煤層自燃對邊坡穩(wěn)定性影響的研究畢業(yè)論文（含外文翻譯）

1、<p>　　中文題目：煤層自燃對邊坡穩(wěn)定性影響的研究</p><p>　　外文題目：Coal Spontaneous Combustion impact on </p><p>　　slope stability studies</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）共 94頁 （其中外文翻譯32頁）</p><p>　　完成日期 2

2、013年6月 答辯日期 2013年6月</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　煤自燃現(xiàn)象已經在自然界存在了數(shù)百萬年。我國北方露天著火面積達7200km2，累計燒毀煤量42億t以上，并以每年2000～3000萬t的速度增加，受其影響造成的呆滯資源儲量每年超過2億，直接經濟損失每年高達數(shù)十億人民幣。而海州露天礦每年煤自燃次數(shù)相當?shù)亩?，嚴重?/p>

3、脅著人民的生命財產安全，阻礙了煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并由此造成巨大的間接損失。因此，有必要對海州露天礦開展煤自燃對邊坡穩(wěn)定性的分析研究。</p><p>　　為了解決邊坡在燃燒后穩(wěn)定性遇到的挑戰(zhàn), 采用理論分析和數(shù)值模擬分析對露天礦的邊坡穩(wěn)定性進行研究。首先研究溫度對巖石力學性質的影響機理。巖石礦物顆粒受到溫度的影響而熱脹冷縮，導致礦物顆粒間接觸發(fā)生了變化，進而使得其強度發(fā)生變化。巖石的強度、彈性模量與溫度變化均

4、呈線性相關關系。其次，借助計算軟件ANSYS求解巖體中煤層在燃燒前后對邊坡穩(wěn)定性的影響。利用ANSYS模擬邊坡在只有重力作用下的分析研究，得到邊坡的應力、變形云圖。然后再在煤層自燃的條件下進行模擬研究，得到邊坡的溫度云圖、變形、應力云圖。最后，對兩種情況下邊坡的位移情況相比較，得到煤層自燃是造成海州露天礦南邊邊坡發(fā)生滑坡的主要原因。</p><p>　　關鍵詞: 煤層自燃; 高溫；ANSYS；穩(wěn)定性；熱應力<

5、;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Coal spontaneous combustion phenomenon has existed for millions of years in nature. Outdoor fire area of 7200 km2 in the north of China, the cumulativ

6、e burned coal 4.2 billion tons, and increased at an annual rate of 2000 ~ 30 million t, subject to the influence caused by the sluggish reserves of more than 200 million a year, a direct economic loss of billions of yuan

7、 a year. The Haizhou open-pit coal mine every year the number of coal spontaneous combustion rather more, seriously threatens peop</p><p>　　In order to solve the side slope stability after burning, Theoretic

8、al analysis and numerical simulation analysis for open pit slope stability studies .Firstly, contact situation and intensity of mineral particles change because of thermal expansion and cold contraction. The relation bet

9、ween intensity and elastic modulus of rocks and temperature change is linear correlation . Secondly, analyze the side slope stability of the coal before and after burning is analyzed with ANSYS. Only use ANSYS sim</p&

10、gt;<p>　　Key words: spontaneous combustion of coal seam; high temperature; ANSYS; stability; thermal stress</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><

11、;p>　　1.1課題研究的背景1</p><p>　　1.2課題研究的目的和意義1</p><p>　　1.3國內外的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.1國內外對煤層自燃的研究3</p><p>　　1.3.2國內外對溫度變化對巖石的影響的研究5</p><p>　　2煤層自燃對巖石性質影響的力學

12、分析7</p><p>　　2.1 煤的自燃機理7</p><p><b>　　2.1.1概述7</b></p><p>　　2.1.2煤自燃的不同階段7</p><p>　　2.1.3露天礦煤炭自燃的原因8</p><p>　　2.2巖石的熱學性質8</p>

13、<p>　　2.2.1巖石的比熱容9</p><p>　　2.2.2巖石的導熱系數(shù)10</p><p>　　2.2.3巖石的熱膨脹系數(shù)11</p><p>　　2.3溫度對巖石特性的影響12</p><p>　　2.4數(shù)值試驗方法簡介18</p><p>　　3. ANSYS模擬分析及計算結果分析

14、21</p><p>　　3.1三維地質力學數(shù)值模型21</p><p>　　3.2三維邊坡模型建立及模擬22</p><p>　　3.2.1E5-E10三維邊坡模型22</p><p>　　3.2.2E10-E15三維邊坡模型28</p><p>　　3.2.3 E5-EW0-W5三維邊坡模型34</

15、p><p>　　3.2.4 E15-E26三維邊坡模型41</p><p>　　3.3 南幫邊坡自燃數(shù)值模擬分析50</p><p>　　3.3.1E5-E10剖面煤層自燃數(shù)值模擬50</p><p>　　3.3.2E10-E15剖面煤層自燃數(shù)值模擬52</p><p>　　3.3.3E5-EW0-W5煤層自燃數(shù)值

16、模擬55</p><p>　　3.3.4E15-E26煤層自燃數(shù)值模擬58</p><p><b>　　4結 論62</b></p><p><b>　　致謝63</b></p><p><b>　　參考文獻64</b></p><p><

17、;b>　　附件A 譯文66</b></p><p>　　附錄B 外文文獻80</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1課題研究的背景</p><p>　　海州露天煤礦是我國 “一五” 期間建設的大型露天煤礦， 1953 年正式投產， 2005 年閉坑。經過 50 多年的

18、開采， 在采出 2. 2 億噸煤炭的同時， 也形成了東西長 3. 9km， 南北寬 1. 8km， 深度超過 350m 的露天礦坑。2005 年 7 月， 海州露天煤礦被批準成為我國首批國家礦山公園建設單位之一。</p><p>　　長期以來， 海州露天煤礦在生產過程中存在重礦山資源開發(fā)， 輕礦山地質環(huán)境保護與恢復治理的情況， 采礦活動給礦山地質環(huán)境帶來巨大的破壞， 露天礦坑及周邊地區(qū)滑坡、 地裂縫等地質災害非常

19、嚴重。據(jù)統(tǒng)計， 1993 ～ 2004 年， 海州露天煤礦共發(fā)生滑坡 85次， 平均每年發(fā)生 1. 6 次， 造成經濟損失超過 3 億元。其中有40余次是由于煤層自燃造成的。據(jù)統(tǒng)計，露天南幫邊坡不穩(wěn)定區(qū)（滑坡易發(fā)區(qū)）面積 333 萬 m2，現(xiàn)有滑坡遺跡 20 余處。經近幾年的監(jiān)測，海州露天南幫已有移動現(xiàn)象：E18 區(qū)域已累計水平位移 2320mm，垂直位移 397mm；E12 區(qū)域已累計水平位移397mm，垂直位移 551mm；W2 區(qū)

20、域已累計水平位移 800mm，垂直位移 867mm。</p><p>　　1.2課題研究的目的和意義</p><p>　　面對我國能源需求的持續(xù)增長，國際石油供應緊張，油價大幅上漲，煤炭作為我國主要能源的地位和作用越來越重要。目前，我國煤炭產量占世界總產量的42%左右，煤炭產量占全國一次能源生產總量的70%左右。煤礦生產的任務是開采地下賦存的煤炭資源，按煤層賦存條件可分為露天開采和井工開采

21、兩類。露天采礦從敞露地表的采礦場采出有用礦物，當?shù)V體埋藏較淺或地表有露頭時， 應用露天開采最為優(yōu)越。與地下開采相比，優(yōu)點是資源利用充分、回采率高，適于用大型機械施工，建礦快，產量大， 勞動生產率高，成本低，勞動條件好，生產安全。隨著我國煤炭資源的不斷開發(fā)，露天煤礦所占有的比例也在逐年增加。我國56%的礦井開采易自燃煤層，而煤炭自燃現(xiàn)已成為露天礦山的重大自然災害之一。露天煤礦的煤炭自燃浪費了大量的資源，降低了煤炭質量，影響礦區(qū)的環(huán)境質量，

22、并給礦山安全生產帶來了困難。因此，研究露天煤礦煤炭自燃現(xiàn)象，采取積極有效的措施預防和治理露天煤礦煤炭自燃有重要的意義。</p><p>　　煤層自燃又稱煤層自燃發(fā)火，是指在沒有外來熱源的情況下，由于煤自身氧化積熱，使煤的溫度升高而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。煤的氧化和自燃是基——鏈反應，即具有自燃傾向性的煤與空氣接觸，能吸附空氣中的氧而在煤的表面生成不穩(wěn)定的初級氧化物，使煤的化學活性增強，進而煤的氧化速度加快，氧化放熱量加大

23、，當熱量不能及時散發(fā)時，煤溫就會逐漸升高，當達到煤的著火點時(300-350℃)，便開始自燃。</p><p>　　煤炭自燃不僅會降低煤炭質量，造成資源浪費，減少了礦山可采儲量。處理煤炭自燃需投入大量人力物力，而且不易徹底處理，反復影響礦山采剝生產的進度，嚴重影響礦山企業(yè)的經濟效益,。煤層自燃還產生大量的有毒有害氣體和物質，如CO、CO2、SO2、 NO3、 煙塵、醇類、醛類等，隨風飄散，波及很大范圍和區(qū)域，嚴重

24、污染礦坑及附近的大氣環(huán)境，危害職工的身體健康，而且對礦山邊坡失穩(wěn)造成重大影響。邊坡工程是國內外巖土工程界研究熱點之一。邊坡失穩(wěn)破壞的原因很多,有的是 因人類干預而引起的,有的是因自然條件的變化而發(fā)生的。自燃給露天礦帶來邊坡穩(wěn)定問題，增加了日常邊坡管理的難度。露天礦的南端幫由于煤的自燃，對礦山的生產安全和持續(xù)生產帶來很大困難。破壞了原設計的邊坡角度，后常引起礦坑內地表裂縫、坍塌，出現(xiàn)大面積片幫現(xiàn)象等等，影響露天礦設備的正常作業(yè)， 給安全生

25、產帶來隱患。由于很多煤礦屬于深凹露天礦，煤炭自燃所產生的大量有毒、有害氣體很難排出坑外，在特定的氣象條件、處于不利的風向和風速時，還會造成火災，并產生大量煙霧煙塵。煙霧煙塵影響工作人員視線，危害工人呼吸，影響工人的工作效率，不利于安全生產。煤臺階的自燃發(fā)火將導</p><p>　　1.3國內外的研究現(xiàn)狀</p><p>　　我國煤層自然發(fā)火情況嚴重，據(jù)統(tǒng)計國有重點煤礦中大約有56%的礦井存

26、在煤層自然發(fā)火危險，而特厚煤層開采自然發(fā)火更為嚴重。煤自燃的發(fā)生和發(fā)展是一個極其復雜的動態(tài)變化的物理化學過程，其實質就是一個緩慢地自動放熱升溫最后引起燃燒的過程。該過程的關鍵有兩點：一是熱量的自發(fā)產生；二是熱量的逐漸積聚。</p><p>　　煤體要發(fā)生自燃必須具備以下四個條件：①具有低溫氧化性，即有自燃傾向的煤以破碎狀態(tài)存在；②有大于12%氧含量的空氣通過這些碎煤；③空氣流動速度適中，使破裂煤體有積聚氧化熱的環(huán)

27、境；④在上述3個條件同時具備的狀態(tài)下，持續(xù)一定的時間，使煤體可以達到著火溫度。只要同時具備上述4個條件，煤炭自燃發(fā)火即可發(fā)生。但實際中很難找出某兩次煤炭自燃發(fā)火的發(fā)生條件是完全相同的。這樣，對煤炭自燃發(fā)火的條件就很難作出定量分析[3]。</p><p>　　煤炭自燃經常發(fā)生的地點是：①有大量遺煤而未及時封閉或封閉不嚴的采空區(qū)（特別是采空區(qū)內的聯(lián)絡眼附近和停采線處）；②巷道兩側和遺留在采空區(qū)內受壓的煤柱；③巷道內堆

28、積的浮煤或煤巷的冒頂、垮幫處。</p><p>　　1.3.1國內外對煤層自燃的研究</p><p>　　煤層自燃的研究分三個層面: 運用遙感技術調查區(qū)域性煤層自燃的分布和危害; 運用煤巖學和地球化學等方法研究煤層自燃的臨界值和氣體釋放規(guī)律; 研制火災樣檢測傳感元件進行火災的預測預報、抑制起火的最佳通風和建立控風、防滅火專家系統(tǒng), 進行煤礦火災的綜合防治。</p><p

29、>　　煤層自燃的研究分三個層面: 運用遙感技術調查區(qū)域性煤層自燃的分布和危害; 運用煤巖學和地球化學等方法研究煤層自燃的臨界值和氣體釋放規(guī)律; 研制火災樣檢測傳感元件進行火災的預測預報、抑制起火的最佳通風和建立控風、防滅火專家系統(tǒng), 進行煤礦火災的綜合防治。</p><p><b>　　煤自燃分布監(jiān)測：</b></p><p>　　我國對煤層燃燒及其影響的實地考

30、查可能始于 1944 年。當年黃汲清、程裕淇實地考證了新疆侏羅系煤層的自燃及對圍巖影響的情況[4]。 60 年代以來, 遙感技術引入煤層自燃的研究領域。 礦區(qū)內煤層燃燒引起的人員死亡等災害, 迫使人們從通風、阻燃材料、 煤層發(fā)火機理和階段等方面全面系統(tǒng)地研究煤層火災的問題。20世紀80年代初，我國開始利用航天和航空遙感技術對煤田火區(qū)進行探測。分別在陜西、山西、寧夏、內蒙古、新疆開展了遙感探測和監(jiān)測試驗。</p><p

31、>　　在國外, Laks Arthur 于 1907 年已注意到煤層自燃現(xiàn)象及其對于周圍環(huán)境的影響。Granda 等于1942 年提出了利用熱紅外雙波段技術確定隱伏體位置的設想；Greene ( 1969) 利用航空熱紅外技術研究了美國賓夕法尼亞的煤層火, 經對比井中測溫數(shù)據(jù),建立了簡單的熱傳導模型; 隨后, 世界許多國家的研究者利用遙感技術研究煤層自燃, 運用衛(wèi)星數(shù)據(jù)實現(xiàn)煤層自燃環(huán)境災害的動態(tài)監(jiān)測與環(huán)境影響評價的探索。Chamb

32、eriain等于 1971 年得出, 溫度為 60～120℃時, 燃燒出現(xiàn), 150 ℃才能見到火焰。</p><p>　　1994年-1998年，在歐洲聯(lián)盟資助下，中國科學家與來自荷蘭、德國、英國等國的科學家合作，首次全面地研究了用遙感手段進行煤層自燃探測、測量和監(jiān)測的途徑和方法，并建立了世界上第一套煤層自燃動態(tài)監(jiān)測地理信息系統(tǒng)。據(jù)最新的遙感體探測統(tǒng)計表明，新疆是我國煤層自燃最嚴重的地區(qū)。</p>

33、<p>　　這些方法都是利用遙感技術研究，實現(xiàn)煤層自燃環(huán)境災害的動態(tài)監(jiān)測。</p><p>　　煤自燃危險性預測法：</p><p>　?。?）統(tǒng)計類比預測法</p><p>　　統(tǒng)計類比預測法是建立在已發(fā)生自然發(fā)火事故統(tǒng)計資料基礎上，分析預測實際開采條件下煤層的自燃危險性。隨著綜放無煤柱開采技術的推廣，由于沿空巷道沿底板一次掘進，巷道服務時間長，相鄰采

34、空區(qū)留有大量浮煤，且已氧化升溫，因此，巷道沿空側自然發(fā)火幾率較大。上述這些結論都是基于統(tǒng)計資料，在分析火災原因的基礎上獲得。這種方法只能根據(jù)工作面實際情況和自然發(fā)火統(tǒng)計資料，粗略判斷煤層可能發(fā)火的危險性。</p><p>　?。?）自燃傾向性實驗測試</p><p>　　自燃傾向性實驗測試主要是根據(jù)測試煤的自燃傾向性，劃分煤層自然發(fā)火等級，以此區(qū)分煤層的自燃危險程度。</p>

35、<p>　　20世紀80年代前，國內外對煤自燃傾向性的研究方法主要以煤的氧化性為基礎，大體可以分為化學試劑法和吸氧法二類。20世紀80年代后，國外開始從煤的熱效應角度來研究煤的自燃性。美國礦業(yè)局研究出絕熱爐，測定煤的最小自熱溫度；加拿大則用靜態(tài)等溫法、絕熱和動態(tài)法研究煤的自燃性；土耳其采用非等溫動力法測試煤自燃臨界溫度和CO產生率。</p><p>　　我國是從20世紀50年代初期開展對煤炭自燃傾向性

36、進行研究，先后采用克氏法、著火點溫度降低值法、雙氧水法和靜態(tài)容量吸氧法進行研究。20世紀90年代，我國開始推廣使用煤科總院撫順分院研究的色譜動態(tài)吸氧法，該方法把色譜儀中分離氣體的色譜柱換成了煤樣試管，測定煤樣對氧氣的物理吸附量，并以某一溫度(30℃)下每克干煤的吸氧量來劃分自燃性。</p><p>　　上述測試煤自燃性的實驗，用煤量少，供風量相對較大，且實驗采用程序升溫加熱，改變了煤自燃過程的條件，與現(xiàn)場實際中，

37、暴露于空氣中的煤在常溫下與空氣中的氧緩慢、自由地氧化反應，熱量逐漸積聚引起煤體升溫的過程較大有相差，所以，測試結果主要用于劃分煤的自燃等級。</p><p>　　（3）綜合評判預測法</p><p>　　匈牙利根據(jù)自燃火災發(fā)生頻率、工作面推進速度、瓦斯涌出量等參數(shù)的關系，分析并確定出回歸函數(shù)，然后計算出實際條件下總的火災頻率，來預測煤層自然發(fā)火危險程度。[8]</p><

38、;p>　　近年來，我國學者，如蔣軍成等人采用神經網絡的方法預測煤層自燃危險程度，他們采用影響開采煤層自燃危險性的三個主要因素作為預測指標：煤炭自身的自燃傾向性，開采煤層的地質賦存條件和開拓開采及通風技術條件，對預測指標作進一步細分，來預測煤自燃的危險程度。劉寶琛等人采用防火系數(shù)作為預測指標，建立了人工神經網絡的時間序列煤自然發(fā)火預測模型，來判斷自然發(fā)火程度。田水承等應用煤自燃傾向性、煤層厚度、煤層傾角、煤的固性系數(shù)及開采參數(shù)，運用

39、模糊聚類方法對自燃發(fā)火危險性進行了分類。</p><p>　　這些方法都是利用大量的統(tǒng)計資料，分析煤自燃主要因素影響的程度，預測煤層自然發(fā)火危險的程度。</p><p>　　1.3.2國內外對溫度變化對巖石的影響的研究</p><p>　　近年來,國內外對巖石內熱應力的產生、熱開裂機理、高溫巖石力學行為變化、高溫后巖石損傷等方面的研究很多。王書法等[5]結合非連續(xù)變

40、形分析方法,提出了一種研究節(jié)理巖體熱應力問題的等效初應力方法;韓學輝等[6]的研究表明,沉積巖及火成巖在高溫環(huán)境下會發(fā)生熱開裂現(xiàn)象,熱開裂能夠在一定程度上改造巖石的孔隙、裂隙結構,進而對巖石中的流體運移特性產生影響;謝衛(wèi)紅等[7]研究了溫度載荷作用下巖石材料在壓縮和拉伸時的熱斷裂破壞過程,分析了巖石熱斷裂破壞的宏觀力學特性和熱破壞作用機理;諶倫建等[8]研究了砂巖和石灰?guī)r的熱膨脹力和孔隙率的變化規(guī)律;王穎軼、夏小和等[9、10]研究了大

41、理巖高溫后的力學特性,認為高溫后大理巖表現(xiàn)出軟化特征,峰后特性及殘余強度宏觀上表現(xiàn)出脆性向塑性的漸次演化;邱一平等[11]對花崗巖高溫后的損傷進行了研究,驗證了花崗巖的塑性應變主要與偏斜應力產生的形狀改變比能有關,與體積改變比能關系不大;蘇承東等[12]研究了粗砂巖高溫后各力學參數(shù)的變化。在巖石高溫損傷方面,Hettema等[13]研究了高溫和中等壓力條件下巖石集合體的壓縮行為;A l-shayea等[14]研究了花崗巖的斷裂韌<

42、/p><p>　　2煤層自燃對巖石性質影響的力學分析</p><p>　　2.1 煤的自燃機理  </p><p><b>　　2.1.1概述  </b></p><p>　　關于煤的自燃問題，長期以來，一般都認為煤中黃鐵礦的存在是自燃的原因，由于黃鐵礦氧化成為三氧化二鐵及三

43、氧化硫時能放出熱量，在有水分參加的情況下，可以形成硫酸，它是很強的氧化劑，更加速煤的氧化，促進煤的自燃。需要指出，有的含有黃鐵礦的煤，雖然經過長斯放置，并不一定發(fā)生燃，而不含或少含黃鐵礦的煤也有自燃現(xiàn)象。因此，煤的自燃并非完全因含有黃鐵礦而引起。其主要原因是由于吸收了空氣中的氧氣，使煤的組成物質氧化產生熱量，再被水濕潤，就放出更多的濕潤熱，也會加速煤的自燃。此外，煤的自燃還與煤本身的性質有關。如煤的品級；煤的顯微組分、水分、礦物質、節(jié)理

44、和裂隙；煤層埋藏深度和煤層厚度；開采方法和通風方式等。煤的自燃從本質上來說是煤的氧化過程。  </p><p>　　2.1.2煤自燃的不同階段  </p><p>　?。?）水吸附階段。與其他階段不同，這個階段只是個物理過程，煤與氧不會發(fā)生反應，煤吸附水雖不是煤自燃的根本原因，但他對煤自熱，特別是低品級的煤自熱有重要影響。當水被煤吸附時會放出大量熱，

45、即潤濕熱。所以，多數(shù)情況下該階段對煤的自燃都起著關鍵作用。 </p><p>　?。?）化學吸附階段。煤自燃過程首先在這個階段發(fā)生化學反應。該階段的反應溫度為環(huán)境溫度至70℃。這伸過程中煤吸附氧氣會產生過氧化物，因而叫做化學吸附階段。化學吸附階段煤重略有增加，并產生氣體，其中的CO可作為標準氣體，通過監(jiān)測CO濃度可對煤的自燃進行早期預報，化學吸附階段需要少量水參加反應。根據(jù)煤的品級和類型不同，化學吸附的

46、放熱量在5.04～6.72J/g之間變化。若煤溫達到70℃時會分解，煤重隨之在幅度下降，甚至比原始煤重還要輕。煤中水汾的蒸發(fā)可帶走一些熱量，該過程產熱量晨16.8～75.6J/g間變化。若煤氧化進行到這個階段，想使其不自燃是非常困難的。      </p><p>　?。?）煤氧復合物生成階段。該階段生成一種穩(wěn)定的化合物，即煤氧復合物。其反應溫度范圍為1

47、50～230℃。產生的熱量25.2～003.4J/g。這個階段煤重又有所增加，煤氧化進行到這個階段必然發(fā)生自燃。 </p><p>　?。?）燃燒初始階段。這是煤氧復合物生成階段到煤快速燃燒階段的過渡時期，煤溫達230℃時，煤氧化可進行到個階段。此時煤的反應熱為42～243.6J/g。這些熱量使煤迅速上升促進了煤的快速燃燒。      <

48、/p><p>　?。?）快速燃燒階段。這是煤自熱的最后階段，它描述了煤的實際燃燒過程。依氧氣供應充足與否，這個階段可能發(fā)生干餾、不完全燃燒或安全燃燒。如果燃燒充分，其反應熱等于煤的發(fā)熱值。17] [18]</p><p>　　2.1.3露天礦煤炭自燃的原因</p><p>　　露天采場內具有自燃傾向性的大量煤炭，長期暴露在空氣中， 在地質構造、 外界環(huán)境風化及開采震動的

49、影響下， 以及煤體中瓦斯、 水分的散失， 使得煤體十分破碎。這樣， 在外界風力、 壓力及外界與煤體內部之間的自然風壓作用下，外界含氧空氣滲入煤體之中[19]。煤炭具有吸附空氣中氧的特性， 發(fā)生煤氧復合作用。 煤的吸附性包括表面吸附和化學吸附。 表面吸附產生的熱量微不足道，然而化學吸附以及與其相伴隨的煤氧化學反應則可以放出相量反過來加熱煤體，使煤體與空氣之間的氧化反應更加劇烈， 煤體溫度不斷上升， 當達到煤的著火溫度時， 導致煤體自燃發(fā)生

50、。[20]</p><p>　　2.2巖石的熱學性質</p><p>　　據(jù)研究，巖石內或巖石與外界的熱交換方式主要有傳導傳熱、對流傳熱及輻射傳熱等幾種。其交換過程中的能量轉換與守恒等服從熱力學原理。在以上幾種熱交換方式中，以傳導傳熱最為普遍，控制著幾乎整個地殼巖石的傳熱狀態(tài)，對流傳熱主要在地下水滲流帶內進行。輻射傳熱僅發(fā)生在地表面。熱交換的發(fā)生導致了巖石力學性質的變化，產生獨特的巖石力學

51、問題。</p><p>　　巖石的熱學性質，在諸如深埋隧洞、高寒地區(qū)及地溫異常地區(qū)的工程建設、地熱開發(fā)以及核廢料處理和石質文物保護中都具有重要的實際意義。在巖體力學中，常用的熱學性質指標有：比熱容、導熱系數(shù)、熱擴散率和熱膨脹系數(shù)等。</p><p>　　2.2.1巖石的比熱容</p><p>　　在巖石內部及其與外界進行熱交換時，巖石吸收熱能的能力，稱為巖石的熱容性

52、。根據(jù)熱力學第一定律，外界傳導給巖石的熱量(ΔQ)，消耗在內部熱能改變(溫度上升)ΔE和引起巖石膨脹所作的功(A)上，在傳導過程中熱量的傳入與消耗總是平衡的，即ΔQ＝ΔE＋A。對巖石來說，消耗在巖石膨脹上的熱能與消耗在內能改變上的熱能相比是微小的，這時傳導給巖石的熱量主要用于巖石升溫上。因此，如果設巖石由溫度T1升高至T2所需要的熱量為ΔQ，則</p><p><b>　　(2-1)</b>

53、</p><p>　　式中：m為巖石的質量；C為巖石的比熱容(J／(kg·K))，其含義為使單位質量巖石的溫度升高1K(開爾文)時所需要的熱量。</p><p>　　巖石的比熱容是表征巖石熱容性的重要指標，其大小取決于巖石的礦物組成、有機質含量以及含水狀態(tài)。如常見礦物的比熱容多為(0.7～1.2)×103J／(kg·K)，與此相應，干燥且不含有機質的巖石，其比

54、熱容也在該范圍內變化，并隨巖石密度增加而減小。又如有機質的比熱容較大約為(0.8～2.1)×103J／(kg·K)，因此，富含有機質的巖土體(如泥炭等)，其比熱容也較大。常見巖石的比熱容列于表2-1。</p><p>　　表2-1 0～50℃下常見巖石的熱學性質指標</p><p>　　Table 2-1 0 ～50 ℃ under the common indica

55、tors of thermal properties of rocks</p><p>　　2.2.2巖石的導熱系數(shù)</p><p>　　巖石傳導熱量的能力，稱為熱傳導性，常用導熱系數(shù)表示。根據(jù)熱力學第二定律，物體內的熱量通過熱傳導作用不斷地從高溫點向低溫點流動，使物體內溫度逐步均一化。設面積為A的平面上，溫度僅沿x方向變化，這時通過A的熱流量(Q)與溫度梯度dT/dx及時間dt成正比，即

56、</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　式中：k為導熱系數(shù)(W／(m·K))，含義為當dT、dx等于1時單位時間內通過單位面積巖石的熱量。</p><p>　　導熱系數(shù)是巖石重要的熱學性質指標，其大小取決于巖石的礦物組成、結構及含水狀態(tài)。常見巖石的導熱系數(shù)見表2-1。由表可知，常溫下巖石的k＝1.61～6

57、.07W／(m·K)，另外，多數(shù)沉積巖和變質巖的熱傳導性具有各向異性，即沿層理方向的導熱系數(shù)比垂直層理方向的導熱系數(shù)平均高約10％～30％。</p><p>　　巖石的導熱系數(shù)常在實驗室用非穩(wěn)定法測定。</p><p>　　據(jù)研究表明，巖石的比熱容(C)與導熱系數(shù)(k)間存在如下關系：</p><p><b>　　(2-3)</b>&

58、lt;/p><p>　　式中：ρ為巖石密度；λ為巖石的熱擴散率(cm2／s)。</p><p>　　熱擴散率反映巖石對溫度變化的敏感程度，λ愈大，巖石對溫度變化的反應愈快，且受溫度的影響也愈大。常見巖石的熱擴散率見表2-2。</p><p>　　表2-2幾種巖石的熱學特性參數(shù)</p><p>　　Table 2-2 Thermal propert

59、ies of several rock parameters</p><p>　　2.2.3巖石的熱膨脹系數(shù)</p><p>　　巖石在溫度升高時體積膨脹，溫度降低時體積收縮的性質，稱為巖石的熱膨脹性，用線膨脹(收縮)系數(shù)或體膨脹(收縮)系數(shù)表示。</p><p>　　當巖石試件的溫度從T1升高至T2時，由于膨脹使試件伸長Δl，伸長量Δl用下式表示：</p&g

60、t;<p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　式中：α為線膨脹系數(shù)(1／K)；l為巖石試件的初始長度，由(2-4)式可得：</p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　巖石的體膨脹系數(shù)大致為線膨脹系數(shù)的3倍。某些巖石的線膨脹系數(shù)見表2-2，可知多數(shù)巖石的線膨脹系數(shù)為(

61、0.3～3)×10－31／K左右。另外，層狀巖石具有熱膨脹各向異性，同時巖石的線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)都隨壓力的增大而降低。</p><p>　　當溫度變化△T時，巖石的骨架將產生熱變形。升溫后的巖石孔隙變化量是由骨架熱膨脹所引起，而且骨架的變形量就是孔隙變化量，因此得出升溫后的孔隙率：</p><p><b>　?。?-6）</b></p>&

62、lt;p>　　式中：為骨架的線膨脹系數(shù)，為骨架的體積膨脹量。</p><p>　　2.3溫度對巖石特性的影響</p><p>　　處理高溫環(huán)境下或高溫后的巖石工程問題是巖石力學的新課題。高溫作用對巖土介質的影響已在能源、地質、土木等眾多領域中被提出來,例如由于煤炭地下氣化、礦下煤或瓦斯爆炸、煤炭開采過程中煤炭自燃、高放射性核廢料的地層深埋處理、石油的三次開采等,其周圍巖體均可經歷一定

63、的高溫作用。由于高溫后巖石的力學性質惡化,導致巖體工程結構的安全性降低,因此研究高溫下巖石的熱膨脹特性、微觀結構及力學性能等的變化,對分析高溫工程結構和提高巖體安全性具有重要而深遠的意義</p><p>　　人類在開發(fā)地下資源及工程建設的過程中，都要遇到高溫或低溫(0℃以下)條件下的巖體力學問題。這時有必要研究溫度對巖石特性的影響。</p><p>　　巖石力學試驗一般是在室溫的條件下進行

64、的。溫度對巖石強度的的影響并不是很明顯。然而，在一些特殊的工程中，將會遇到高溫狀態(tài)下巖石的力學特性問題。地熱的利用以及在核電工程中核廢物的地質處置庫建設或煤層自燃對邊坡穩(wěn)定性的影響等具體問題中，溫度對巖石力學性質的影響將成為非常重要的、新的研究課題。近年來，人們愈來愈重視溫度對巖石的力學特性的影響的研究，經研究可知，若對巖石試件進行加溫，則巖石在高溫作用下的軸向壓縮強度將發(fā)生明顯的變化。據(jù)最新的研究報道，溫度對巖石的影響主要表現(xiàn)為兩個方

65、面：一是由于溫度的升高使巖石內的化學成分、結晶水等發(fā)生變化，進而影響了巖石的強度。由試驗結果可知，當溫度加至180℃左右時，巖石中礦物周圍的部分結晶水會消失，使強度降低。當溫度高達380℃左右時，石英等礦物會發(fā)生晶變而使強度急劇下降。二是由于溫度的提高，將使巖石內儲存著熱應力，進而使巖石的抵抗外荷載的能力降低。溫度對巖石的影響是一個很復雜的問題，從總體上說，溫度的增加會使巖石強度降低。</p><p>　　巖石在

66、高溫條件下，總的來說，其力學性質都有不同程度的降低，如圖3-1、圖3-2所示，各種巖石的抗壓強度與變形模量隨溫度降低而逐漸提高。但其改善的程度則取決于凍結溫度、巖石的空隙性及其力學性質。</p><p>　　圖2-1巖石抗壓強度與溫度的變化關系</p><p>　　Figure 2-1 rock compressive strength and temperature dependence

67、</p><p>　　圖2-2 彈性模量E隨溫度T的變化曲線</p><p>　　Figure 2-2 modulus E curve of the temperature T</p><p>　　圖2-3 峰值強度隨溫度T的變化曲線</p><p>　　Figure 2-3 peak intensity curve with the tem

68、perature T</p><p>　　圖2-4峰值應變隨溫度T的變化曲線</p><p>　　Figure 2-4 peak strain curve of the temperature T</p><p>　　圖2-5 大理巖單軸壓縮應力-應變全過程曲線</p><p>　　Figure 2-5 marble uniaxial com

69、pressive stress - strain curv</p><p>　　圖2-6 石灰?guī)r單軸壓縮應力-應變全過程曲線</p><p>　　Figure 2-6 limestone uniaxial compressive stress - strain curves</p><p><b>　　由以上圖可總結為：</b></p&g

70、t;<p>　　在高溫作用下,因巖石的非均質性及巖石晶體顆粒熱膨脹系數(shù)不同,因此礦物顆粒之間產生約束，變形大的受壓縮，變形小的受拉伸，由此在巖石中形成一種應力，稱之為熱應力[21]。在巖石顆粒之間出現(xiàn)熱應力集中而使巖石內部產生大量微裂紋,并且裂紋孔隙度隨溫度升高呈增加趨勢。當加熱到一定溫度使得巖石內部產生的熱應力超過巖石顆粒之間的抗張應力屈服強度時，巖石內部結構就會被破壞，而產生新的微小裂縫，使得巖石強度降低。</p

71、><p>　　從通過研究發(fā)現(xiàn),巖石滲透率和孔隙度隨加熱溫度的升高而呈逐漸增加趨勢。這種變化在低溫下比較緩慢,而當超過一定溫度界限(閾值溫度)后,滲透率和孔隙度急劇增加。在受熱作用下,巖石滲透率和孔隙度的變化不但與礦物熱膨脹不匹配及各向異性而產生的熱應力局部集中有關,而且與組成礦物成分的脫水以及發(fā)生的物理化學變化等因素有關。</p><p>　　巖體在加熱過程中,除礦物中的水蒸發(fā)和粘土礦物收縮降

72、解外,加熱也會在巖體中產生較大的熱應力。固體顆粒都具有一定的內部應力,當加熱產生的熱應力超過其內部應力時,將會破壞固體原來的應力平衡狀態(tài),導致應力的重新分配,從而產生一些新的結構上的變化,如礦物結構破壞。眾多研究認為,巖石結構的破壞與裂縫的生長和延伸密切相關。</p><p>　　巖石中由于各種礦物的熱膨脹系數(shù)不同以及熱膨脹各向異性,在受熱作用下將導致巖石骨架顆粒發(fā)生膨脹而引起體積增加。由于體積變化和熱膨脹差異,

73、在巖石顆粒內部以及顆粒之間會產生巨大的熱應力效應,造成應力的局部集中。當加熱到一定溫度使得巖石內部產生的熱應力超過巖石顆粒之間以及顆粒內部的抗張應力屈服強度時,巖石內部結構將發(fā)生破壞,產生新的晶間裂縫、晶內裂縫以及穿晶裂縫等。這些結構的產生破壞了巖石內部原有的微小網絡結構,形成新的裂縫網絡,使原本連通或不連通的裂縫、孔隙結構網絡的連通性增加,改善了孔道的流通能力和物理結構,從而導致巖石滲透率和孔隙度等性質的變化。</p>

74、<p>　　全應力-應變曲線在峰值前的斜率隨著溫度的增加而明顯變緩，破壞荷載降低，表現(xiàn)為巖石的剛度和強度均隨溫度的增大而降低。同時，隨著溫度的增加，巖石破壞后其殘余強度值相對也降低。</p><p>　　巖性不同，巖石抗壓強度受溫度的影響差異較大，花崗巖影響最大，石灰?guī)r影響較小。這是因為組成巖石的礦物顆粒性質、顆粒結構、顆粒成分、微裂紋發(fā)育程度及分布形式存在差異。礦物顆粒對溫度的敏感性反映為脹縮作用，一

75、般礦物表現(xiàn)為熱脹冷縮。例如，小粒徑顆粒之間的接觸面積大，抗張強度大，大粒徑顆粒之間的接觸面積小，抗張強度小。此外，孔隙和原生裂紋可以為膨脹提供自由膨脹空間，從而減少膨脹對巖石的損傷。</p><p>　　在高溫條件下，巖石特性甚至有某些化學上的變化，目前這方面的研究還很少。就已有的資料來看，巖石的抗壓強度σc和變形模量(E)均隨溫度升高而逐漸降低(表2-3)。</p><p>　　表2-3

76、 圍壓16MPa下，不同溫度對大理巖特性的影響</p><p>　　Table 2-3 confining pressure 16MPa, different temperature on the properties of marble</p><p>　　另外，溫度的變化在巖石中產生熱應力效應，使巖石遭受破壞。某些研究資料表明：在較高的溫度作用下，溫度改變1℃，可在巖石內產生0.4

77、～0.5MPa的熱應力變化(表 2-2)。當這些變化積累到一定程度超過巖石自身的某些界限時,將引起巖石內部結構發(fā)生變化,從而引起巖石相關物性參數(shù)(如滲透率、孔隙度、聲速)的變化。[22、23]</p><p>　　因此，煤層燃燒使煤體中溫度增高，在高溫的的作用下，煤體的物理力學特征（彈性模量、孔隙比、應力、應變）發(fā)生了明顯的變化，產生了熱應力，破壞了煤體的完整性，發(fā)生了滑坡。</p><p&g

78、t;　　除此之外，在煤層自燃后，露天礦邊坡中會有很大體積的空隙，因此，在煤體的自重應力作用下，引起了水平側向應力，底部與巖體底邊的交界處出現(xiàn)了應力集中的現(xiàn)象,使得坡面更容易破壞,而對整體邊坡產生失穩(wěn)的情況。</p><p>　　2.4數(shù)值試驗方法簡介</p><p>　　處理高溫環(huán)境下或高溫后的巖石工程問題是巖石力學的新課題。高溫作用對巖土介質的影響已在能源、地質、土木等眾多領域中被提出來

79、,例如由于煤炭地下氣化、礦下煤或瓦斯爆炸、煤炭開采過程中煤炭自燃、高放射性核廢料的地層深埋處理、石油的三次開采等,其周圍巖體均可經歷一定的高溫作用。由于高溫后巖石的力學性質惡化,導致巖體工程結構的安全性降低,因此研究高溫下巖石的熱膨脹特性、微觀結構及力學性能等的變化,對分析高溫工程結構和提高巖體安全性具有重要而深遠的意義</p><p>　　熱應力是由于在溫度的作用下，物體本身隨溫度變化引起的熱變形，受到外部的約

80、束或是物體內部各部分之間相互約束所產生的。</p><p>　　一般地，熱力耦合方程可以描述為：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p&g

81、t;<b>　　（2-10）</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　式中：和為應力和應變項；為體力；為熱應力系數(shù)；為溫度改變量，即；為Kronecker函數(shù)；Q，，G，，k，和c分別為熱生成率、拉梅常數(shù)、剪切模量、熱膨脹系數(shù)、熱傳導系數(shù)、密度和比熱。</p><p><b>

82、;　　熱傳導方程為：</b></p><p>　?。ㄔ谥校?（2-12）</p><p>　?。ㄟ吔鐥l件為 ） (2-13)</p><p>　　(邊界條件為) (2-14)</p><p>　　(邊界條件為) (2-15)</p

83、><p>　　(邊界條件為) (2-16)</p><p>　　應力–應變場方程為：</p><p><b>　　(2-17)</b></p><p><b>　　(2-18)</b></p><p><b>　　(2-19)<

84、;/b></p><p><b>　　(2-20)</b></p><p><b>　　(2-21)</b></p><p><b>　　(2-22)</b></p><p>　　式中：，，分別為單元在方向的熱傳導系數(shù)；，，分別為第1，2，3類熱邊界條件；為初始時刻；為溫

85、度在邊界點P上隨時間t的分布函數(shù)為邊界熱流密度；h為巖石邊界與外界的換熱系數(shù)；為環(huán)境溫度；為單元的整個求解域；和分別為應力邊界和位移邊界[24]。</p><p>　　上述方程是在線彈性范圍內定義的，但是巖石變形的宏觀效應卻是非線性的。如何反映巖石宏觀變形的非線性特征一直是研究的重點。在以往較多的研究中，大多將巖石受力后變形和斷裂過程的非線性歸結為彈塑性，用宏觀上的彈塑性理論來表述。事實上，從細觀角度上看，巖石變

86、形的非線性是由 組成巖石介質的非均勻性引起的。加載時巖石內部不斷出現(xiàn)的破壞是導致巖石變形非線性的本質。由于巖石的極度不均勻性，它們的性質在宏、細觀方面存在很大的差異。巖石在宏觀上表現(xiàn)為明顯的非線性特性，但從細觀角度上講，局部細觀單元體的破裂性質可以假定為彈–脆性行為，基于此，運用彈脆性本構關系來描述細觀層次上的熱固耦合變形行為是合適的。</p><p>　　對于穩(wěn)態(tài)熱傳遞，表示熱平衡的微分方程為:<

87、;/p><p><b>　　(2-23)</b></p><p>　　相應的有限元平衡方程為:</p><p><b>　　(2-24)</b></p><p>　　式中：為傳到矩陣，包含導熱系數(shù)、對流系數(shù)及輻射率和形狀系數(shù)；為節(jié)點溫度向量；為節(jié)點熱流率向量，包含熱生成。</p><

88、p>　　3. ANSYS模擬分析及計算結果分析</p><p>　　3.1三維地質力學數(shù)值模型</p><p>　　根據(jù)海州露天礦南幫邊坡的變形破壞機制，層狀結構的巖體主要受到F中1和F中3、F東1、F高1和F高2等5個斷層的影響，使得南幫巖體的質量在空間上分布具有較顯著的不均一性。因此，從材料的均一性角度來看，采用三維地質力學模型來模擬南幫邊坡的應力場分布特征，會更符合實際情況，露

89、天礦南幫邊坡為人工邊坡，臺階不規(guī)則，不均一，構建一個十分接近現(xiàn)實邊坡的三維地質力學數(shù)值模型，在幾何形態(tài)上的相似就有很大的難度。由于南幫邊坡范圍大，地質構造各異，所以構建三維地質力學數(shù)值模型時，采用分塊建立思路。見海州礦平面圖1.</p><p>　　圖3-1 海州礦平面示意圖</p><p>　　Figure 3-1 Schematic Haizhou mine plane</p&g

90、t;<p>　　參數(shù)及邊界條件：巖石熱膨脹系數(shù)取0.8e-5，導熱系數(shù)取0.75（W·（m·K）-1），煤層熱膨脹系數(shù)取5e-5，導熱系數(shù)取3.0（W·（m·K）-1）；彈性模量和泊松比見參數(shù)表。孫家灣層、中間層和太平上層煤層燃燒溫度為1000℃，內部溫度35℃，接觸空氣溫度為23℃。</p><p>　　表2-4 海州露天礦南幫巖土物理力學參數(shù)表<

91、/p><p>　　Figure 3-69 E15-E26 sectional Table 2-4 Haizhou opencast Soil physical and mechanical parameters for South Table</p><p>　　3.2三維邊坡模型建立及模擬</p><p>　　3.2.1E5-E10三維邊坡模型</p>

92、<p>　　三維邊坡模型尺寸：高度為350m即-150-+200m標高；寬度從剖面E5-E10為500m；長度從S500-SN0為500米。</p><p>　　圖3-2 E5-E10研究區(qū)域平面圖</p><p>　　Figure 3-2 E5-E10 study area plan</p><p>　　圖3-3 E5-E10 有限元網格劃分圖</

93、p><p>　　Figure 3-3 E5-E10 finite element mesh Figure</p><p>　　圖3-4 E5-E10 有限元網格劃分三維圖</p><p>　　Figure 3-4 E5-E10 finite element mesh three-dimensional map</p><p>　　圖3-5 E5-

94、E10邊坡X方向位移云圖</p><p>　　Figure 3-5 E5-E10 slope X direction displacement contours</p><p>　　圖3-6 E5-E10邊坡X方向位移三維云圖</p><p>　　Figure 3-6 E5-E10 three-dimensional contours of slope displa

95、cement X direction</p><p>　　圖3-7 E5-E10邊坡Y方向位移云圖</p><p>　　Figure 3-7 E5-E10 Slope Y-direction displacement contours</p><p>　　圖3-8 E5-E10邊坡Y方向位移三維云圖</p><p>　　Figure 3-8

96、E5-E10 three-dimensional contours of slope displacement Y direction</p><p>　　圖3-9 E5-E10邊坡切應力云圖</p><p>　　Figure 3-9 E5-E10 slope shear stress cloud</p><p>　　圖3-10 E5-E10邊坡切應力三維云圖<

97、;/p><p>　　Figure 3-10 E5-E10 three-dimensional contours of slope shear stress</p><p>　　圖3-11 E5-E10邊坡第一主應力云圖</p><p>　　Figure 3-11 E5-E10 slope first principal stress cloud</p>&

98、lt;p>　　圖3-12 E5-E10邊坡第一主應力三維云圖</p><p>　　Figure 3-12 E5-E10 slope of the first three-dimensional contours of principal stress</p><p>　　3.2.2E10-E15三維邊坡模型</p><p>　　三維邊坡模型尺寸：高度為350m

99、即-150-+200m標高；寬度從剖面E10-E15為500m；長度從S500-SN0為500米。</p><p>　　圖3-13 E10-E15平面研究區(qū)域</p><p>　　Figure 3-13 E10-E15 study area plane</p><p>　　圖3-14 E10-E15 有限元模型及網格劃分</p><p>　　

100、Figure 3-14 E10-E15 finite element model and mesh</p><p>　　圖3-15 E10-E15X方向位移云圖</p><p>　　Figure 3-15 E10-E15X direction displacement contours</p><p>　　圖3-16 E10-E15X方向位移三維云圖</p&g

101、t;<p>　　Figure 3-16 E10-E15X direction of displacement of three-dimensional cloud</p><p>　　圖3-17 E10-E15Y方向位移云圖</p><p>　　Figure 3-17 E10-E15Y direction displacement contours</p>&l

102、t;p>　　圖3-18 E10-E15Y方向位移三維云圖</p><p>　　Figure 3-18 E10-E15Y direction of displacement of three-dimensional cloud</p><p>　　圖3-19 E10-E15第一主應力云圖</p><p>　　Figure 3-19 E10-E15 first p

103、rincipal stress cloud</p><p>　　圖3-20 E10-E15第一主應力三維云圖</p><p>　　Figure 3-20 E10-E15 three-dimensional cloud first principal stress</p><p>　　圖3-21 E10-E15切應力云圖</p><p>　　F

104、igure 3-21 E10-E15 shear stress cloud</p><p>　　圖3-22 E10-E15切應力三維云圖</p><p>　　Figure 3-22 E10-E15-D contour shear stress</p><p>　　圖3-23 E10-E15主位移云圖</p><p>　　Figure 3-23

105、 E10-E15 Main displacement contours</p><p>　　圖3-24 E10-E15主位移三維云圖</p><p>　　Figure 3-24 E10-E15 main displacement dimensional cloud</p><p>　　3.2.3 E5-EW0-W5三維邊坡模型</p><p>

106、;　　三維邊坡模型尺寸：高度為350m即-150-+200m標高；寬度從剖面E5-EW0-W5為1000m；長度從S3-N2為500米。</p><p>　　圖3-25 E5-EW0-W5 模型研究區(qū)域</p><p>　　Figure 3-25 E5-EW0-W5 model for the study area</p><p>　　圖3-26 E5-EW0-W5

107、模型及有限元網格圖</p><p>　　Figure 3-26 E5-EW0-W5 model and finite element meshes </p><p>　　圖3-27 E5-EW0-W5模型及有限元網格三維圖</p><p>　　Figure 3-27 E5-EW0-W5 model and finite element mesh three-dime

108、nsional map</p><p>　　圖3-28 E5-EW0-W5 X方向位移三維圖</p><p>　　Figure 3-28 E5-EW0-W5 X direction displacement of three-dimensional map</p><p>　　圖3-29 E5-EW0-W5 X方向位移三維圖</p><p>

109、　　Figure 3-29 E5-EW0-W5 X direction displacement of three-dimensional map</p><p>　　圖3-30 E5-EW0-W5 Y方向位移三維圖</p><p>　　Figure 3-30 E5-EW0-W5 Y direction displacement of three-dimensional map</p

110、><p>　　圖3-31 E5-EW0-W5 Y方向位移三維圖</p><p>　　Figure 3-31 E5-EW0-W5 Y direction displacement of three-dimensional map</p><p>　　圖3-32E5-EW0-W5 切應力三維云圖</p><p>　　Figure 3-32 E5-EW