朱鹏瑞
- 作品数：16 被引量：175H指数：7
- 供职机构：北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 无底柱分段崩落采矿法回采方式对进路应力影响的模拟分析被引量：4
- 2016年
- 以夏甸金矿无底柱分段崩落采矿法回采方式调整为工程背景,运用FLAC3D数值模拟分析软件,从应力变化规律、塑性破坏区变化特点和位移场分布特征等多个方面,对不同回采方式的采场地压变化规律进行数值模拟对比研究。研究发现无底柱分段崩落采矿法在回采过程中垂直应力集中区域出现在回采进路两帮的岩体中,水平应力集中区域出现在回采进路的顶底板中。当采用双翼阶梯式回采时,回采进路中应力分布较为均匀,总体应力较小,是最为合适的采矿方法。
- 周东良何少博董经纶郝经阳李绍绍朱鹏瑞
- 关键词：无底柱分段崩落采矿法FLAC3D
- 大冶铁矿实测空区Surpac-FLAC^(3D)耦合稳定性评价被引量：7
- 2019年
- 阶段空场嗣后充填法一步矿房采空区稳定性对于保障矿山安全生产至关重要。通过采空区精细探测可得到采空区的准确形态,在FLAC^(3D)软件中将实测空区Surpac模型导入,以大幅度提高空区稳定性分析的准确度,实现数字矿山的可视化。以大冶铁矿为例,利用VS150仪器测得嗣后充填采矿法一步矿房回采的空区探测模型,通过相应的耦合程序,将空区探测模型在FLAC^(3D)软件中真实地展现,将设计的矿体模型与实测空区模型复合,精确得到了矿石回收率与贫化率指标,矿体超采量为1 423.4 m^3,欠采量为1 413.3 m^3,矿房回采质量较高,达到预期效果。结合实际工程岩体力学参数,分析了矿房开挖形成空区后的稳定性。经过现场工程验证,证明了分析的正确性,空区Surpac-FLAC^(3D)耦合分析方法具有较大的应用价值。
- 白欣朱鹏瑞万飞姬智
- 关键词：地质模型
- 充填接顶率对采场顶板稳定性影响的数值模拟研究
- 大冶铁矿目前采用分段空场嗣后胶结充填采矿法开采.充填接顶是充填工作的重要内容,直接关系到采场的稳定和安全.通过FLAC3D数值模拟研究接顶率分别为30％、50%、80%和100%时顶板应力与塑性区分布的情况,分析充填体接...
- 朱鹏瑞王东旭宋卫东张兴才周家祥
- 关键词：铁矿开采顶板稳定性
- 分层尾砂胶结充填体单轴抗压强度的测试研究被引量：7
- 2016年
- 采用高阶段空场嗣后胶结充填法的矿山,充填设计常采用不同配比的尾砂胶结充填体进行分层充填。通过室内试验,对灰砂比为16、18的尾砂胶结充填体进行分次充填并测试其单轴强度;对配比一定、浓度不变时的充填体的单轴强度实测值进行拟合,得出了充填体分层数与其单轴抗压强度的非线性回归方程,并剖析了分层充填体破坏时产生端部效应的机理。采用RFPA软件模拟了某铁矿分层充填体的破坏过程,数值模拟结果与试验结果相符,验证了分层充填体端部效应破坏理论的正确性。
- 陈国瑞朱鹏瑞
- 关键词：单轴抗压强度端部效应RFPA
- 基于时滞非线性MGM模型的崩落法开采冒落高度预测研究被引量：3
- 2020年
- 崩落法开采引起的围岩冒落是一个复杂的过程,具有明显的时空属性。以夏甸金矿崩落法开采为工程背景首先基于时滞非线性MGM模型理论,建立了夏甸金矿崩落法开采围岩冒落高度预测模型,并确定了相关参数,计算结果显示,2015年崩落法开采结束后,围岩冒落带最高点为-241m,距离地表约364m。然后采用相似材料模拟的方法,对开采过程中围岩冒落演变过程进行了模拟,结果表明,围岩冒落呈现拱形上向冒落,随着覆盖层的不断增加流动,上盘断层大规模垮落后成为下分段矿体回采的覆盖层,反过来抑制了两侧围岩的冒落,冒落带最终形态呈现"头大尾小"的形态,冒落最高点为-246 m,最高点距地表372 m,与时滞非线性MGM模型计算结果基本相同,验证了该方法的可行性。本文为崩落法开采围岩冒落高度的预测提供了一种新的手段,对崩落法开采的围岩冒落规律研究及地表稳定性控制具有一定的理论和应用价值。
- 付建新付建新朱鹏瑞宋卫东
- 关键词：崩落法
- 夏甸金矿崩落法隐伏采空区稳定性分析被引量：3
- 2017年
- 采空区是金属矿山重大危险源之一。采空区稳定与否是保证矿山企业正常生产的关键因素之一。夏甸金矿于2003年8月20日开始在-363m水平以下部分矿体采用无底柱分段崩落法进行开采,经10余年的开采,目前已开采至-692m水平,崩落法隐伏采空区的稳定性分析至关重要。利用Surpac建立崩落法开采的矿体模型,进行冒落带高度预测,计算得到冒落带最高点为-251m,并采用FLAC^(3D)程序进行数值模拟,按照矿山回采顺序,共划分12次进行开挖,分析了应力、位移与塑性区破坏规律,变形以采空区上方为中心,呈圆形向外扩展,中心的变形为最大,沉降18cm,采空区边界沉降最小,为4cm。地表沉降位移不大,采空区不会塌陷到地表。
- 杨悦增何少博王金波朱鹏瑞
- 关键词：稳定性分析SURPACFLAC^3D
- 上向水平分层充填法采场稳定性的数值模拟分析被引量：9
- 2017年
- 焦家矿区主要采用上向水平进路胶结充填采矿法开采,在厚大矿体区域,矿房与矿柱垂直矿体走向布置,分一步采和二步采,降低了采场生产效率,且提高了采矿成本。因此,在试验采场采用机械化上向水平分层胶结充填采矿法开采,垂直矿体走向布置矿房和矿柱。通过数值模拟分析,综合分析上向水平分层开采过程中的采场的稳定性变化。
- 李腾郭建民何国强薛田喜石超朱鹏瑞
- 关键词：上向水平分层充填法采场稳定性数值模拟FLAC^3D
- 考虑分层特性的尾砂胶结充填体强度折减试验研究被引量：43
- 2015年
- 充填体分层现象在分段或阶段嗣后填充采空区过程中较为常见。设置65％、70％、72％和75％4个浓度，填充次数为1、2、3和4制作不同分层胶结充填体试件，进行单轴压缩试验探究其力学强度及其破坏模式。试验结果表明：（1）相同浓度条件下，随着填充次数增多，胶结充填体的单轴抗压强度弱化效应越明显，而当浓度在65％～75％之间变化时，对应强度折减系数介于0．592～0．967；（2）充填体单轴抗压强度与填充次数之问满足二次多项式函数关系，而与料浆浓度呈对数函数分布；（3）不同分层胶结充填体的破坏模式主要表现为共轭剪切破坏和贯穿分层面的张拉破坏。低强度夹层可能是导致分层胶结充填体强度降低的原因，能够为后期填充采空区的充填体强度设计提供可靠的理论依据。
- 曹帅宋卫东薛改利王洋朱鹏瑞
- 关键词：嗣后充填胶结充填体单轴抗压强度强度折减
- 冲击荷载作用下胶结充填体的力学特性研究被引量：27
- 2018年
- 嗣后充填采矿法二步矿柱回采时,胶结充填体不可避免地受到爆破扰动。动载作用下胶结充填体的力学特性如何,直接关系到矿山的生产安全。借助SHPB(分离式霍布金森压杆)试验技术,进行高应变率下的分级尾砂胶结充填体SHPB动载单轴冲击试验,得到其不同应变率条件下的应力-应变曲线,分析了其破坏过程机理。试验结果表明:(1)平均应变率较小时,充填体动态强度增强因子为1左右;随着应变率上升,动载抗压强度变大,动态强度增强因子随之增大;当应变率达到80~100 s-1时,其动态强度增强因子为2左右,最大甚至超过3,体现了显著的应变率相关性;(2)一定范围内,充填体动载抗压强度随浓度、配比的增大而相应的增大;(3)通过对不同应变率下分级尾砂胶结充填体破坏形态的对比归纳,维持其宏观稳定的最高应变率为50 s-1;最后利用ANSYS/LS-DYNA模拟充填体SHPB单轴冲击过程,其应力-应变曲线、充填体破坏特征与试验相互吻合,验证了结论的正确性。
- 朱鹏瑞宋卫东徐琳慧汪杰万飞
- 关键词：冲击荷载高应变率LS-DYNA
- 不同厚度矿柱下崩落法充填法联合开采交错区的地压规律被引量：2
- 2016年
- 夏甸金矿目前采深已远超800 m,-652 m水平至-692m水平主要采用无底柱分段崩落法和进路式上向水平分层充填法联合开采,地质勘探线529～546线之间采用崩落法开采,两翼（529线以南和546线以北）采用充填法开采。通过FLAC3D软件分析不同厚度预留矿柱下采场的应力、位移、塑性区等,确定矿柱最优宽度,保障联合开采的稳定。研究发现无底柱分段崩落法采场与上向水平分层充填法采场之间存在相互影响,上向水平分层充填法采场的开采使得无底柱分段崩落法进路中垂直方向应力增大,而上向水平分层充填法采场在向上回采过程中,岩体中应力逐渐增加。在两采场之间保留一定宽度的矿柱能有效减小两采场之间的相互影响,矿柱宽度应大于15m。
- 彭剑平马雄何少博朱鹏瑞
- 关键词：无底柱分段崩落法上向水平分层充填法
