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文檔簡介

《含水無煙煤蠕變特性研究》一、引言隨著能源需求的不斷增長和環(huán)境保護意識的提高,無煙煤作為一種清潔能源,受到了越來越多的關(guān)注。然而,無煙煤的開采、運輸和使用過程中,其蠕變特性對工程安全和經(jīng)濟效益具有重要影響。特別是在含水環(huán)境下,無煙煤的蠕變行為更為復(fù)雜。因此,對含水無煙煤的蠕變特性進行研究,對于指導(dǎo)工程實踐、保障安全、提高經(jīng)濟效益具有重要意義。二、研究背景及意義無煙煤作為一種重要的能源礦產(chǎn),具有高熱值、低硫、低灰等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金等行業(yè)。然而,無煙煤的蠕變特性是其重要的力學性質(zhì)之一,對于無煙煤的開采、運輸和使用過程中的安全性和穩(wěn)定性具有重要影響。特別是在含水環(huán)境下,無煙煤的蠕變行為更為復(fù)雜,其影響因素包括水分含量、溫度、壓力、時間等。因此,對含水無煙煤的蠕變特性進行研究,有助于深入了解其力學性質(zhì),為無煙煤的開采、運輸和使用提供理論依據(jù)。三、研究內(nèi)容與方法本研究采用室內(nèi)試驗和理論分析相結(jié)合的方法,對含水無煙煤的蠕變特性進行研究。具體研究內(nèi)容包括:1.試驗材料與試樣制備:選用不同水分含量的無煙煤樣品,制備成標準試樣,以便進行蠕變試驗。2.試驗方法與步驟:采用蠕變試驗機進行試驗,通過施加不同的荷載和溫度條件,觀察無煙煤的蠕變行為,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。3.數(shù)據(jù)處理與分析:對試驗數(shù)據(jù)進行處理和分析,包括蠕變曲線的繪制、蠕變速率的計算、影響因素的分析等。4.理論分析:結(jié)合室內(nèi)試驗結(jié)果,運用巖石力學、彈塑性力學等相關(guān)理論,對含水無煙煤的蠕變特性進行理論分析。四、試驗結(jié)果與分析1.蠕變曲線:在不同荷載和溫度條件下,含水無煙煤表現(xiàn)出不同的蠕變行為。通過繪制蠕變曲線,可以清晰地觀察到無煙煤的蠕變過程和穩(wěn)定階段。2.蠕變速率:含水無煙煤的蠕變速率隨時間呈非線性變化。在初始階段,蠕變速率較大;隨著時間的變化,蠕變速率逐漸減小,并趨于穩(wěn)定。3.影響因素:含水無煙煤的蠕變特性受多種因素影響,包括水分含量、溫度、壓力等。其中,水分含量對蠕變特性的影響最為顯著。隨著水分含量的增加,無煙煤的蠕變行為更為明顯。4.理論分析:結(jié)合室內(nèi)試驗結(jié)果和巖石力學、彈塑性力學等相關(guān)理論,對含水無煙煤的蠕變特性進行理論分析。結(jié)果表明,含水無煙煤的蠕變行為符合彈塑性力學理論,其蠕變特性受多種因素共同影響。五、結(jié)論與展望本研究通過對含水無煙煤的蠕變特性進行研究,得出以下結(jié)論:1.含水無煙煤的蠕變行為受多種因素影響,包括水分含量、溫度、壓力等。其中,水分含量對蠕變特性的影響最為顯著。2.含水無煙煤的蠕變行為符合彈塑性力學理論,可以通過理論分析對其蠕變特性進行預(yù)測和評估。3.本研究為無煙煤的開采、運輸和使用提供了理論依據(jù),有助于指導(dǎo)工程實踐、保障安全、提高經(jīng)濟效益。展望未來,我們將繼續(xù)深入研究含水無煙煤的蠕變特性,探索其影響因素的作用機制和規(guī)律,為無煙煤的安全開采和高效利用提供更加準確的理論依據(jù)和技術(shù)支持。同時,我們也將關(guān)注其他類型煤炭的蠕變特性研究,為煤炭資源的開發(fā)和利用提供更加全面的技術(shù)支持。六、實驗結(jié)果分析基于大量的實驗數(shù)據(jù),我們可以進一步分析含水無煙煤的蠕變特性。首先,關(guān)于水分含量對蠕變特性的影響,我們通過改變煤樣的含水率,觀察到其蠕變行為有明顯變化。具體而言,隨著含水率的增加,無煙煤的蠕變程度顯著增強。這一現(xiàn)象可以從物理和化學兩個方面進行解釋:物理方面,水分增加了煤的塑性,使其在受到外力時更容易發(fā)生形變;化學方面,水分與煤中的某些成分發(fā)生反應(yīng),改變了煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而影響了其蠕變特性。其次,關(guān)于溫度和壓力對蠕變特性的影響,我們發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi),隨著溫度和壓力的增加,無煙煤的蠕變速度會有所提高。這可能是由于溫度和壓力的增加使得煤內(nèi)部的分子活動更為活躍,導(dǎo)致其更易發(fā)生形變。然而,過高的溫度和壓力可能會對煤的結(jié)構(gòu)造成破壞,反而降低其蠕變特性。七、理論模型構(gòu)建為了更好地理解和預(yù)測含水無煙煤的蠕變特性,我們嘗試構(gòu)建了理論模型。該模型基于彈塑性力學理論,同時考慮了水分含量、溫度、壓力等多種影響因素。通過將實驗數(shù)據(jù)與理論模型進行對比分析,我們發(fā)現(xiàn)該模型能夠較好地反映含水無煙煤的蠕變行為。這為預(yù)測和評估無煙煤的蠕變特性提供了有力的工具。八、工程應(yīng)用建議根據(jù)上述研究結(jié)果,我們?yōu)闊o煙煤的開采、運輸和使用提出以下建議:1.在開采過程中,應(yīng)密切關(guān)注無煙煤的含水率、溫度和壓力等參數(shù),以評估其蠕變特性。對于含水率較高的無煙煤,應(yīng)采取適當?shù)拇胧┙档推浜剩詼p少蠕變風險。2.在運輸和存儲過程中,應(yīng)避免無煙煤長時間暴露在高溫和高壓力環(huán)境中,以防止其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導(dǎo)致蠕變風險增加。3.在使用無煙煤的過程中,應(yīng)充分了解其蠕變特性,采取相應(yīng)的措施進行防范和控制。例如,在煤炭堆放過程中,應(yīng)避免過度壓縮和長時間堆放,以減少蠕變風險。九、未來研究方向盡管我們已經(jīng)對含水無煙煤的蠕變特性進行了較為深入的研究,但仍有許多問題值得進一步探索。例如:1.其他類型煤炭(如煙煤、褐煤等)的蠕變特性及其與無煙煤的差異。2.含水無煙煤在長期蠕變過程中的微觀結(jié)構(gòu)變化及其對力學性質(zhì)的影響。3.針對不同地區(qū)、不同開采條件的含水無煙煤,如何制定更為精確的蠕變特性評估方法和預(yù)防措施。通過不斷深入研究這些問題,我們將能夠更好地理解含水無煙煤的蠕變特性,為煤炭資源的開發(fā)和利用提供更加全面、準確的技術(shù)支持。四、研究方法為了研究含水無煙煤的蠕變特性,我們采用了多種研究方法。首先,我們通過實驗室的物理和化學實驗,對無煙煤的含水率、溫度和壓力等參數(shù)進行了詳細測量和分析。其次,我們利用先進的蠕變試驗設(shè)備,對無煙煤樣品進行了蠕變試驗,觀察其蠕變行為和特性。此外,我們還采用了數(shù)值模擬方法,對無煙煤的蠕變過程進行了模擬和分析。這些方法相互補充,為我們提供了全面、準確的研究結(jié)果。五、實驗結(jié)果在實驗過程中,我們發(fā)現(xiàn)含水無煙煤的蠕變特性與其含水率、溫度和壓力等參數(shù)密切相關(guān)。當含水率較高時,無煙煤的蠕變風險也會相應(yīng)增加。此外,在高溫和高壓力環(huán)境下,無煙煤的結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變化,導(dǎo)致蠕變風險增加。通過蠕變試驗和數(shù)值模擬,我們還發(fā)現(xiàn)無煙煤的蠕變過程是一個復(fù)雜的過程,涉及到多種物理和化學變化。六、實際應(yīng)用無煙煤的蠕變特性對其開采、運輸和使用過程中的安全性和效率具有重要影響。因此,在實際應(yīng)用中,我們需要密切關(guān)注無煙煤的蠕變特性,并采取相應(yīng)的措施進行防范和控制。例如,在開采過程中,我們可以采用先進的排水技術(shù),降低無煙煤的含水率,從而減少蠕變風險。在運輸和存儲過程中,我們可以選擇合適的環(huán)境,避免無煙煤長時間暴露在高溫和高壓力環(huán)境中。在使用無煙煤的過程中,我們可以采取適當?shù)拇胧?,避免過度壓縮和長時間堆放,以減少蠕變風險。七、社會意義研究含水無煙煤的蠕變特性不僅對于煤炭資源的開發(fā)和利用具有重要意義,同時也對于環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。通過深入研究無煙煤的蠕變特性,我們可以更好地了解其物理和化學性質(zhì),為煤炭資源的開發(fā)和利用提供更加全面、準確的技術(shù)支持。同時,我們還可以通過采取相應(yīng)的措施,減少無煙煤開采、運輸和使用過程中的安全風險,保護環(huán)境和人類健康。八、未來展望未來,我們將繼續(xù)深入研究和探索含水無煙煤的蠕變特性,進一步了解其物理和化學性質(zhì)。我們將嘗試采用更加先進的研究方法和設(shè)備,提高研究結(jié)果的準確性和可靠性。同時,我們還將關(guān)注無煙煤的開采、運輸和使用過程中的安全問題,為煤炭資源的開發(fā)和利用提供更加全面、有效的技術(shù)支持。我們相信,通過不斷深入研究和探索,我們將能夠更好地利用煤炭資源,促進經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。九、研究方法與技術(shù)手段為了深入研究含水無煙煤的蠕變特性,我們需要采用先進的研究方法和技術(shù)手段。首先,我們可以利用先進的實驗設(shè)備,如蠕變試驗機、X射線衍射儀、掃描電鏡等,對無煙煤的蠕變過程進行實時監(jiān)測和觀察。其次,我們可以采用數(shù)值模擬的方法,建立無煙煤蠕變的數(shù)學模型,對無煙煤的蠕變過程進行模擬和預(yù)測。此外,我們還可以結(jié)合理論分析和實驗結(jié)果,對無煙煤的蠕變機理進行深入研究。十、物理化學性質(zhì)與蠕變關(guān)系無煙煤的蠕變特性與其物理化學性質(zhì)密切相關(guān)。我們將通過對無煙煤的成分、結(jié)構(gòu)、孔隙等物理化學性質(zhì)進行研究,了解其蠕變特性的影響因素。例如,我們將研究無煙煤的礦物質(zhì)成分、碳含量、水分含量等對其蠕變特性的影響,以及這些因素在蠕變過程中的變化規(guī)律。這將有助于我們更好地理解無煙煤的蠕變機理,為無煙煤的開采、運輸和使用提供更加科學的技術(shù)支持。十一、安全風險評估與控制在研究含水無煙煤的蠕變特性的同時,我們還需要對無煙煤開采、運輸和使用過程中的安全風險進行評估和控制。我們將結(jié)合實驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果,對無煙煤的蠕變風險進行評估,并采取相應(yīng)的措施來降低風險。例如,我們可以采用先進的排水技術(shù)降低無煙煤的含水率,選擇合適的環(huán)境進行運輸和存儲,以及采取適當?shù)拇胧┍苊膺^度壓縮和長時間堆放等。這些措施將有助于保障無煙煤開采、運輸和使用過程中的安全,減少事故的發(fā)生。十二、環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展研究含水無煙煤的蠕變特性不僅對于煤炭資源的開發(fā)和利用具有重要意義,同時也對于環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。我們將關(guān)注無煙煤開采、運輸和使用過程中的環(huán)境污染問題,并采取相應(yīng)的措施來減少污染。例如,我們可以采用環(huán)保型的開采技術(shù),減少對環(huán)境的破壞;在運輸和存儲過程中,我們可以采取防塵、防漏等措施,減少對空氣和水的污染;在使用無煙煤的過程中,我們可以采用高效、低排放的燃燒技術(shù),減少對大氣的污染。這將有助于實現(xiàn)煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展,促進經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。十三、未來研究方向與挑戰(zhàn)未來,我們將繼續(xù)深入研究和探索含水無煙煤的蠕變特性,并關(guān)注其在實際應(yīng)用中的問題。我們將嘗試采用更加先進的研究方法和設(shè)備,提高研究結(jié)果的準確性和可靠性。同時,我們還將面臨一些挑戰(zhàn),如如何更好地評估和控制無煙煤的安全風險、如何實現(xiàn)無煙煤的環(huán)保開采和利用等。我們將不斷探索和創(chuàng)新,為煤炭資源的開發(fā)和利用提供更加全面、有效的技術(shù)支持。十四、深入探索含水無煙煤的蠕變機制在研究含水無煙煤的蠕變特性時,我們需要深入探索其蠕變機制。這包括研究煤體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特性、水分分布及其與煤體蠕變的關(guān)系,以及煤體在不同溫度、壓力和濕度條件下的蠕變行為。通過這些研究,我們可以更準確地理解含水無煙煤的蠕變機制,為優(yōu)化其開采、運輸和使用過程中的安全措施提供理論依據(jù)。十五、優(yōu)化含水無煙煤的開采技術(shù)為了確保無煙煤的安全開采,我們需要優(yōu)化開采技術(shù)。這包括采用先進的采礦設(shè)備和技術(shù),提高采礦效率和安全性;同時,還需要考慮礦井的通風和排水系統(tǒng),確保礦井內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。此外,我們還需要研究如何有效地控制礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛?,以減少爆炸等事故的風險。十六、研發(fā)環(huán)保型運輸和存儲技術(shù)在無煙煤的運輸和存儲過程中,我們需要采取有效的防塵、防漏等措施,以減少對空氣和水的污染。這需要研發(fā)環(huán)保型的運輸和存儲技術(shù),如采用環(huán)保材料制成的運輸工具和存儲設(shè)施,以及采用密封技術(shù)防止煤塵的泄漏。此外,我們還需要研究如何有效地處理運輸和存儲過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣等污染物,確保其達到環(huán)保標準。十七、推動無煙煤的高效、低排放利用在無煙煤的使用過程中,我們需要采用高效、低排放的燃燒技術(shù),以減少對大氣的污染。這包括研究開發(fā)新型的燃燒設(shè)備和技術(shù),如高效燃燒器、循環(huán)流化床鍋爐等,以提高燃燒效率和降低排放。同時,我們還需要研究如何有效地利用無煙煤燃燒產(chǎn)生的熱能和其他能源,實現(xiàn)能源的高效利用。十八、加強含水無煙煤的安全監(jiān)管與標準制定為了保障無煙煤開采、運輸和使用過程中的安全,我們需要加強安全監(jiān)管和標準制定。這包括制定嚴格的安全生產(chǎn)標準和操作規(guī)程,加強現(xiàn)場安全管理和監(jiān)督檢查;同時,還需要制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案和救援措施,以應(yīng)對可能發(fā)生的事故。此外,我們還需要加強與國際社會的交流與合作,借鑒其他國家和地區(qū)的先進經(jīng)驗和技術(shù),共同推動煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展。十九、培養(yǎng)專業(yè)人才與團隊建設(shè)為了更好地進行含水無煙煤的蠕變特性研究和其他相關(guān)工作,我們需要培養(yǎng)專業(yè)的人才和團隊。這包括培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗的采礦工程師、環(huán)境工程師、安全工程師等專業(yè)技術(shù)人才;同時,還需要加強團隊建設(shè),提高團隊的協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。通過培養(yǎng)專業(yè)人才和加強團隊建設(shè),我們可以更好地推動煤炭資源的開發(fā)和利用工作。二十、總結(jié)與展望通過對含水無煙煤的蠕變特性進行深入研究以及其他相關(guān)工作的開展,我們可以更好地了解無煙煤的性質(zhì)和特點,為其安全、環(huán)保的開采、運輸和使用提供技術(shù)支持。未來,我們將繼續(xù)關(guān)注無煙煤的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn),不斷探索和創(chuàng)新,為煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。二十一、深入研究含水無煙煤的蠕變機理在深入研究含水無煙煤的蠕變特性過程中,我們需要進一步探索其蠕變機理。這包括研究無煙煤在受壓、受熱等條件下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,以及這些變化對蠕變特性的影響。通過分析無煙煤的礦物組成、化學成分以及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性,我們可以更準確地描述其蠕變行為,為制定更為科學的安全生產(chǎn)標準和操作規(guī)程提供理論支持。二十二、開發(fā)新的無煙煤蠕變特性測試方法針對含水無煙煤的蠕變特性研究,我們需要開發(fā)新的測試方法。這包括采用先進的物理、化學和力學測試手段,如X射線衍射、掃描電鏡、熱重分析等,對無煙煤的蠕變特性進行定量和定性的分析。同時,我們還需要開發(fā)能夠模擬實際工作條件的測試系統(tǒng),以更真實地反映無煙煤的蠕變特性。二十三、建立無煙煤蠕變特性的數(shù)據(jù)庫為了更好地推動含水無煙煤的蠕變特性研究,我們需要建立無煙煤蠕變特性的數(shù)據(jù)庫。這個數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含不同地區(qū)、不同礦層的無煙煤的蠕變特性數(shù)據(jù),以及相應(yīng)的環(huán)境條件、開采方式等信息。通過分析這些數(shù)據(jù),我們可以了解無煙煤蠕變特性的變化規(guī)律,為制定更為科學的安全生產(chǎn)和環(huán)境保護措施提供依據(jù)。二十四、加強無煙煤資源的環(huán)境保護與可持續(xù)利用在研究含水無煙煤的蠕變特性的同時,我們還需要關(guān)注其環(huán)境保護與可持續(xù)利用。這包括在開采過程中采取環(huán)保措施,減少對環(huán)境的破壞;在運輸和使用過程中加強安全管理,防止事故發(fā)生;同時,還需要研究無煙煤的高效利用技術(shù),提高其利用效率,減少浪費。通過這些措施,我們可以實現(xiàn)無煙煤資源的可持續(xù)發(fā)展。二十五、推進含水無煙煤的安全教育與培訓(xùn)為了提高含水無煙煤開采、運輸和使用過程中的安全意識,我們需要加強安全教育與培訓(xùn)。這包括開展安全知識普及活動,提高人們的安環(huán)保意識;同時,還需要對相關(guān)從業(yè)人員進行安全培訓(xùn),提高他們的安全操作技能和應(yīng)急處理能力。通過這些措施,我們可以降低事故發(fā)生的概率,保障人員的生命財產(chǎn)安全。綜上所述,通過對含水無煙煤的蠕變特性進行深入研究以及其他相關(guān)工作的開展,我們可以更好地了解無煙煤的性質(zhì)和特點,為其安全、環(huán)保的開采、運輸和使用提供技術(shù)支持。未來,我們將繼續(xù)關(guān)注無煙煤的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn),不斷探索和創(chuàng)新,為煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。二十六、深入探索含水無煙煤的蠕變特性與力學行為在繼續(xù)深入研究含水無煙煤的蠕變特性的過程中,我們必須深化對無煙煤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解,尤其是對礦物質(zhì)與有機物質(zhì)組成的精細研究。采用先進的地質(zhì)力學與地球物理分析方法,對其不同區(qū)域和層次的力學特性進行精細化描述。這樣的研究不僅能有助于掌握含水無煙煤在受到壓力或外部環(huán)境影響時表現(xiàn)出的物理變形規(guī)律,更可為研究其在特定地質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)力、蠕變以及塑性流變行為提供堅實的科學依據(jù)。二十七、實施實時監(jiān)控系統(tǒng),分析蠕變行為的變化規(guī)律實時監(jiān)測技術(shù)是無煙煤采礦、生產(chǎn)中必不可少的一環(huán)。基于前述研究成果,開發(fā)和應(yīng)用高效實時的含水無煙煤蠕變特性監(jiān)測系統(tǒng),實時捕捉其蠕變過程中的微小變化,并分析其變化規(guī)律。通過這些數(shù)據(jù),我們可以更準確地預(yù)測無煙煤的長期穩(wěn)定性,以及在特定條件下的安全風險。二十八、開發(fā)新型的含水無煙煤開采技術(shù)根據(jù)含水無煙煤的蠕變特性及力學行為的研究結(jié)果,我們需要開發(fā)新型的開采技術(shù)。這些技術(shù)應(yīng)能更有效地應(yīng)對無煙煤在采礦過程中可能出現(xiàn)的蠕變和應(yīng)力集中等問題,同時也需要具備高效率和低環(huán)境影響的特點。這樣的技術(shù)不僅可以提高開采效率,同時也能保護環(huán)境和降低安全風險。二十九、研發(fā)環(huán)境友好的無煙煤利用技術(shù)除了開采過程中的環(huán)境保護,我們還需要關(guān)注無煙煤的利用過程。研發(fā)新的燃燒技術(shù)和排放控制技術(shù),以減少無煙煤使用過程中的環(huán)境污染。同時,通過改進燃燒方式,提高無煙煤的利用效率,減少浪費。這不僅是資源高效利用的體現(xiàn),也是保護環(huán)境的重要舉措。三十、開展含水無煙煤資源的區(qū)域性合作研究在全球化和資源跨區(qū)域合作的大背景下,含水無煙煤的蠕變特性及環(huán)保利用問題已不僅僅是一個地區(qū)或國家的問題。因此,開展區(qū)域性的合作研究至關(guān)重要。通過共享研究成果、經(jīng)驗和技術(shù),共同面對挑戰(zhàn)和問題,我們能夠更好地理解和應(yīng)對含水無煙煤的蠕變特性及其對環(huán)境和安全的影響。三十一、加強國際交流與培訓(xùn)國際間的交流與培訓(xùn)是推動含水無煙煤領(lǐng)域發(fā)展的重要途徑。通過國際研討會、學術(shù)交流和技術(shù)培訓(xùn)等活動,我們可以分享最新的研究成果和技術(shù)經(jīng)驗,學習其他國家和地區(qū)的成功經(jīng)驗,從而推動含水無煙煤領(lǐng)域的技術(shù)進步和環(huán)境保護工作??偨Y(jié)來說,通過對含水無煙煤的蠕變特性及力學行為的深入研究和其他相關(guān)工作的開展,我們不僅能夠更好地了解和應(yīng)對其可能帶來的問題和挑戰(zhàn),還能夠為無煙煤的可持續(xù)利用和環(huán)境保護提供科學依據(jù)和技術(shù)支持。未來的研究工作將繼續(xù)深化這一領(lǐng)域的研究,為煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。三十二、深入研究含水無煙煤的蠕變機理為了更精確地掌握含水無煙煤的蠕變特性,我們需要對其蠕變機理進行深入研究。這包括分析煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學成分、礦物質(zhì)含量以及水分分布等因素對蠕變特性的影響。通過實驗室測試和數(shù)值模擬,我們可以更深入地了解含水無煙煤的蠕變過程,為制定有效的控制措施

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