。从煤炭工程项目施工建设中来看，引入和应用BIM技术同样也具备较强的作用价值，同样也是未来发展的重要趋势，比如煤炭工程中BIM技术的应用可以较好提升施工质量，有助于规避以往煤炭工程项目中可能出现的明显缺陷和问题，尤其是可以较好避免设计方案层面的理解误差；BIM技术的应用还可以更好提升煤炭工程项目的经济效益，有助于确保煤炭工程项目的建设更为高效，提升各类施工物资的应用效益，降低资源浪费比例；当然，煤炭工程项目中BIM技术的应用还可以更好优化施工管理模式，确保施工管理更为便捷高效，降低管理人员的工作压力。
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2煤炭工程BIM软件选型因素
由于煤炭工程BIM研究需要进行多BIM软件选型，所以需要尽可能选择同一软件厂商的产品，以降低数据交换的损失。产品如果实在无法满足需求，再考虑同时应用多厂商软件。该研究考虑的选型因素主要包括：1）参数化建模。煤炭工程中的人工构筑物类型较少，结构简单，但数量众多，因此，采用参数化BIM模板可显著提高信息建模效率。目前，主要厂商的BIM建模软件基本可以满足该要求。2）地理信息建模。矿山的地表、地质信息是煤矿的主要建模元素，BIM建模软件需要支持便捷的地理信息建模。3）跨专业协同设计。由于涉及地理信息、结构等不同专业同时设计与建模，因此，需要有协同设计产品支持模型集成与共享。4）数据存储安全性。不考虑公有云，选择私有云或私有数据库存储工程数据。5）工程变更。需要工作流引擎支持设计与施工过程中频繁发生的变更流程。6）成本管理。需要支持工程量提取、成本估计、5D集成与模拟等。其中，成本信息通过自定义的工程量清单数据载入模型，一般需通过二次开发的方式实现。
3设计与建模
多数传统CAD软件厂商如Autodesk、Bentley已推出替代CAD制图软件的BIM建模软件，为建筑设计由二维制图向全面的信息化建模提供了有力支持。在工程建设全生命期信息化过程中，BIM建模软件奠定了数据基石，是不可缺少的重要组成部分。BIM实施团队选择BIM建模软件，应考虑其厂商所能提供的全部BIM建模与设计分析工具。对于不同专业，如建筑、结构、机电；不同工程类型，如建筑、公路交通、轨道交通、工业厂房、煤炭设施等，建模软件应支持其进行完备的模型建立。软件厂商应分别针对不同的模型内容要求，提供不同的建模产品，或者提供通用性较高的统一建模软件。目前，BIM主流软件厂商的解决方案中，各类设计软件的对比，如表1所示。另外，对多专业协同设计的支持是影响BIM设计效率、保证BIM可带来效益的重要特性。各BIM厂商均提供了用于协同设计的软件，这类软件的评价主要包括：支持的文件格式、BIM共享方式、主要功能等。其中，文件格式以尽可能支持多厂商的BIM建模软件为优；BIM共享方式主要包括基本的文件共享方式以及BIM数据库共享方式。各厂商的协同设计软件对比。
4煤炭工程中BIM技术的应用
4.1施工质量管理中BIM技术的应用
煤炭工程项目中BIM技术的应用还可以在质量管理中发挥出重要作用，这也是项目管理中比较关键的任务所在，该方面BIM技术的辅助作用同样也是比较突出的。煤炭工程施工质量管理中BIM技术的应用不仅仅表现在前期设计方案的审查优化上，在后续具体施工建设中同样也可以体现出较强的实时控制效果，尤其是针对煤炭工程建设中可能出现的一些工程变更需求，BIM技术可以进行及时调整，选择最为合理的方案进行调整，确保相应煤炭工程项目的建设更为高效有序。隐蔽工程建设中同样也可以借助于BIM技术实现质量管控。
4.2施工进度控制中BIM技术的应用
煤炭工程项目的建设规模往往比较大，如此也就必然容易形成较长的施工周期，为了更好确保施工周期比较适宜，必然需要重点把握好BIM技术的充分运用。BIM技术在该方面的应用能够表现出较强的实时性特点，在施工前经过虚拟施工预判整个项目的施工周期，并且细化到每一个子项目中，了解施工进度要求；在后续具体施工建设中，管理人员同样也可以结合BIM技术的实时变化信息，了解项目的建设状况，确保相关施工计划的执行更为合理高效，能够保障有的放矢。
结语
全球各大BIM软件厂商已经各自形成了可以覆盖各行业工程专业BIM全生命期的解决方案。如何在众多BIM软件中选择适合自己使用的产品，煤炭工程项目的建设难度比较大，施工中同样也存在着多方面影响因素，借助于BIM技术进行施工优化也就成为了比较重要的手段之一，BIM技术的应用在煤炭工程项目中的应用确实存在着多方面优势，应该在未来加大关注力度，提升应用水平。
参考文献
[1]朱超，史志斌.煤炭绿色智能开发利用战略选择[J].煤炭经济研究，2017（02）：6-16.
[2]周红波，汪再军.BIM技术在既有桥梁运维管理中的应用[J].建筑经济，2016（12）：45-48.
论文作者:赵士琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/9
标签：煤炭论文; 建模论文; 技术论文; 工程论文; 软件论文; 工程项目论文; 矿山论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;