不同应力对煤自然氧化的影响规律试验研究 被引量：1

1

作者 翟小伟 张羽琛 罗金雷 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第5期199-204,共6页

为研究应力对煤自然氧化的影响规律,设计1套应力对煤自然氧化影响规律试验装置,通过该试验装置对煤样施加不同应力模拟采空区破碎煤体在承压环境中受压变形、温度及气体体积分数变化特征,定量分析不同应力作用下破碎煤体相关参数的变化... 为研究应力对煤自然氧化的影响规律,设计1套应力对煤自然氧化影响规律试验装置,通过该试验装置对煤样施加不同应力模拟采空区破碎煤体在承压环境中受压变形、温度及气体体积分数变化特征,定量分析不同应力作用下破碎煤体相关参数的变化规律。研究结果表明:升应力作用阶段破碎煤体较恒应力作用阶段受压变形、升温幅度更为明显且煤体升温速率与位移变化速率大小正相关,进一步验证了应力对于煤体自然氧化具有促进作用;破碎煤体在不同应力作用下煤自燃倾向性进一步加剧,煤体内分子更易氧化,从而导致CO、CH4的产生;根据试验所测CO体积分数,从而推断有煤氧复合反应和煤体机械破碎激活脱碳2种产生途径。 展开更多

关键词 破碎煤体 应力 CO 自然氧化 煤自燃

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煤矿井下碎软煤层空气复合定向钻进技术与装备 被引量：60

2

作者 方俊 刘飞 +1 位作者 李泉新 褚志伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期224-229,共6页

针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开... 针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开发了复合定向钻进技术、顺煤层长距离成孔技术和复合强排渣技术,选配了矿用空压机和孔口除尘器,研制了空气螺杆马达、空气流量与压力监控系统、配套钻具等钻进装备。在贵州省青龙煤矿开展了现场试验,在普氏系数为0.37的碎软突出煤层中,完成5个定向钻孔和2个定向主分支孔施工,最大孔深385 m,总进尺3 014 m,最大单孔瓦斯抽采纯量超过1 500 m^3/d,取得了碎软煤层定向钻孔成孔深度和瓦斯抽采效果的重大突破。空气复合定向钻进技术与装备可在工作面圈闭之前对碎软煤层瓦斯进行超前区域递进式抽采治理,掩护巷道掘进和工作面回采,具有钻孔施工周期短、成本低、瓦斯抽采效果好等显著优势,可对革新井下碎软煤层瓦斯治理模式、助力煤矿企业降本增效提供技术参考。 展开更多

关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 空气复合定向钻进 钻进装备

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碎软煤层复合定向钻进技术研究与应用 被引量：30

3

作者 李泉新 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第11期101-106,共6页

针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹无法测控、定向钻进困难等问题,提出了采用复合定向与排渣技术施工碎软煤层定向钻孔的技术方案,介绍了其技术原理,开发了泥浆脉冲无线传输技术、复合定向钻进技术、水力正循环与异性钻杆复合... 针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹无法测控、定向钻进困难等问题,提出了采用复合定向与排渣技术施工碎软煤层定向钻孔的技术方案,介绍了其技术原理,开发了泥浆脉冲无线传输技术、复合定向钻进技术、水力正循环与异性钻杆复合排渣技术等关键钻进技术,研制选配了定向钻机、矿用泥浆脉冲随钻测量系统、泥浆泵、螺旋螺杆马达、异形钻杆、过滤钻杆、螺旋无磁钻杆和定向钻头等关键钻进设备,形成了成套技术与装备,并在晋城寺河矿和成庄矿进行了现场试验,在碎软煤层区域内完成定向钻孔4个,最大孔深402 m,总进尺4 808 m,成孔率达到75%,成功覆盖工作面和待掘巷道设计区域,为碎软煤层区域递进式瓦斯抽采治理和一孔两消提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 泥浆脉冲随钻测量 复合定向钻进 复合排渣技术

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青龙煤矿碎软煤层顺层定向钻孔钻进试验研究 被引量：21

4

作者 李泉新 方俊 +1 位作者 褚志伟 刘飞 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期1-6,共6页

针对青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹控制精度低及瓦斯抽采效果差等问题,在分析矿井瓦斯地质情况与预抽采方式现状基础上,介绍了采用空气复合定向钻进技术进行顺层定向钻孔施工的原理和关键技术,制定了钻场与钻孔设计、... 针对青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹控制精度低及瓦斯抽采效果差等问题,在分析矿井瓦斯地质情况与预抽采方式现状基础上,介绍了采用空气复合定向钻进技术进行顺层定向钻孔施工的原理和关键技术,制定了钻场与钻孔设计、钻进装备和钻具组合选套、钻进技术要求总结的整体试验方案,并在21608轨道巷迎头钻场进行了顺层钻孔空气复合定向钻进试验。试验结果表明,采用空气复合定向钻进技术可实现碎软煤层内顺层定向钻孔施工,完成7个主孔和2个主分支孔,总进尺为3 929m,最大孔深达406m,300m以上钻孔成孔率达88.9%;试验钻孔瓦斯抽采体积分数均超过68%,平均单孔瓦斯抽采纯量超过1m^3/min,最大单孔瓦斯抽采纯量超过2.55m^3/min,抽采纯量是常规钻孔的10倍以上,瓦斯抽采体积分数提高了50%左右,钻孔成孔与瓦斯抽采效果显著。 展开更多

关键词 煤矿安全 瓦斯抽采 碎软煤层 顺层定向钻孔 空气复合定向钻进

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碎软煤层气动定向钻进技术在青龙煤矿的应用 被引量：10

5

作者 孔庆军 褚志伟 《工矿自动化》 北大核心 2020年第10期14-18,37,共6页

针对现有碎软煤层回转钻进技术存在成孔深度浅、钻孔轨迹不可控、钻进效率低和瓦斯抽采效果差等问题,提出采用气动定向钻进技术进行碎软煤层瓦斯抽采钻孔施工。气动定向钻进技术以井下防爆空气压缩机输出压风为钻进动力和排渣介质;利用... 针对现有碎软煤层回转钻进技术存在成孔深度浅、钻孔轨迹不可控、钻进效率低和瓦斯抽采效果差等问题,提出采用气动定向钻进技术进行碎软煤层瓦斯抽采钻孔施工。气动定向钻进技术以井下防爆空气压缩机输出压风为钻进动力和排渣介质;利用有线随钻测量装置随钻获取钻孔轨迹参数;应用压风监控装置实时监测供风压力、温度和流量等参数,为孔内工况判断提供依据;应用压风除尘装置对孔口煤尘进行分级净化以实现煤尘高效处理。在兖矿贵州能化有限公司青龙煤矿21608运输巷南段钻场开展了现场试验,在普氏系数为0.37的碎软煤层中采用气动定向钻进技术施工定向钻孔,最大孔深为345m,单班平均有效进尺比普通回转钻孔提高了30%以上;单孔平均瓦斯抽采体积分数保持在70%左右,与普通回转钻孔相比提高了60%左右;钻场主管路平均瓦斯抽采体积分数为71.2%,平均瓦斯抽采纯量达4.0m3/min,累计抽采瓦斯11.5万m^3,有效覆盖了300m待掘巷道瓦斯抽采区域。气动定向钻进技术具有钻孔轨迹可控、成孔深度大、钻进效率高和瓦斯抽采效果好的优势,可应用于碎软煤层瓦斯区域抽采和采前预抽,为碎软煤层瓦斯治理提供了新的技术途径。 展开更多

关键词 煤炭开采 碎软煤层 瓦斯抽采 气动定向钻进 钻进装备

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王坡煤矿碎软煤层高压氮气定向钻进试验研究 被引量：9

6

作者 孙永新 张杰 +3 位作者 马强 黄寒静 张亚洲 王建强 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第7期64-69,共6页

针对王坡煤矿煤层胶结性差、破碎特点,开展了碎软煤层高压氮气排渣气动定向钻进试验研究,针对钻进装备选型、气动定向工艺、深孔高风压钻进参数等进行研究;在王坡煤矿3306工作面试验完成4个碎软煤层定向钻孔,其中成功试验气动定向开分支... 针对王坡煤矿煤层胶结性差、破碎特点,开展了碎软煤层高压氮气排渣气动定向钻进试验研究,针对钻进装备选型、气动定向工艺、深孔高风压钻进参数等进行研究;在王坡煤矿3306工作面试验完成4个碎软煤层定向钻孔,其中成功试验气动定向开分支2次,平均日进尺达到82.3 m,最大单班进尺72 m,最大孔深437 m,创造软煤气动定向施工孔深记录。试验效果表明:气动定向钻进技术满足王坡矿碎软煤层顺层定向施工要求,钻孔轨迹精准可控,煤层钻遇率高,钻进深度大,钻孔成孔性好,钻进效率高。 展开更多

关键词 碎软煤层 高压氮气 气动螺杆钻具 顺层钻孔 定向钻进

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高瓦斯碎软煤层“钻-护-测”一体化新技术 被引量：6

7

作者 王小龙 刘京科 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第7期141-146,共6页

碎软煤层普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、渗透率低、煤体易破碎等特点,在瓦斯抽采钻孔施工时易发生塌孔、喷孔及孔壁失稳等,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅及钻孔堵塞等问题。高瓦斯碎软煤层的安全、高效、精准钻进、护孔... 碎软煤层普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、渗透率低、煤体易破碎等特点,在瓦斯抽采钻孔施工时易发生塌孔、喷孔及孔壁失稳等,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅及钻孔堵塞等问题。高瓦斯碎软煤层的安全、高效、精准钻进、护孔及测孔技术一直是碎软煤层瓦斯治理的重大需求和研究热点。针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术面临的问题,提出了“钻-护-测”一体化施工新技术。“钻-护-测”一体化施工新技术将钻孔、护孔、测孔3个独立的施工步骤通过技术改进转变为在钻孔施工过程中一并完成放置筛管的护孔作业及测量钻孔轨迹的测孔作业;相比传统钻孔施工方法,采用该施工新技术提高了碎软煤层钻进施工的安全及效率,有效避免了由于塌孔问题导致无法进行护孔、测孔作业的问题。该施工新技术在淮北矿业所属矿区推广应用实践表明:“钻-护-测”一体化的施工新技术极大地提升了高瓦斯碎软煤层钻进施工的完孔率,极大地降低了孔内事故的发生,为高瓦斯碎软煤层瓦斯抽采钻孔施工提供了新的施工技术及方法。 展开更多

关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 钻进施工 钻孔测量 一体化技术

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厚煤层综放工作面末采阶段火灾综合防治技术研究

8

作者 邓双飞 《能源与节能》 2024年第9期197-199,共3页

13305综放工作面回采的13#煤层为Ⅰ类自燃煤层,最短发火期为33 d,采面末采期受采空区遗煤量多、采空区漏风量大、顶煤破碎、回撤通道掘进、设备回撤耗时长等多方面因素影响,采空区遗煤及架后破碎煤体自然发火危险性较高。结合13305综放... 13305综放工作面回采的13#煤层为Ⅰ类自燃煤层,最短发火期为33 d,采面末采期受采空区遗煤量多、采空区漏风量大、顶煤破碎、回撤通道掘进、设备回撤耗时长等多方面因素影响,采空区遗煤及架后破碎煤体自然发火危险性较高。结合13305综放工作面现场条件,对采面未出现、出现自然发火征兆2种类型提出了火灾综合防治措施,在采面未出现自然发火征兆时,通过“封堵漏风通道+预防性注氮、灌浆”方式进行火灾防治,在出现自然发火征兆时,则采用以及时惰化和阻断遗煤自燃氧化进程为核心的防灭火措施,即在原有注氮基础上通过施工密闭墙和架后注水(注三相泡沫、黄泥浆),以及拆除密闭墙后进行架间注水,以确保设备回撤安全。工程应用后,13305综放工作面末采及设备回撤期间各位置CO等气体体积分数均在安全范围内,现场使用的防灭火措施取得了显著效果。 展开更多

关键词 厚煤层 自然发火 破碎煤体 防灭火措施

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碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用 被引量：3

9

作者 李坤 TING Ren 姚亚峰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期179-186,共8页

为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用... 为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用末端柔顺技术,限制施工过程中装置承受的载荷,明确控制程序关键边界条件,制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验,试验顺利完成4个钻孔的施工,共进尺1170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳,能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2~3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作,变为依靠程序控制自动完成,钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%,保证了双管定向钻进综合施工效率,减少了作业工人数量,降低了工人劳动强度,保障了施工安全。试验结果表明:双管自动加卸装置运行稳定可靠,施工工艺流程合理,装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑,为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。 展开更多

关键词 碎软煤层 双管定向钻进技术 自动装卸 双动力头钻机 筛管完孔技术 煤矿井下

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碎软煤层顺层定向孔区域递进式精准瓦斯抽采模式与实践 被引量：4

10

作者 柴建禄 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第8期131-135,共5页

针对碎软煤层矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,分析了现有技术的基本原理、特点和不足,提出顺层定向孔区域递进式精准瓦斯抽采模式,介绍了其基本原理、技术内涵、技术优势,开发了顺层定向孔空气钻进技术与装备。在贵州青... 针对碎软煤层矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,分析了现有技术的基本原理、特点和不足,提出顺层定向孔区域递进式精准瓦斯抽采模式,介绍了其基本原理、技术内涵、技术优势,开发了顺层定向孔空气钻进技术与装备。在贵州青龙煤矿进行了工程实践,在2个钻场共完成碎软煤层顺煤层定向孔主孔及主分支孔264个,总进尺35473 m,最大孔深345 m,300 m以上钻孔成孔率超过70%;抽采初期单孔平均瓦斯抽采纯量达到0.4 m^(3)/min左右,抽采末期仍为0.3 m^(3)/min左右,是常规钻孔的10倍以上,累计抽采瓦斯纯量超过410万m^(3),取得了碎软煤层顺层钻孔施工和瓦斯抽采效果的重大突破。 展开更多

关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 空气定向钻进 定向孔

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马丽散N加固破碎煤体技术的应用 被引量：3

11

作者 宋国华 《科技情报开发与经济》 2007年第17期296-296,F0003,共2页

对成庄矿2315综放工作面中的破碎煤体应用马丽散N注浆固化技术,成功解决了回采过程中顶板管理存在的一系列困难。

关键词 破碎煤体 马丽散N 注浆固化技术

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碎软煤层空气定向钻进工艺最小供风流量 被引量：3

12

作者 孙利海 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第7期175-180,共6页

为解决碎软煤层空气定向钻进工艺关键参数最小供风量的选取范围较难确定的问题,对空气钻进岩屑受力情况进行分析,计算不同粒径不同倾角情况下岩屑临界起动速度,最小供风流量;通过数值分析手段对空气流速在钻孔中的分布和变化情况进行分... 为解决碎软煤层空气定向钻进工艺关键参数最小供风量的选取范围较难确定的问题,对空气钻进岩屑受力情况进行分析,计算不同粒径不同倾角情况下岩屑临界起动速度,最小供风流量;通过数值分析手段对空气流速在钻孔中的分布和变化情况进行分析。结果表明:当钻孔倾角为-30°左右时,岩屑的临界起动流速最大;在不同钻孔倾角、不同粒径情况下,岩屑携岩起动的临界流速和最小供风流量的变化趋势一致;在径向上,空气流速在环空截面中心处最大,向两边孔壁、钻杆外壁或钻头壁以及钻杆内壁逐渐减小;在轴向上,从孔口至孔底空气流速逐渐增大,在孔底形成明显的高低流速分区,空气流经钻头与钻杆连接处时,产生突扩效应,使空气速度突然减小,形成明显高低速层流区,随后在钻杆与孔壁间环状间隙空气流速趋于稳定。 展开更多

关键词 碎软煤层 空气定向钻进 供风流量 临界流速 钻孔倾角

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松软破碎煤层大采高综采工作面片帮冒顶防治 被引量：1

13

作者 梁剑超 《能源与节能》 2015年第9期6-7,共2页

对阳泉煤业集团有限责任公司一矿的S8310大采高综采工作面片帮冒顶现象进行了观察分析,在此基础上探讨了相应治理措施及效果分析,以期为相关防治研究提供一定的建议。

关键词 松软破碎煤层 大采高综采工作面 片帮冒顶

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碎软煤层干式定向钻孔控尘技术研究 被引量：1

14

作者 吴冬梅 龚小兵 +1 位作者 鲁轲 邢鹏超 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第2期61-65,共5页

针对目前碎软煤层干式定向钻孔产尘量大、粉尘扩散严重的问题,提出一种钻孔孔口非接触式控尘技术方案,设计并研制出集尘罩样机。对集尘罩与钻杆间隙宽度、密封装置气缝宽度、控尘气幕压力等影响控尘效果的工艺参数进行了试验研究,得到... 针对目前碎软煤层干式定向钻孔产尘量大、粉尘扩散严重的问题,提出一种钻孔孔口非接触式控尘技术方案,设计并研制出集尘罩样机。对集尘罩与钻杆间隙宽度、密封装置气缝宽度、控尘气幕压力等影响控尘效果的工艺参数进行了试验研究,得到了最佳控尘效果的工艺参数。研究结果表明,当钻杆与集尘罩间隙宽度为2.0 mm、气缝宽度为0.2 mm、排渣气体压力为0.3 MPa、控尘气幕压力为0.5 MPa时,粉尘质量浓度由540 mg/m^(3)降低到15 mg/m^(3),控尘效率达97.2%。现场应用结果表明,使用集尘罩后控尘效率达到98.3%,取得了较好的控尘效果。 展开更多

关键词 碎软煤层 定向钻孔 非接触式控尘 集尘罩 粉尘治理

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地质构造破碎煤体加固技术

15

作者 王先斌 王占元 《科技情报开发与经济》 2008年第15期206-208,共3页

针对综放工作面回采过程中存在的安全隐患,提出采取对构造周围破碎煤体进行加固的方案,以保证工作面的顺利回采。

关键词 地质构造 破碎煤体 加固技术

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九龙矿构造煤压力作用下孔隙结构及分形变化特征 被引量：2

16

作者 张贝贝 沈军平 +1 位作者 金超 刘剑 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第35期14955-14963,共9页

为探究邯郸九龙矿构造煤在压力作用下对煤孔隙结构造成产生的影响,选取九龙矿瓦斯突出煤层-山西组2号碎粒煤及碎裂煤为研究对象,对煤样进行加压处理,并利用低温氮吸附仪对加压前后的煤样进行低温氮吸附实验。利用传统低温氮实验数据定... 为探究邯郸九龙矿构造煤在压力作用下对煤孔隙结构造成产生的影响,选取九龙矿瓦斯突出煤层-山西组2号碎粒煤及碎裂煤为研究对象,对煤样进行加压处理,并利用低温氮吸附仪对加压前后的煤样进行低温氮吸附实验。利用传统低温氮实验数据定性分析和分形理论定量分析的方法,对实验前后煤样孔隙发育规模和结构变化进行对比分析。实验结果显示:压力对煤中的孔隙结构会造成一定的影响,加压后的碎粒煤孔隙结构变化情况较小,碎裂煤孔隙结构变化较为明显。碎粒煤孔容贡献基本不发生变化,碎裂煤孔容贡献度会发生变化,且孔容贡献度占比会更倾向于更小的孔径,表明压力在对煤产生影响时,孔径小的孔径对压力反应比孔径大的孔径反应更明显。碎裂煤和碎粒煤比表面积贡献均为较小的孔径,基本在2~4 nm波动,比表面积孔径贡献范围有轻微后移,但幅度不大。碎粒煤和碎裂煤在加压前后,微孔的分形维数高,拟合度均为0.99以上,小孔和中孔的分形维数较高,拟合度均为0.94以上。加压后,碎粒煤的煤样微孔复杂情况具有更简单的趋势,中孔和小孔的复杂情况具有更复杂趋势,但趋势均不明显,而碎裂煤在微孔的孔隙情况有轻微的变简单,在中孔和小孔的孔隙情况有变复杂的趋势,且趋势较为明显。九龙矿2号碎裂煤储层改造可以考虑在本煤层或在顶底板围岩进行水力压裂,而碎粒煤则需要通过水力冲孔出煤卸压或在顶底板围岩进行水力压裂。 展开更多

关键词 九龙矿 孔隙结构 碎裂煤 碎粒煤 压力

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