丹巴美河矿业有限责任公司 四川甘孜藏族自治州 626300
摘要：改革开放以来，我国矿业飞速发展，但随着矿山数量增多、规模变大，施工事故开始多发，安全形势愈加严峻，其施工过程中的工伤率和死亡率比其他行业都要高出很多，是我国五大高风险行业之一。因此，保障施工安全，降低安全事故发生率，对于保障工人生命财产安全，提高项目建设的生产水平是至关重要的。本文基于BIM的智慧矿山工程安全技术进行研究。
关键词：BIM；矿山工程；安全管理
引言：
矿山施工属于复杂的综合性工程，具有很高的危险性，因此针对矿山工程领域进行安全管理研究很有必要。基于BIM技术开展智慧矿山标准化建设工程应用，通过分析传统矿山施工安全管理形势，采用BIM技术从矿山工程的前期规划、4D可视化、三维设计检查、施工安全监控及检查、施工安全教育培训等方面开展工作，达到有效减少矿山施工现场的安全事故，促进施工人员安全高效地完成矿山项目，对提高矿山工程施工安全管理具有一定的参考价值。
1矿山工程安全管理BIM技术的优点
1.1模拟化
矿山施工现场情况多变复杂，其潜在的安全隐患难以及时排查并解决，导致在施工过程中危险不断发生，BIM技术的模拟化体现在它能够根据矿山现场的环境进行模拟还原，进一步展现矿区周围的工况变化。利用BIM可以做到运用周全的方法处理这些不安全因素，并对该区域做出防护措施，这样可以使得施工过程安全可靠地进行。所以说工程施工过程遇到安全管理方面的问题，可以运用BIM技术进行解决。BIM技术也可以对危险系数高的准备工作进行模拟，像在工程施工中脚手架搭设问题，可提前搭设演练，判断其是否存在安全隐患，还有像其他危险系数较高的设备都可以模拟，比如悬挑架搭设和吊篮施工等，提前进行模拟可以让项目更好更顺利地进行。该项目的设计人员通过对矿区现场及周围环境进行4D模拟或5D模拟从而规划具体的施工细则，4D模拟或5D模拟是在3D基础上展开的，4D模拟是指模拟现场施工，可以清楚了解项目各阶段进展情况，5D模拟是指进行造价管理，即对工程涉及的成本进行统一化管理和全面控制，达到降低成本的期望。此外，利用三维图形和一维数据融合，可以高效分析计算各项工程量。市面上以鲁班为代表的国产BIM软件，以及Innovaya和Solibri等进口软件，推动造价工作的改造升级。
1.2可视化
BIM技术的可视化体现在它所创建的三维模型中，三维模型既有智慧矿山建设项目的物理信息，同时拥有该项目相关的其他功能信息，BIM技术员能够准确得到该项目的所有有用的信息，再将信息分享给现场施工人员，提前安排好安全方面的事宜，同时也要提前准备好各类防护措施，就可以做到有效的施工安全管理。其可视化体现在可以将工程施工过程提前进行预演模拟，从而发现其中存在的潜在危险，就能达到预防控制的效果，最终避免发生施工安全事故。常用的可视化软件有3DSMax、Rrtlan-tis、AccuRender和Lightscape等，其可以自动完善建筑施工中矿体和设备之间的三维图形关系，应用于矿区建设的安全管理之中，减少工程事故的发生概率。
1.3优化性
BIM模型以三维的形式呈现工程施工图纸中存在的诸多不足，从而完善图纸使其达到标准。施工项目能够顺利完工的要点是在矿山的建设过程中需要不断地优化建设过程，BIM软件建立房屋的三维模型就可以进行可视化展示，再对该模型不断地优化和协调，最终达到规定的要求。
2BIM技术在智慧矿山建设安全管理中的应用
智慧矿山标准化建设工程，包括地层三维建模及其可视化、矿山通风系统、给排水、电气工程整治等。可运用BIM技术解决矿山工程安全管理问题。
2.1动态布置场地
BIM技术能够在工程建设的很多中间环节发挥独特的作用，例如可以对矿区混凝土建筑以及管道的搭建位置和安全性进行准确的评估，保证建筑工程的健康推进。BIM技术在动态规划平面施工场地上的应用还有很多，建模过程中就可展示出工程漏洞，便于在出现问题前进行有效整改，以保障工程的安全性。工程师还将收集到的各类信息再利用BIM技术进行汇总处理，建立矿区内所有建筑物的三维模型。该类工程中，项目决策人员通过将矿区内矿体巷道三维化布局，可以看出BIM技术能够有效解决CAD无法实现的功能。
2.24D施工模拟
现阶段的建筑施工要求更高，建筑数量以及规模都十分巨大，安全措施制定困难。在减少经济损失的同时，可利用4D技术与三维立体模型配合使用，时刻把握工程施工进度，同时更新现场反馈的各种数据，增强过程进度和成本管控。施工方案随着建立完整的4D模型动态变化，各种信息及时采集整理，通过4D施工模拟可以对施工现场进行调整，包括各种资源和人力调动，从而确保工程施工顺利进行。BIM技术对于建筑施工过程中的潜在危险进行预演，基于Revit平台，C语言用于二次开发，并可与Revit软件本身的功能进行集成，最终创建一个危险源安全管理模块，建立安全管理系统，模块功能包括项目信息、危险源管理、安全信息摘要：和其他子功能。对实际施工项目利用Revit软件建立安全管理模块，对施工现场的安全标志、危险品、大型机械等危险源进行实时监控和管理，利用BIM技术等视觉资源显示施工现场内或边缘等危险源。实施可视化安全管理，利用Navisworks软件对施工现场突发事件进行应急救援模拟，比如演示施工人员坠落的应急救援场景等。
2.3三维碰撞检查
智慧矿山标准化建设工程中的电气工程整治共有三大部分，分别是强电、亮化、弱电。过去常用2D图纸设计管线通道，没有考虑不同部件之间会发生碰撞，或者某些不明显部件被遗漏没有反映在图纸中，这对施工有着严重影响，现阶段考虑以BIM技术实现三维碰撞检查，即对管线布置首先建立三维模型模拟，达到可视化要求，随后及时发现部件之间的碰撞位置或找到残缺部件位置。可以避免工程返工重做，有效防止碰撞现象发生，使得工程质量显著提高。
2.4施工安全监控及检查
现阶段施工单位通常以2D图纸为依据进行施工管理，工程安全管理工作效率相对较低，通过BIM技术的普及与应用，既可以有效避免传统技术中的弊端，又能够为建筑工程事业提供现代化发展方向，是当前时代下工程安全管理事业的重大突破。通过对传统安全管理工作模式与BIM技术支持下的现代化工作模式进行对比，可以发现，传统工作模式不仅无法体现建筑工程整体的安全指数，而且由于载体的限制，信息相对混乱，容易产生误差，各个施工项目之间的模型共享困难，信息的利用率不高。国内的建筑安全形势愈发严峻，更应该有效利用BIM提供的多元信息协助工程人员对图纸以及施工进度、方案进行核查，扼制安全事故的发生。对于BIM技术在智慧矿山标准化改造的工程管控，首先是进场前期计划，其次是BIM模型构造，最后是BIM信息生产、确认、提交和存储。以上三方面的合理安排可以有效提高矿山工程安全管理的全面性，通过BIM技术形成了智慧矿山标准化建设工程管理规范。
2.5施工安全教育培训
基于BIM技术的施工安全教育培训，能够使每一类工种的专业人员得到全面化的安全意识培训与强化。施工行业的安全技能是不可忽视的部分，相关的安全事故长久以来不曾间断。责任人通常较少从事故安全教育角度出发设计教学过程与内容，培训的效果往往不理想。而BIM技术可以提供更为深入沉浸的安全教育体验，解决了这一弊端。
结束语
未来企业要在国家的引导号召下跟随科技的发展进程，给矿山行业提供更好的发展前景，加大与引进安全新方法，企业生产过程以安全为基石，推进我国安全稳定高质量的矿业生产。
参考文献：
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