程爱平
- 作品数：122 被引量：562H指数：13
- 供职机构：武汉科技大学资源与环境工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金教育部重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球环境科学与工程更多>>
- 考虑空隙非线性变形的胶结充填体损伤软化本构模型研究被引量：6
- 2019年
- 充填采矿法在两步骤回采方式中广泛应用,胶结充填体作为人工矿柱,其稳定性至关重要;而胶结充填体力学特性及本构模型是进行稳定性分析与评价的重要内容,因此,亟需开展胶结充填体力学特性及本构模型研究。通过对不同灰砂比的胶结充填体进行单轴压缩试验,试验结果表明:在初始压密阶段因空隙存在而表现出非线性变形特征;在塑性屈服阶段及破坏后阶段刚度和强度均表现出软化特性;破坏后阶段存在较强的承载特性。针对试验结果,采用宏观和细观相结合的方法,将胶结充填体抽象成空隙和细观单元2部分,并引入胶结充填体有效损伤因子,结合统计损伤理论,分别构建空隙本构方程和细观单元损伤软化本构方程,进而得到胶结充填体损伤软化本构模型。最后将本研究理论模型曲线与试验曲线、现有理论基于试验数据和其他学者试验数据得到的曲线进行对比分析,分析结果表明本研究得到的理论曲线与试验曲线有较高的匹配度,各阶段曲线拟合相关系数都达到95%以上,更好地表征了胶结充填体空隙非线性变形特征及软化特性。研究结果可为胶结充填体稳定性分析提供理论依据。
- 程爱平张玉山董福松戴顺意
- 关键词：胶结充填体单轴压缩本构方程
- 考虑应力水平和损伤的胶结充填体蠕变特性及本构模型被引量：8
- 2021年
- 充填采矿法中胶结充填体处于长期荷载环境,其蠕变特性会对矿山安全开采产生重要影响。基于此,制作胶结充填体的标准圆柱体试样,采用WDW-100 kN型微机控制电子万能试验机加载系统和DS2系列全信息声发射监测系统,进行了单轴压缩、分级蠕变和声发射监测试验,获取了胶结充填体蠕变变形及振铃计数、能量和振幅等声发射特征参数。根据试验结果,探讨了不同应力水平下胶结充填体蠕变变形特征和声发射特征;对比单轴压缩试验,从宏细观角度揭示了胶结充填体蠕变破坏特征;考虑应力水平和损伤的影响,引入损伤变量、新的二次黏性元件和开关元件,构建了能表征不同应力水平下胶结充填体蠕变变形规律的改进Burgers模型,并通过试验结果进行验证。研究结果表明:①不同应力水平下,胶结充填体的蠕变3阶段变形特征差异显著,据此将荷载应力大小分为减速、等速和加速3类应力水平;②不同应力水平下,胶结充填体声发射特征与各阶段蠕变变形特征变化规律较一致:减速蠕变阶段内,声发射事件较活跃;稳定蠕变阶段内,声发射活动较少;加速蠕变阶段内,声发射事件最活跃;③对比单轴压缩破坏,胶结充填体蠕变破坏程度较为平缓,主裂纹沿扩展方向发生明显偏转,完整性较好,以结构性失稳破坏为主;④构建的改进Burgers蠕变模型能与各应力水平试验数据均有较高吻合度,较好的表征了不同应力水平下的胶结充填体蠕变变形规律。
- 程爱平戴顺意舒鹏飞付子祥黄诗冰叶祖洋
- 关键词：胶结充填体蠕变声发射
- 深部采场突水突泥灾害致因研究被引量：1
- 2017年
- 为了探究深部采场突水突泥灾害发生的原因,合理评价灾害的危险程度,运用层次分析法选取5个影响因素对灾害风险进行评价,建立了风险评价模型,并以某矿山为例进行分析验证,结果表明:该评价方法能够预测深部采场突水突泥灾害发生的概率,可为预防和治理提供可靠的理论依据。
- 唐宇王平程爱平胡兴浪刘鹏付煜荣
- 关键词：深部采场突水突泥层次分析法风险评价模型
- 程潮铁矿放矿模拟试验研究被引量：12
- 2011年
- 为了减少对矿产资源开采的浪费,提高矿石回收率,对武钢程潮铁矿进行矿石开采的放矿规律研究,进行采场结构参数的优化。根据物理相似模拟原理及正交试验原理,对采场进行分段高度、进路间距、放矿步距的三因素正交相似模拟放矿试验,探索三因素对矿石回收率的影响,并结合采场实际情况,给出适当提高当前放矿步距的有效建议。
- 李彬许梦国程爱平孙毅民
- 关键词：正交试验截止品位放矿步距
- 大断面节理切割巷道稳定性分析被引量：1
- 2017年
- 为了研究节理对大断面巷道稳定性的影响,运用UDEC离散元软件创建不同倾角、不同间距节理切割下的大断面巷道模型,并以巷道位移和节理剪切滑移区为指标对巷道稳定性进行分析,研究结果表明:节理倾角从0°增至90°时,拱顶的沉降量先减小后增大,节理倾角增至90°时巷道发生破坏,节理剪切滑移区面积变大,且剪切滑移区从巷道两帮贯通至模型上边界;随着节理间距不断增大,拱顶的沉降量逐渐减小,节理剪切滑移区面积减小;节理分布越稀疏,节理对巷道稳定性的影响越小。
- 付煜荣许梦国程爱平刘鹏
- 关键词：大断面节理巷道稳定性UDEC
- 爆破动荷载作用下巷道群的稳定性研究
- 2017年
- 以某铁矿-430^-500m阶段为研究对象,利用数值模拟手段研究上分段爆破动荷载对下分段巷道群稳定性的影响,分析巷道围岩应力、位移、塑性区分布、监测点峰值振速及安全系数。研究结果表明:爆破动荷载作用后,2号巷道拱顶围岩最大拉应力从0.33 MPa增至0.53 MPa,增加了0.61倍;巷道拱顶最大沉降位移从4.43mm增至13.79mm,增加了2.11倍,底板最大鼓起位移从3.57mm增至6.21mm,增加了0.74倍;巷道周边塑性区分布区域较静力作用有所增大,拱顶区域破坏明显;拱顶峰值振速43.62cm/s,安全系数1.05,底板峰值振速32.19cm/s,安全系数1.24。应对巷道顶板加强支护。
- 胡兴浪许梦国程爱平付煜荣刘鹏唐宇
- 关键词：稳定性数值模拟安全系数
- 高阶段充填体下顶柱尺寸计算系统及方法
- 本发明提供高阶段充填体下顶柱尺寸计算系统及方法，能够在保证采空区稳定性的前提下，准确计算出预留顶柱厚度，实现充分回采。计算系统包括：数据获取部，获取待回采矿区的充填体阶段高度<I>H</I>、充填体容重<I>γ</I>、...
- 程爱平杜澳宇楚立申王平陈国兴
- 基于RES理论的岩石可钻性综合预测研究被引量：5
- 2022年
- 岩石的可钻性研究对于矿山凿岩效率和采矿作业成本有着直接影响。目前,实现可钻性分级的模型和方法大多依赖于各项岩石物理力学参数和各类统计分析方法,存在一定的局限性。岩石可钻性不仅是岩石单方面的属性,而且反映了岩石与钻具相互作用的综合特性。基于岩石工程系统(Rock Engineering System,RES)理论,将各项岩石力学性质和凿岩施工参数综合考虑为一个完整系统,采用人工神经网络编码法构建整体交互作用强度矩阵GRSE,建立了岩石可钻性分级综合预测模型,揭示了各个影响因素之间复杂关系以及对岩石可钻性的影响程度,并将其应用于程潮铁矿-430 m水平工作面的中深孔凿岩台车施工作业。结果表明:岩石质量指标(RQD)、石膏含量、铁矿石品位、冲击压力对矿岩可钻性具有重要影响。在上述分析的基础上,综合讨论了该水平的矿岩物理力学性质、矿物组分含量和凿岩工作参数,并根据矿岩可钻性级值对该水平进行了区域预测分级,现场据此优化了凿岩参数和工艺,提高了台班穿孔工程量。
- 许梦国刘红阳王平程爱平张威威
- 关键词：深部开采岩石工程系统岩石可钻性人工神经网络
- 考虑硬化损伤协同效应的胶结充填体蠕变失稳预测方法及装置
- 本发明提供考虑硬化损伤协同效应的胶结充填体蠕变失稳预测方法及装置，能够准预测胶结充填体的蠕变失稳情况。方法包括：步骤1、对待预测的胶结充填体试样进行蠕变试验，获取不同应力水平下的多组蠕变试验数据，每组蠕变试验数据对应一个...
- 程爱平付子祥王平谢思航杜澳宇李鑫鹏
- 散体作用下塌陷坑围岩稳定性影响研究被引量：1
- 2022年
- 在金属矿山崩落法开采中,塌陷坑内崩落矿岩散体对围岩的支撑以及对周边岩体应力状态及移动具有不可忽视的影响。结合程潮铁矿-500 m以下深部开采现状,采用相似模拟和PFC数值模拟相结合的方法,选取典型剖面针对开采不同水平矿体时塌陷坑内上覆散体变化对下盘围岩稳定性影响开展研究。研究结果表明:(1)塌陷坑内上覆散体变化对下盘围岩带来的持续影响主要是围岩水平方向移动与变形;(2)围岩水平应力受散体变化影响呈整体减小的趋势,这一变化趋势在近地表区域更明显;(3)至-587.5 m水平开采结束,下盘围岩竖直方向变形表现出明显的增长趋势,在后续开采阶段趋于平稳,至开采结束,新副井区域地表倾斜值达到0.019 mm/m,超出临界影响标准值。研究结果揭示了塌陷坑内上覆崩落岩体变化对矿体下盘围岩移动规律的影响,为程潮铁矿地表重要构建筑物的安全维护及下一步采矿制定相应措施提供了参考依据。
- 张威威许梦国王平程爱平兰建强刘红阳
- 关键词：围岩稳定性PFC
