一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法及系统包括，根据矿区的地质信息、巷道信息、机械设备与地面建构筑信息，建立矿区建筑信息模型；基于所述矿区建筑信息模型，针对巷道施工进度、巷道模型数据可视化、巷道模型掘进进度管理功能以及巷道模型成型数据进行优化处理，获取优化后模型；将所述优化后模型移植入智能化管控平台，所述管控平台对模型解析并进一步优化，实现最优模型建立与决策。实现煤矿巷道掘进工程进度、质量、造价的全方位管理的新模式，构建从巷道设计、施工、造价、运维为一体的三维SCADA智能化管控平台，实现煤矿巷道掘进工程进度决策。现煤矿巷道掘进工程进度决策。现煤矿巷道掘进工程进度决策。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法及系统


[0001]本专利技术涉及煤矿巷道掘进工程进度
，尤其涉及一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法及系统。

技术介绍

[0002]现有煤矿设计、施工、运维几乎都基于二维图纸，二维图纸展现的矿山开采信息较为繁琐与抽象，读懂煤矿二维图纸需要一定的专业知识与空间转换思维，多数的非相关专业人员很难从图纸中读取到矿山开采技术信息，这常常成为了阻隔现代技术力量与人才力量进入矿山行业的瓶颈。
[0003]煤矿开采是一个大系统，巷道设计、施工、运维过程中将产生多数信息数据，而在井下此类信息收集多靠人力记录，收集过程繁琐，多数煤矿难以收集到巷道掘进施工信息。
[0004]随着现代信息科技和智能化技术的发展，煤矿开采工艺、开采方法、巷道布置信息可利用BIM技术三维展现。煤矿巷道掘进信息也可通过SCADA系统收集，该系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统。基于现已成熟的BIM建模与SCADA技术，如何将BIM技术SCADA智能化管控平台有效融合，实现煤矿巷道掘进工程进度、质量、造价的全方位管理的新模式，构建从巷道设计、施工、造价、运维为一体的三维SCADA智能化管控平台，将是一项刻不容缓的工作。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术提供了一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法及系统，能够解决井下信息收集多靠人力记录，收集过程繁琐，多数煤矿难以收集到巷道掘进施工信息等问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法，包括：
[0009]根据矿区的地质信息、巷道信息、机械设备与地面建构筑信息，建立矿区建筑信息模型；
[0010]基于所述矿区建筑信息模型，针对巷道施工进度、巷道模型数据可视化、巷道模型掘进进度管理功能以及巷道模型成型数据进行优化处理，获取优化后模型；
[0011]将所述优化后模型移植入智能化管控平台，所述管控平台对模型解析并进一步优化，实现最优模型建立与决策。
[0012]一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统，其特征在于：包括矿区信息获取单元、巷道施工进度单元、巷道BIM模型数据可视化单元、巷道BIM模型掘进进度管理功能单
元、巷道BIM模型成型数据信息单元以及数据模型解析单元，
[0013]矿区信息获取单元，用于获取矿区的地质信息、煤矿巷道设计、施工、运维信息、巷道信息、机械设备、地面建构筑信息及施工过程信息；
[0014]巷道施工进度单元，用于实时更新并追踪所述矿区信息获取单元获取到的信息，并将数据转化为总体进度参数表述；
[0015]巷道BIM模型数据可视化单元，用于在所述矿区信息获取单元获取到的信息建立巷道BIM模型，并在此基础上对模型的围岩属性、水文地质、可采煤层的煤质信息、可采储量与探明程度的信息数据进行实时显示；
[0016]巷道BIM模型工程进度管理功能单元，用于结合其他单元进行优化设计组合，对工程进度进行管理与优化；
[0017]巷道BIM模型成型数据信息单元，用于显示整体模型设计完成后的信息展示；
[0018]数据模型解析单元，分别与所述各单元通讯连接，获取矿区信息获取单元的信息，优化设计组合工程进度，指导设计人员、造价人员、现场施工人员与调度人员的协同高效作业。
[0019]作为本专利技术所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统的一种优选方案，其中：所述巷道施工进度单元包括，将施工进度分为第一施工进度阶段、第二施工进度阶段与第三施工进度阶段，
[0020]所述第一施工阶段为设计阶段，当施工进度位于所述第一施工阶段时，通过所述数据模型解析单元将所述矿区信息获取单元获取到的巷道与矿区的水文地质信息、各巷道间的空间交互关系、巷道与巷道、巷道与煤层、巷道与含水层间布置碰撞情况、巷道内部的水、电、气管线布设信息进行三维展示，并进行碰撞实验。
[0021]作为本专利技术所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统的一种优选方案，其中：所述碰撞实验包括，
[0022]若进行碰撞实验后，各巷道间空间交互关系出现碰撞点问题，则结合所述巷道BIM模型工程进度管理功能单元对巷道方位角、倾角与长度进行优化；
[0023]若进行碰撞实验后，巷道内部的水、电、气管线布设出现碰撞点问题，则结合所述巷道BIM模型工程进度管理功能单元对巷道方位角、倾角、长度、断面大小、巷道支护方式、巷道内部管线布置进行优化；
[0024]所述优化包括，增减巷道长度、在90
°
内改变巷道方向角、在30
°
内改变巷道倾角、增减巷道支护的密度大小，改变支架本身材料，考虑围岩性质、支架力学性质、支架安设密度、安设支架时间的早晚、支架安设质量和与围岩的接触方式，使用参数优化进行管线布置优化。
[0025]作为本专利技术所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统的一种优选方案，其中：述巷道施工进度单元还包括，
[0026]所述第二施工阶段为巷道施工阶段，当施工进度位于所述第二施工阶段时，将所述第二施工阶段设置为0％
‑
100％进度的施工状态进行表征，所述巷道BIM模型数据可视化单元实时显示模型信息，所述数据模型解析单元对施工工序进行模拟，并计算生成施工材料清单，协调优化各工序施工人员进出场时间，对每阶段施工过程进行记录并对施工耗材自动分析；
[0027]所述第三施工阶段为巷道运维阶段，当施工进度位于所述第三施工阶段时，通过该平台对巷道内部设备设施维护保养周期实时记录、监测、上传维护保养效果，并将结果展示于巷道BIM模型成型数据信息单元。
[0028]作为本专利技术所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统的一种优选方案，其中：所述数据模型解析单元包括，
[0029]当所述矿区信息获取单元采集到所需信息后，所述数据模型解析单元对所述信息进行处理，并计算出整体进度，所述巷道施工进度单元根据所述整体进度对施工进度进行实时求解与展示；
[0030]当所述施工进度为0％时，此时所述数据模型解析单元对施工工序进行模拟，获取施工材料总清单、各工序施工人员进出场时间分配与设计施工耗材记录表，所述施工工序包括优先设计巷道以及除水、电、气管线布设外所有设备，设备完工后对水、电、气管线进行布设。
[0031]作为本专利技术所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统的一种优选方案，其中：所述数据模型解析单元还包括，
[0032]当所述施工进度为0％
‑
50％时，所述巷道BIM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策方法，其特征在于：包括，根据矿区的地质信息、巷道信息、机械设备与地面建构筑信息，建立矿区建筑信息模型；基于所述矿区建筑信息模型，针对巷道施工进度、巷道模型数据可视化、巷道模型掘进进度管理功能以及巷道模型成型数据进行优化处理，获取优化后模型；将所述优化后模型移植入智能化管控平台，所述管控平台对模型解析并进一步优化，实现最优模型建立与决策。2.一种基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统，其特征在于：包括矿区信息获取单元(201)、巷道施工进度单元(202)、巷道BIM模型数据可视化单元(203)、巷道BIM模型掘进进度管理功能单元(204)、巷道BIM模型成型数据信息单元(205)以及数据模型解析单元(206)，矿区信息获取单元(201)，用于获取矿区的地质信息、煤矿巷道设计、施工、运维信息、巷道信息、机械设备、地面建构筑信息及施工过程信息；巷道施工进度单元(202)，用于实时更新并追踪所述矿区信息获取单元(201)获取到的信息，并将数据转化为总体进度参数表述；巷道BIM模型数据可视化单元(203)，用于在所述矿区信息获取单元(201)获取到的信息建立巷道BIM模型，并在此基础上对模型的围岩属性、水文地质、可采煤层的煤质信息、可采储量与探明程度的信息数据进行实时显示；巷道BIM模型工程进度管理功能单元(204)，用于结合其他单元进行优化设计组合，对工程进度进行管理与优化；巷道BIM模型成型数据信息单元(205)，用于显示整体模型设计完成后的信息展示；数据模型解析单元(206)，分别与所述各单元通讯连接，获取矿区信息获取单元(201)的信息，优化设计组合工程进度，指导设计人员、造价人员、现场施工人员与调度人员的协同高效作业。3.如权利要求2所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统，其特征在于：所述巷道施工进度单元(202)包括，将施工进度分为第一施工进度阶段、第二施工进度阶段与第三施工进度阶段，所述第一施工阶段为设计阶段，当施工进度位于所述第一施工阶段时，通过所述数据模型解析单元(206)将所述矿区信息获取单元(201)获取到的巷道与矿区的水文地质信息、各巷道间的空间交互关系、巷道与巷道、巷道与煤层、巷道与含水层间布置碰撞情况、巷道内部的水、电、气管线布设信息进行三维展示，并进行碰撞实验。4.如权利要求3所述的基于BIM的煤矿巷道掘进工程进度决策系统，其特征在于：所述碰撞实验包括，若进行碰撞实验后，各巷道间空间交互关系出现碰撞点问题，则结合所述巷道BIM模型工程进度管理功能单元(204)对巷道方位角、倾角与长度进行优化；若进行碰撞实验后，巷道内部的水、电、气管线布设出现碰撞点问题，则结合所述巷道BIM模型工程进度管理功能单元(204)对巷道方位角、倾角、长度、断面大小、巷道支护方式、巷道内部管线布置进行优化；所述优化包括，增减巷道长度、在90
°
内改变巷道方向角、在30
°
内改变巷道倾角、增减
巷道支护的密度大小，改变支架本身材料，考虑围岩性质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，王晓东，任富强，熊金春，康宇全，
申请(专利权)人：贵州省煤矿设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：