王碧光

(大同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司，山西 大同 037003)

0 引言

BIM是建筑信息模式化(Buliding Information Modeling)的首字母缩写，是可视化技术在工程项目当中的具体应用。在将工程项目对应的剖面切面都以直观可见的图表形式展现时，需要用到力学模拟、物理引擎等重要的三维建模手段[1]。其主要思想是将整个建筑工程的每一环节模型化，在这种模型化的基础上辅助以可视化三维模拟技术，就可以达到对工程过程和结果一目了然的效果[2-5]。运用BIM技术手段，将矿井掘进工作面模块化为一个数学模型，在此基础上本着本质安全的原则，利用统计学推演寻找出关于支护精简的优化解法，以期提高矿井支护的可靠性。

1 优化支护设计的基础

围岩极不稳定等级的矿井，所受地质条件影响较大，掘进过程中对巷道顶板和帮部进行支护时难度通常很大，易发生顶板安全事故[6-9]。一般大型综采矿区全年原煤产量维持在2 000万t左右，这就要求每年至少要回采3个工作面才能满足产量需求，所以对工艺改进的需求较为迫切。

支护设计方案是确保顶板安全的基础，提高顶板安全施工水平，需要优化支护设计[10-12]。综采工作面的支护形式主要由锚杆、锚索、工字钢梁、金属网联合组成，通过在井下的实际应用，发现该方案存在支护强度浪费，支护工艺较为繁琐的问题。经过矿井工程设计人员的计算，巷道在支护完成后，其围岩应力分布主要集中在工作面的顶部及底部，而两帮的应力强度较小，这就为支护方案的改进提供了可能。……