滑滩子煤矿联合试运转方案审定稿.docx
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滑滩子煤矿联合试运转方案审定稿
邻水县滑滩子煤业有限公司滑滩子煤矿
改扩建工程建设项目
联合试运转方案
2011/11/18
文件名
滑滩子煤矿联合试运转方案
编制单位
生产技术科
编制日期
2011年11月18日
编制人
编制日期
2011年11月18日
审核人
审核日期
2011年11月19日
批准人
批准日期
2011年11月19日
发放范围
广安市经济信息委员会邻水县煤炭局
发放方式
纸质文件
.
.第一章编制目的
为确保邻水县滑滩子煤业有限公司联合试运转期间煤矿各系统能顺利地按照开采方案设计要求组织生产,并确保试运转期间的安全,特编制〖邻水县滑滩子煤业有限公司矿井改扩建联合试运转方案〗,在试运期间必须严格按照此方案执行。
第二章矿井概况
第一节地理位置及地形地貌
一、地理概况
邻水县滑滩子煤业有限公司滑滩子煤矿位于邻水县正南方向,直距约9km的风垭乡新桥村七社境内。
矿区经18km碎石公路至邻水县九龙镇,由九龙镇向西经36km高速公路至邻水县城、向北至大竹县城100km、向东至长寿县城134km、向南至么滩镇14km,交通方便。
二、地形地貌
矿区处于四川盆地东北部的川东平行岭谷区,矿区及其周边地形属构造剥蚀低山,为单斜侵蚀低山和构造剥蚀单面低丘。
丘陵地貌,地形陡缓相间,山脉走向与构造线方向基本一致,呈北东25°—28°方向展布。
矿区西高东低,最高点海拔+660.6m,最低点海拔+335m,相对高差300m。
地形坡度一般20°左右,最大坡度约45°。
三、水系
区内无大的地表水体。
季节性溪沟发育,雨季暴涨暴落,矿区东部有一条溪沟,一般流量为0.5m3/h。
四、气象
矿区所在区域属亚热湿润气候。
年平均气温17.1℃,年平均相对湿度为82%,年平均降雨量1323.02mm,其中最大降雨量1551.4mm、最小降雨量905.3mm,降雨量多集中于5月—9月,冬季雨量十分偏少。
第二节井田面积、煤层赋存条件及储量
一、井田境界
根据川国土资储备字〔2008〕235号“关于《四川省邻水县滑滩子煤矿资源储量核实报告》评审备案的证明”、川评审【2008】231号《四川省邻水县滑滩子煤矿资源储量核实报告》评审意见书和2008年12月26日四川省国土资源厅批准的占用矿产资源储量登记书,矿区范围由1~8号拐点圈定,走向长约5.23km,宽平均0.669km,矿区面积为3.5km2,开采深度+420.38m~±0m,开采煤层为正连和砂槽子煤层。
矿井开采范围见附表。
附表矿区范围拐点坐标表
拐点
X
Y
拐点
X
Y
1
3333530
36393234
5
3338945
36393765
2
3335411
36393373
6
3337329
36393146
3
3337342
36393879
7
3335512
36392742
4
3338554
36394384
8
3333732
36392616
二、矿区地质概况
(一)地层
区内出露地层较单一,最老地层为三叠系上统须家河组(T3xj)第四段(T3xj4),最新地层为下侏罗统珍珠冲组(J1z)。
地层总体呈北东~南西向展布。
由老到新简述如下。
1、须家河组第四段(T3xj4):
主要岩性为浅灰色、灰白色厚层状长石石英砂岩,泥质胶结,分选性好。
地层厚度大于135m。
2、须家河组第五段(T3xj5)
为本区主要含煤段,上部以灰色泥岩、砂质泥岩为主,夹少量粉砂岩和细砂岩及煤层组成,含菱铁矿结核。
含煤两层,即正连及砂槽子煤层。
正连纯煤厚度0.36~0.45m(主斜井附近实际揭露煤层厚度为0.85-0.90m),砂槽子厚度0.35~0.40m;中部以灰白色长石石英砂岩为主,夹少量砂质泥岩和泥质页岩;下部以深灰色泥岩和砂质泥岩为主,夹薄层细砂岩。
地层厚度64-110m。
3、须家河组第六段(T3xj6)
岩性为灰白色中厚层细砂岩,夹长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩,顶、底部各含砾石层一层,并含少量菱铁矿结核,是该层主要标志层。
层厚80-190m。
4、珍珠冲组(J1z)
岩性为灰白色中厚层状石英砂岩、灰色细砂岩、紫红色钙质泥岩不等厚互层,砂岩中含泥砾。
厚度大于152m。
(二)构造
矿区位于明月山背斜的东翼,地质构造简单,总体显示为一倾向东的单斜构造。
岩层产状:
倾向90°~105°、倾角35°~65°。
岩层平均倾角48°,向深部产状变缓。
局部发育张节理,其产状为247°∠53°、193°∠46°。
无断层及其它构造。
(三)水文地质条件
对煤层开采有影响的含水层有两层,分别为正连煤层以上40米的须家河组第六段(T3xj6)和砂槽子煤层以下30米的须家河组第六段(T3xj4)的中厚层长石英砂岩中的裂隙水及砂岩孔隙水含水层。
地层中的泥岩、砂质泥岩、煤为隔水层,在没有裂隙导流的情况下,含水层之间互不相通。
地下水类型主要以层间承压水、砂岩裂隙水为主,砂岩孔隙水次之,此外还有老空水,补给源为大气降水。
水文地质条件属简单类。
矿区内未见大的导致隔、含水层之间发生水力联系的断层。
地表也仅南东边界附近有一条小河流过,区内无水库、池塘等水体,其水文地质勘探类型Ⅱa型,即以风化与构造裂隙为主,顶、底板直接进水,水文地质条件较为简单的裂隙充水矿床。
矿井正常涌水量为10.6m3/h,最大涌水量为41.7m3/h。
煤层顶、底板:
主采煤层顶板多为砂岩、粉砂岩或泥质粉砂岩,一般较为坚固。
底板多为泥岩,砂质泥岩、不会发生膨胀、底鼓现象。
(四)、瓦斯、煤尘及煤层自燃倾向性
(1)瓦斯
根据广信经信[2010]36号《广安市经济委员会关于2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》,本矿2010年度瓦斯等级鉴定结果为:
矿井绝对瓦斯涌出量0.42m3/min,为低瓦斯矿井。
(2)煤尘爆炸性
根据煤炭科学研究总院重庆分院检测报告,本矿开采的正连煤层和砂槽子煤层的煤尘均有爆炸危险性。
(3)煤的自燃倾向性
根据煤炭科学研究总院重庆分院检测报告,本矿开采的正连和砂槽子煤层的自燃倾向性等级为三类,属不易自燃煤层。
本矿历年开采未发生过煤层自燃现象。
(五)煤层赋存情况及顶底板岩性
区内可采煤层为正连及砂槽子煤层,煤层赋存于须家河组第五段(T3xj5)上部,上距须家河组第六段(T3xj6)底部砂岩40m。
煤层倾角56~58°平均57°。
正连煤层位于T3xj6上部,下距砂槽子煤层约80~230m,区内大部可采。
纯煤厚0.36~0.45m,平均厚0.42m(但在主斜井附近实际揭露正连煤层为0.85~0.9m),含一层0.05m左右的泥岩、粉砂质泥岩薄夹矸。
伪顶厚度0.06~0.08m,为高炭质泥岩。
煤层直接顶为砂岩,底板为泥岩、砂质泥岩。
砂槽子煤层:
位于T3xj5中下部,下距T3xj4砂岩约10~40米,为单一煤层,区内大部可采。
煤层厚度0.32~0.35m、平均厚0.32m,不含夹矸。
伪顶厚度0.08~0.10m,为高炭质泥岩。
煤层直接顶为砂岩,底板为泥岩、砂质泥岩。
(六)、煤质
1、煤的物理性质:
正连煤层为黑色,块状,玻璃光泽,条带状结构,似层状构造,参差状断口。
上部性软易碎,下部质地较坚硬。
煤组分为:
镜煤组、暗煤组,偶夹丝碳透镜体。
煤岩类型:
以亮煤为主,半亮煤型次之。
砂槽子煤层为黑色,玻璃光泽至半玻璃光泽,条带状结构,似层状构造,结构较致密,参差状断口。
以亮煤、镜煤为主,煤岩类型为半亮煤型。
(七)资源储量
1.矿井保有资源储量
按照四川省地矿局物探队2008年6月提供的《邻水县滑滩子煤业有限公司滑滩子煤矿资源储量核实报告》,矿区范围内共获保有资源储量1534kt,其中(122b)类290kt,(333)类为1244kt。
2.矿井设计资源/储量
本矿无断层、防水、井田境界、地面建筑物等永久煤柱损失,矿井设计资源储量=矿井保有资源/储量=1534kt。
3.矿井设计可采储量
矿井设计可采储量是矿井设计资源/储量减后工业场地和主要井巷煤柱后乘以采区回采率。
本矿设计可采储量为1152.8kt。
(八)设计能力及服务年限
1、矿井设计生产能力:
9万t/a
2、矿井服务年限:
10.7年。
第三节地表小窑开采情况
本矿附近无邻近矿井。
在矿区内存在老窑和老窑采空区,老窑大多为平硐,老采空区可能存在积水。
第三章矿井设计及建设情况
一、设计依据
1、采矿许可证:
2010年2月9日延续取得采矿许可证(矿区拐点坐标8个,面积为3.5234Km2,生产规模为9万吨/年),有效期至2020年2月9日。
2、地质资料:
四川省地质矿产公司2008年6月提交的《四川省邻水县滑滩子煤矿资源储量核实报告》及相关图纸,并于2008年9月经四川省矿产资源储量评审中心以川评审[2008]231号文批复。
3、可行性研究报告:
四川省煤炭设计研究院于2009年1月提交的《四川省邻水县滑滩子煤矿可行性研究报告》,并经四川省经济委员会川经煤炭发函[2009]311号文批复。
二、设计概况
1、井田开拓:
采用斜井开拓,原+342.56m主斜井和+361.5m回风平硐功能不变,扩建后仍作矿井的主斜井和回风平硐,利用距主斜井80m的原+342.3m老副斜井及其井口段29m井筒下段井筒平行主斜井新掘,井筒数为3个。
2、井筒:
主斜井(+342.56m):
净断面6.1m2,担负全矿井提升运输和主要进风任务并兼作矿井安全出口。
回风平硐(+361.5m):
净断面6.1m2,担负全矿井回风任务,兼作矿井安全出口。
副斜井(+342.3m):
净断面6.1m2,担负全矿井人员升降、管线敷设和部分进风任务,并兼作矿井安全出口。
井筒特征见下表。
井筒特征表
井筒名称
主斜井
副斜井
回风平硐
井
口
坐
标
X
3335993.66
3335982
3336071
Y
36393118.27
36393167
36393049
Z
+342.56
+342.3
+361.5
α
193o
193o
133°
井筒倾角
25o
25o
3‰
井筒长度(m)
479
479
75
井筒断面(m2)
净
6.1
6.1
6.1
掘进
6.7
6.7
6.7
井筒支护
厚度(mm)
50
50
50
支护形式
锚喷
锚喷
锚喷
井筒装备
22kg/m单轨
/
/
3、水平划分及标高:
划分为2个水平,即+140m水平和±0m水平,其中+140m水平为利用水平。
4、大巷布置:
将运输大巷和回风大巷布置在正连煤层底板以下30m左右稳定的砂岩中,布置采区开采。
5、通风方式:
根据矿井开拓布置情况,矿井通风容易和困难时期均采用中央分列式通风方式,抽出式通风方法。
采煤工作面采用“U”型通风,掘进工作面采用局部通风机压入式通风。
6、区段及采区划分:
根据矿井煤层赋存及开采技术条件,经分析比较,矿井移交生产时,布置1个采区即中央一采区,布置1个采煤工作面即可达到90kt/a的矿井生产能力。
7.开采顺序:
本矿井开采正连和砂槽子煤层共2层,煤层平均间距为170m。
采用分层布置、分层开采,两层煤配采。
采区内自上而下开采,先开采上区段,下区段接替上区段。
煤层距离近时,同一区段先开采上煤层,后开采下煤层。
工作面推进方式:
采煤工作面采用区内后退式开采。
工作面采用伪倾斜布置。
8、采煤方法
本矿煤层倾角56~58°,采用俯伪斜分段密集长壁采煤法。
9、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备配备
工作面采用ZMS1.2型湿式电煤钻打眼、放炮落煤、人工攉煤,采煤工作面煤炭自溜入工作面运输巷1台SGD420/22G型可弯曲刮板运输机,经刮板运输机转运至联络眼,再自溜入工作面轨道巷固定矿车。
10、工作面支护与顶板管理方式
(1)支护方式:
采煤工作面采用单体液压支柱配木柱帽支护顶板。
(2)支护设备:
工作面配备有1台RB80/20乳化掖泵站(N=37kw,n=1470r/min,U=380V,配套液箱为RX-640型),泵站安放位置在工作面轨道巷,乳化液经一趟DN25×5型无缝钢管输送至采煤工作面下段,至工作面各使用地点用φ16的高压胶管以无缝钢管预留的快速接头相连接,单体液压支柱配备DZ-Q1型注液枪。
单体液压支柱的长度根据工作面采高确定,矿井投产时配备DZ06—25/80型单体液压支柱。
(3)支护形式:
工作面采用俯伪斜分段密集布置,工作面“三~四排控顶”、“见四回一”,最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m;小巷沿煤层伪斜布置,伪斜角25°左右,长6m,柱距1.0m、排距1.0m,采用“二~三排控顶”、“见三回一”,最大控顶距2.4m,最小控顶距1.4m。
密集支柱每空(两根正柱间)掺3根,密集支柱后背防矸石冲击的笆片或排柴,形成柔性缓冲垫层。
工作面支柱支护密度估算:
①、参照相关资料:
根据老顶分级和采高确定工作面支护强度。
详见下表:
老顶分级
采高m
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1
150
1.3×150
1.6×150
按采空区处理方案确定
2
250
1.3×250
1.6×250
3
350
1.3×350
1.6×350
根据该煤层顶板情况,该矿采煤工作面老顶划为Ⅱ级,采煤工作面单体支护强度取1.3×150=225kN/m2。
②、查表取外注式单体液压支柱工作阻力250kN/根,支柱承载不均匀系数取0.9,支柱实际承载能力P按下式计算:
P单=250×0.9=225kN/根
③、工作面支护密度
ρ单=
=1.0根/m2
式中:
ρ—支柱密度,根/m2;
W—支护强度,kN/m2;
P—支柱实际承载能力,kN/根;
④、确定柱排距
根据工作面推进度取排距1.0m;据此确定柱距。
R=1/
Lρ=1÷1.00=1.0m
式中:
R—柱距,m;
L—排距,m;
根据计算,确定工作面采用“三~四”排支柱控顶;支柱排距为1.0m,柱距1.0m;
(4)特殊支护方式:
工作面上下安全出口和工作面前方不低于20m巷道内采用在原支架下靠梁头下支设DZ20-30/100型双排单体液压支柱等措施进行超前加强支护。
(5)顶板管理:
工作面均设密集支柱,密集支柱每空(两根正柱间)掺3根,密集支柱后背防矸石冲击的笆片或排柴,形成柔性缓冲垫层。
顶板管理方法为全部垮落法管理。
11、采煤工作面的循环数、月进度、年进度及工作面长度
采煤工作面年生产330d,每天3个循环,循环进度为1.0m,正规循环率86%,年进度860m,月进度72m,工作面长度为90m。
三、主要生产系统及设备
(1)通风方式和通风系统
通风方式:
中央分列式。
通风方法:
矿井主要通风机的通风方法采用抽出式。
回采工作面全负压通风,采用U形通风方式。
掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。
(2)、风井数目、位置、服务范围及时间
矿井整个生产期间均只有一个风井即回风平硐(+361.5m),担负全矿井回风任务,兼作矿井安全出口。
矿井投产时主要通风风流路线为:
新鲜风流从主斜井、副斜井→中央一采区人行上山→一区段运输车场→中央一采区各个采(掘)工作面→一采区各回风巷→一区段回风上山→总回上山→+361m回风平硐→地面。
通风设备:
选用FBCDZ№12.5型防爆对旋轴流式通风机2台,配用U=380V、n=1450r/min、YBF225M-4、2×45kW电机,其中1台工作、1台备用(与风机配套供货)。
(2)压风系统
压风设备:
压缩空气站设在副斜井井口附近,地面标高为+342.3m。
压缩空气站内选用3台螺杆式空气压缩机,其中2台OGLC-110A型螺杆式空气压缩机,OGLC-110A型螺杆式空气压缩机(排气量19m³/min,排气压力0.8Mpa),配用电动机110kW,电压380V;1台OGLC-55型螺杆式空气压缩机(排气量9.5m³/min,排气压力0.8Mpa),配用电动机55kW,电压380V。
OGLC-110A型螺杆式空气压缩机工作时、OGLC-55型螺杆式空气压缩机备用。
空气压缩机配套设置空气进、出过滤分离系统,排出空气体含油量小于0.2PPM。
供气主管路为ø125×5的无缝钢管,支管均用ø57×3.5的无缝钢管。
压风系统:
压风机房→副斜井→一采区人行上山→一采区人行石门→各采(掘)工作面。
(3)提升运输系统
主斜井:
担负煤炭、矸石、材料运输和进风任务。
井筒内铺设600mm轨距,22Kg/m钢轨、混凝土轨枕。
提升运输设备为JTP-1.6×1.2/24型绞车1台、MGC1.1-6A型矿车。
行人斜井:
担负全矿井人员升降、管线敷设和部分进风任务,并兼作矿井安全出口,安设RJY22-25/350型系列架空乘人器,采用索道架空人车吊座运送人员。
回风平硐:
担负全矿井回风任务,兼作矿井安全出口。
运输顺槽:
经1台SGB420-22型刮板输送机输送至工作面轨道巷装车。
采煤工作面:
采用搪瓷溜槽自溜运输,车组再经1台防爆柴油机车运输至采区中部车场→运输石门→主斜井→地面筛分系统→地面煤场。
运矸线路:
耙岩机装入固定矿车,由人力推车至掘进铺设的临时车场,再由机车经工作面轨道巷转运至轨道上山中部车场。
掘进工作面→已掘巷道→轨道上山中部车场→运输石门→主斜井→地面堆矸场。
运料线路:
地面材料库→主斜井→运输石门→轨道上山中部车场→已掘巷道→掘进工作面(采煤工作面)。
(4)排水系统
排水线路:
矿井采用斜井开拓方式,采用一级机械排水系统,在副斜井+140m水平井底附近设置主排水泵房。
采掘工作面涌水(自流)→工作面运输顺槽(已掘巷道)水沟→区段运输石门水沟→井底水仓→水泵房(水泵)→行人斜井(排水管)→地面(水处理站)→达标后排放或复用。
排水设备:
+140m水平水泵房选用MD85-45×6型水泵3台(1台工作、1台备用、1台检修),流量为48~85m3/h,扬程为360~300m,配用YB2-315S-2型电机,功率为110kW,电压660V。
排水管选用直径为¢125×5,长550m的无缝钢管,沿副斜井敷设两趟排水管路,一趟工作,一趟备用。
(5)供电系统
电气设备:
井下电机和电气设备选用矿用隔爆型电气设备;控制、通讯、信号选用矿用防爆型电气设备;井下电话选用本质安全型电话;照明、灯具选用矿用防爆型。
外部供电:
本矿井采用两路电源电路供电。
一回10kV电源来自邻水九龙35/10kV变电站,供电架空线路为LGJ-95型,供电距离约为8km,作为矿井主供电源;另一回10kV供电电源来自椿木35/10kV变电站, 供电架空线路为LGJ-95型,供电距离约为15km,作为矿井备用电源。
邻水九龙35/10kV变电站属地方电网、椿木35/10kV变电站属国家电网,供电可靠。
地面供电:
矿井地面供配电采用10kV、380/220V二级电压,一、二级用电负荷采用双回路供电。
当一回供电电源发生故障,另一回电源可担负矿井全部负荷容量。
地面供电电压等级为380V和220V,由矿井地面变电站向地面设备供电。
主要通风机、水泵、绞车、空压机为双回路供电。
井下供电:
井下采用10kV供电系统,矿井井下供电电压为10kV、660V、127V三种电压等级。
为双回路电缆下井,井下高压电缆选用MYJV22-8.7/10,3×35型煤矿用交联聚乙烯钢带铠装电缆,下井电缆沿副斜井敷设至+140m水平中央变电所,单回线路全长630m。
当任一回路出现故障或检修时,另一回路可承担井下全部负荷用电。
局部通风机采用专用变压器、专用电缆和专用开关供电。
井下供电线路为地面变电站→副斜井→区段运输石门→井下各用点地点。
输变电设备:
矿井工业场地变电所设2台S11-MR-500/10/0.4型变压器,矿井井下+140m水平中央变电所内设有2台矿用隔爆型干式变压器,型号为KBSG-160/10型(10/0.69kV,160kVA),正常运行时2台变压器分裂运行,故障时可互为备用。
(KS9-M-500/10-0.63,额定容量500KVA)
(6)监测监控系统
地面主中站:
监测系统主机设备和传感器及其传输设备均选用KJ101N系统的配套设备。
井下分站:
KJ101N-F1系列
传输:
中心站到分站采用PUYV31-1×4×1型传输电缆进行传输。
分站到模拟量传感器之间采用PUYVR-1×4×7/0.52型信号电缆进行传输。
传感器:
根据相关规定在相应的地点设置甲烷传感器,风速传感器,设备开停传感器,风门开关传感器,压力传感器,粉尘传感器5,风筒传感器,温度传感器等。
四、设计及批复
2010年2月延续取得采矿许可证,证号:
C510000************6423,(矿区拐点坐标8个,面积为3.5234Km2,生产规模为9万吨/年),有效期至2020年2月。
四川省煤炭设计研究院于2009年1月提交的《邻水县滑滩子煤业有限公司滑滩子煤矿扩建工程初步设计》(代可行性研究,含开发利用方案)和《邻水县滑滩子煤业有限公司滑滩子煤矿扩建(独立扩能)工程初步设计安全专篇》,并于2009年3月四川省经济委员会以川经煤炭函[2009]311号文批复和2009年6月四川省煤矿安全监察局以川煤监审批[2009]115号文批复。
2009年7月广安市经济委员会以广经[2009]156号文开工备案批复。
五、开工时间及设计工期
设计建设工期为18个月,我矿于2009年7月正式组织开工建设。
2011年6月广安市经济和信息化委员会以(广经信煤炭【2011】26号文件)批复《关于邻水县滑滩子煤业有限公司滑滩子煤矿扩建工程初步设计修改内容的批复》中确认本矿建设工期增加6个月为24个月,即2011年6月延至2011年11月完成建设任务。
六、矿井建设情况
(一).技改扩能工程投资
我矿技改扩能工程,自2009年7月全面开工建设以来,至2011年10月末,累计完成投资2913.15万元。
其中:
矿建工程累计完成掘进进尺7312m,完成工程投资1456.6万元;土建工程累计完成房屋面积4426m2,矿区公路216m,完成工程投资223.35万元;机电安装工程累计完成矿井双回路双电源工程、安装设备55台件,完成投资483.6万元;设备购置651.3万元,其它工程完成投资98.3万元。
技改扩能工程基本建成,达到安全生产基本条件规定。
(二).“三量”情况
截止11月末,矿井“三量”分别为:
开拓煤量316kt吨,按9万吨/年设计能力,可采期为3.5年;准备煤量229kt,可采期为2.5年,回采煤量71kt,可采期为7.9个月。
(三).中央一采区生产能力核定
A采=LiMiliriCi×10-3
=90×0.85×842×1.4×0.97×10-3
=87.5kt
式中:
Li——工作面倾斜长,m;
Mi——煤层厚度。
储量报告正连煤层开采厚度(包括夹矸和伪顶)平均0.55m,砂槽子煤层0.43,实际揭露主斜井附近正连煤层为0.85~0.9m。
li——工作面年推进度,m。
ri——煤层视密度,t/m3;
Ci——工作面回采率,薄厚煤层取97%。
考虑3%的掘进出煤,矿井移交生产时的生产能力为:
A=1.05A采
=1.05×87.5
≈91.8kt/a
因此,1个回采工作面能保证达到150kt/a的矿井设计生产能力。
(四)矿井总风量计算
矿井风量计算方法按1个采煤工作面、2个掘进工作面,生产能力90kt/a进行计算。
1、矿井总需风量计算
1)按井下同时工作的最
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