云脚1#煤层抽采半径.docx
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云脚1#煤层抽采半径
贵州吉龙投资有限公司
盘州市鸡场坪镇云脚煤矿
1#煤层抽采半径测试报告
矿长：
____________
通防副总：
____________
总工程师：
____________
编制人：
____________
编制时间：
二〇一八年七月十七日
盘州市鸡场坪镇云脚煤矿规程措施方案审批记录
会审时间
会审地点
规程名称
1#煤层抽采半径测试报告
参审部门
签字
日期
参审部门
签字
日期
通防科
地测副总
机电科
采掘副总
安全科
机电矿长
技术科
安全矿长
调度室
生产矿长
钻机队
总工程师
通防副总
矿长
会审意见：
总工程师意见：
签字：
__________2018年__月___日
矿长意见：
签字：
__________2018年__月___日
盘州市鸡场坪镇云脚煤矿规程措施方案贯彻签字记录
规程名称
盘州市鸡场坪镇云脚煤矿1#煤层抽采半径测试报告
贯彻人
贯彻地点
贯彻时间
被贯彻人签字
序号
签字
手印
序号
签字
手印
序号
签字
手印
1
21
41
2
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4
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5
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10
30
50
11
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13
33
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59
20
40
60
目录
一、测试的主要依据5
二、矿井概况6
（一）矿井基本情况6
（二）矿区地质特征6
（三）煤质、煤的类型9
（四）煤层顶、底板情况10
（五）瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性10
三、安全生产现状11
（一）通风系统11
（二）矿井排水系统12
（三）矿井运输系统12
（四）矿井压风系统12
（五）矿井防尘、防灭火系统12
（六）矿井瓦斯抽放系统13
（七）矿井监测监控系统14
（八）矿井通讯系统14
（九）紧急避险系统15
（十）供电系统15
（十一）机构设置及人员配备15
四、成立煤层抽采半径组织机构15
（一）成立1#煤层抽采半径工作专项管理领导小组15
（二）职责15
（三）工作目标16
五、确定1#煤层抽采半径的方法、措施16
（一）确定1#煤层的抽采半径的方法16
（二）1#煤层的抽采半径的测定步骤、要求17
（三）确定1#煤层的抽采半径时打钻及测试相关安全技术措施17
（四）瓦斯参数数据分析19
六、结论20
云脚煤矿1#煤层抽采半径测试报告
1、测试的主要依据
1、《盘州市鸡场坪镇云脚煤矿初步设计》；
2、《盘州市鸡场坪镇云脚煤矿安全专篇》；
3、盘州市鸡场坪镇云脚煤矿井下实测资料、工程平面图、井上下对照图等；
4、《煤层瓦斯含量测定方法GB/T250-09》;
5、《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法MT/T638-96》;
6、《钻孔瓦斯放射初速度的测定方法AQ1080-2009》；
7、《钻屑瓦斯解吸指标的测定方法AQ/T1065-08》；
8、《煤的坚固性系数测定方法MT49-87》；
9、《煤矿瓦斯抽放技术规范MT/T692-97》；
10、《煤的甲烷吸附量测定方法MT/T752-97》；
11、《煤矿安全规程》（2016）；
12、《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）
二、矿井概况
（一）矿井基本情况
云脚煤矿位于盘州市北部鸡场坪镇西溪村，属私人独资煤矿，自2013年5月完成建设以来，取得采矿许可证（证号C520000************628）和安全生产许可证（证号：
（黔）MK安许证字[1165]），是一个证照齐全的合法生产矿井，生产规模为15万t/a。
开采标高+1750m至+1450m标高，矿区面积0.7127km2，主采煤层1号、3号、5号，煤层倾角56°，采用斜井开拓方式。
（二）矿区地质特征
1．矿区地层
矿区出露的地层为二叠系上统龙潭组上段、三叠系下统飞仙关组下段、三叠系下统飞仙关组上段段及第四系。
二叠龙潭组上段为矿区含煤地层。
现由老自新分述如下:
1）二叠系上统龙潭组上段（P2l）
厚度约90米左右。
岩性以灰色、浅灰色粉砂岩、粉砂质泥岩为主，夹泥岩、细砂岩及菱矿薄层。
产植物化石和少量的动物化石，含煤层12～15层，总厚度13米左右。
其中，可采煤层6～7层，总后度10米左右。
与上覆地层整合接触。
2）三叠系下统飞仙关组下段（T1f1）
平均厚度70米。
绿灰色细砂岩、粉砂岩为主，灰暗紫色粉砂岩条带。
下部粒度变细为粉砂岩及粉砂质泥岩。
3）三叠系下统飞仙关组下段（T1f2）
平均厚度580米。
上部为灰紫色粉砂岩、灰白色泥质灰岩及紫红色泥岩；中部为暗紫色粉砂岩、粉砂质泥岩、夹细砂岩，富产瓣鳃类动物化石；下部为暗紫灰色细砂岩及粉砂质泥岩，产少量瓣鳃类动物化石。
4）第四系（Q）
主要出露于矿区地势平缓、低洼地段，多为耕地、稻田，岩性主要为P3l风化残积产物，厚度0～10m。
2．矿区构造
1）矿区总体构造形态
矿区位于照子河向斜北翼。
为一单斜构造，地层走向北55°西，倾向南西，倾角58°左右。
井田内共发现断层8条，均属逆断层，其中有四条是钻孔中发现的隐伏断层。
2）断层分述
F1走向逆断层
为井田北东边界，区域性较大的断层。
断层走向北60°西，倾向南西，倾角58～60°左右。
地面所见断层上盘龙潭组顶部与断层下盘飞仙关组上段下部地层接触，最大地层断距300米左右。
该断层虽说是边界断层，但断层的产状与地层产状相近，井田内主要可采煤层（1、3号煤层）贴近断层面，起距离为数米至数十米，最大100米左右，而断层附近发育小构造，这些小构造对煤层的完整性、连续性有一定的破坏作用。
F2走向逆断层
属F1的分支断层，产于F1断层下盘，本井田地表无出露，据邻区资料，断层走向北55°西，倾向南西，倾角60～70°左右，地层断距大于150米。
该断层对井田无影响。
F3走向逆断层
属F1的分支断层，产于F1断层上盘，在本井田中部有出露，西端交于F1，可见长度0.55公里，断层走向北50°西，倾向南西，倾角35～70°，地层面呈波状，断层落差50米左右。
F4走向逆断层
位于井田东南的边缘。
断层走向北60°西，倾向南西，倾角70°，全长0.7公里，断层落差175米。
F105横向正断层
为井田南东边界。
断层走向北50°东，倾向北西，倾角70～80°.地层断距400米左右。
F5、F6、F7断层
是一组隐伏断层，仅一个工程点揭穿，剖面上显示煤层重复，地层断距分别在10米左右，产状不清。
3）构造类型
矿区含煤地层沿走向、倾向的产状有一定的变化，局部断层较发育，构造复杂程度属中等偏复杂构造类型。
3．煤层
1）含煤性
本矿区龙潭组（P2l）地层含煤一般12～15层，含煤平均总厚13m，含煤系数14.4%，含可采1、3号煤。
可采煤层平均总厚度5.68m，可采含煤系数约6.1%，可采煤层分布于龙潭组地层的顶部。
2）可采煤层
本矿区龙潭组（P2l）地层含煤一般12～15层，含煤平均总厚13m，含可采煤层2，即1、3煤，可采煤层平均总厚度5.68m。
钻孔揭露的5号煤层厚度不稳定，为不可采煤层。
1煤层：
位于龙潭组最上部，属较稳定煤层，煤层厚度0.63～13.76m，平均厚3.78m，含夹矸0～9层，单层厚度0.18～0.59米，煤层结构复杂，但矿区内全区可采。
顶板岩性：
岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩
底板岩性：
岩性为0.5米左右的泥岩，其下为粉砂岩。
3煤层：
位于龙潭组上部，属较稳定煤层，煤层偶含夹矸1层，全层厚度0.84～5.03米，平均厚度2.10米，采用厚度0.77～4.53m，平均厚1.9m。
顶板岩性：
以细砂岩为主。
底板岩性：
以泥岩、粉砂质泥岩为主（少量泥质粉砂岩、粉砂岩）。
上距1号煤层7.81m。
5煤层：
位于龙潭组中部，上距3号煤层约27m。
属不稳定煤层，煤层偶含夹矸1层，全层厚度0.16～0.87米，平均厚度0.52米，为局部可采煤层。
顶板岩性：
以细砂岩为主。
底板岩性：
以泥岩、粉砂质泥岩为主（少量泥质粉砂岩、粉砂岩）。
上距3号煤层27m。
其余煤层不可采。
可采煤层特征见下表
可采煤层特征表
含煤地层
煤层编号
煤层平均厚度（m）
层间距（m）
煤层结构
煤层平均倾角（°）
容重（t/m3）
顶、底板岩性
顶板
底板
龙潭煤组
1
3.78
0～9
56
1.40
粉砂质泥岩、泥质岩
粘土岩及粉砂岩、泥岩
7.8
3
2.10
0～1
56
1.40
细砂岩
泥岩、粉砂质泥岩
（三）煤质、煤的类型
根据煤炭分类国家标准（GB5751—86），确定矿区内可采煤层均为肥煤，根据国家标准GB/T15224.1-2004，1号、2号煤层均属中灰、中硫、特高热值肥煤。
煤层煤质特征见下表
可采煤层煤质特征表
煤层号
工业分析
St,d
Qgr,d
（MJ/kg）
Mad
Ad
Vdaf
1
原煤
0.95-3.10
2.03
15.55-29.82
22.69
30.74-35.89
33.32
0.42-2.10
1.26
34.6-35.6
35.1
精煤
1.15-2.10
1.63
6.57-12.6
9.59
31.11-35.23
33.17
0.38-0.88
0.63
35.8-36.2
36.0
3
原煤
0.98-2.08
1.53
15.78-33.78
24.78
31.57-35.36
33.47
0.24-2.32
1.28
34.4-35.4
34.9
精煤
1.18-2.82
2.0
8.31-12.34
10.33
30.67-37.63
34.15
0.34-1.51
0.93
35.8
（四）煤层顶、底板情况
1煤层：
顶板岩性：
岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩；底板岩性：
岩性为0.5米左右的泥岩，其下为粉砂岩。
3煤层：
顶板岩性：
以细砂岩为主；底板岩性：
以泥岩、粉砂质泥岩为主（少量泥质粉砂岩、粉砂岩）。
5煤层：
顶板岩性：
以细砂岩为主。
底板岩性：
以泥岩、粉砂质泥岩为主（少量泥质粉砂岩、粉砂岩）。
（五）瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性
1、突出危险性鉴定：
根据煤炭科学研究院总院沈阳研究院鉴定报告，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#、3#、5#煤层鉴定为突出煤层；
2、煤尘爆炸性：
根据贵州省煤田地质局实验室于2018年7月13日提供的盘县鸡场坪乡云脚煤矿《煤尘爆炸性鉴定报告》，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#、3#、5#煤层均有煤尘爆炸性。
3、煤层坚固性系数：
根据贵州省煤田地质局实验室于2018年7月13日提供的盘县鸡场坪乡云脚煤矿《检验报告》，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#坚固性系数为0.47、3#坚固性系数为0.66、5#坚固性系数为0.35。
4、煤层破坏类型：
根据煤炭科学研究院总院沈阳研究院鉴定报告，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#煤层破坏类型为Ⅲ类、3#煤层破坏类型为Ⅲ类、5#煤层破坏类型为Ⅲ类；
5、煤层原始瓦斯压力：
根据煤炭科学研究院总院沈阳研究院鉴定报告，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#煤层相对瓦斯压力为0.55MPa、3#煤层相对瓦斯压力为0.85MPa、
6、瓦斯放散初速度：
根据煤炭科学研究院总院沈阳研究院鉴定报告，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#煤层瓦斯放散初速度为15.6P（mmHg）、3#煤层瓦斯放散初速度为15.6P（mmHg）。
7、根据煤炭科学研究院总院沈阳研究院鉴定报告，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#煤层绝对瓦斯涌出量为1.9m3/min、3#煤层绝对瓦斯涌出量为0.37m3/min.
8、煤层自燃倾向性：
根据贵州省煤田地质局实验室于2018年7月13日提供的盘县鸡场坪乡云脚煤矿《检验报告》，盘县鸡场坪乡云脚煤矿1#煤层、3#煤层、5#均为Ⅱ类自燃煤层，属自燃煤层。
三、安全生产现状
（1）通风系统
采用中央并列式通风方式，主扇风机型号为FBCDZNo16-B型防爆对旋式风机两台，电动机功率2×75KW,一台运行，一台备用，风量1698-3768m3/min。
现在矿井总进风量3269m3/min，总回风量3273m3/min，风量满足要求。
掘进工作面使用FBD-N06.3/2×22kW局扇各两台，风量380-550m3/min，一台工作，一台备用。
掘进工作面局部通风机实现“三专两闭锁”和“双风机、双电源”并实现了自动切换，系统运行正常。
（二）矿井排水系统
矿井正常涌水量25m3/h，最大涌水量75m3/h，在井底1589米标高设有主副水仓及水泵房，主水仓容量为705m3，副水仓容量351m3，总容量为1056m3，安装MD85-45*4型矿用多级离心泵三台，（流量为85m3/h，扬程225m，电机功率90kW），一台备用，一台运行，一台检修，安设两趟排水管路，直径为Φ159×4.5mm。
系统运行正常。
二水平1475水平3条井筒井筒已完工、井底车场已形成，泵房已贯通，目前正在施工水仓。
（三）矿井运输系统
主斜井安装了JK-2×1.5型矿用提升绞车一台，配套电动机功率240KW,作为矿井矸石、材料等提升运输，系统运行正常。
副斜井安装了RJV22-25/240型架空乘人装置，系统运行正常。
（四）矿井压风系统
地面安装OGLC-100A型固定螺杆式空气压缩机2台，电动机功率110kw，额定排气量20.5m3/min，一台工作，一台备用。
压风管路直径主管路Φ100mm钢管，支管路Φ50mm钢管，至各用风地点及井底车场永久避难硐室。
系统运行正常。
（五）矿井防尘、防灭火系统
1、防尘系统：
地面建有200m3水池，以静压的方式向井下供水，主水管直径为Φ100mm钢管，支水管为Φ50mm钢管，通过管道供水至各用水地点。
在主要进风巷、采掘运输巷，回风巷、和总回风巷设置了净化水幕，各转载点设置了防尘洒水装置，各支管每隔50m设置三通及阀门，供防尘洒水用。
2、防灭火系统
（1）我矿安装了KSS-200型束管监测系统。
利用束管监测系统，重点监测1133采面上隅角的气体中CO及气体含量，进行定期取样分析，早期预测采空区浮煤自燃，作到防患于未燃。
3、在地面和井下都设置了消防材料库，地面主要机房，要害部位和井下机电硐室，按规定要求设置了消防器材。
（六）矿井瓦斯抽放系统
1、抽放系统
现已安设地面永久瓦斯抽放泵，建立了高、低负压抽放系统，其中高负压采用2BEC-400型水环式抽采泵两台（一台工作、一台备用），极限压力160KPa，最大抽速94m3/min，转速1480r/min，电机功率110kW，高负压抽放主管选择Ф377×8mm的焊接钢管，支管选择Ф108mm的焊接钢管。
低负压采用2BEC420型水环式抽采泵两台（一台工作、一台备用），最大抽速126m3/min，电机功率160kW，低负压抽采主管选用Ф377mm的焊接钢管，抽放支管选择Ф108mm的焊接钢管。
2、钻孔布置、施钻管理方面
（1）、1115运输巷、1115回风巷采用顺层长钻孔区域防突措施，抽放半径按2m，运输巷布置19孔，回风巷布置13孔，采用全程套管、囊袋封孔、带压注浆，全过程视频监测。
严格控制巷道轮廓线上方20m，下方10m，单孔抽放管径25mm。
防突专业人员配备齐全，有通防副总、防突队长、通防科长、有专业的钻机队伍。
目前1115运输巷、1115回风巷均已掘进到位，正在进行本煤层瓦斯抽放。
1115运输巷、1115回风巷两处支管安设了瓦斯抽采计量装置。
（2）、1133采面、1132回风巷采用保护层开采区域防突措施，1号煤层1589水平在2016年底之前已经回采结束，有效保护时间长，沉积稳定。
1#煤层距离3#煤层间距为7.8m。
沿走向两侧卸压角按60°，沿倾向上卸压角按70°、下卸压角按80°，并在沿倾向上、下两端、沿走向左右两侧均保留了不少于20m的有效保护范围。
确保严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》执行。
3、区域防突措施效果检验
在进行区域防突措施效果检验时，我矿严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》第55条进行。
（1）、在石门揭煤时，检验测试点为4个；并有1个检验测试点位于要求预抽区域距边缘不大于2m的范围；
（2）、对顺层预抽煤层条带瓦斯区域防突措施效果检验时，每20m布置1个测试点，每60m检测单元为3个；
（3）、对保护层开采的回采工作面，我们严格按照推进方向每间隔30m，沿工作面倾斜方向布置2个测试点进行效果检验。
每一次检验取芯，我们均要求视频清晰、取芯人员入井轨迹吻合。
以此确保检验的真实可靠。
4、防突钻机
我矿配有ZY-1250钻机1台（功率18.5KW）、ZY-750钻机1台（功率7.5KW）、ZY-1800钻机1台（功率22KW）、ZY-2300钻机1台（功率37KW），满足钻探要求。
（七）矿井监测监控系统
在监控室安装有人员定位系统、KJ90NB型安全监测监控系统及视频监控系统。
系统运行正常。
（八）矿井通讯系统
矿井安装TC-432B型程控用户交换机作为内部联络用，井下与地面值守联络，系统运行正常。
（九）紧急避险系统
2013年经验收合格。
系统运行正常。
（10）供电系统
双回路基本完善，系统运行正常。
（十一）机构设置及人员配备
安全管理机构及人员设置：
矿设有矿长1人、总工程师1人、安全矿长1人、生产矿长1人、机电矿长1人、通防副总1人、地测副总1人，下设生产技术科、通防科、安全科、机电运输科、调度室、综合办公室、采煤队、掘进队、维修队等相关部门。
全矿管理人员65人，一线员工174人，后勤员工15人，共254人。
四、成立煤层抽采半径组织机构
（一）成立1#煤层抽采半径工作专项管理领导小组
组长：
尤发举
副组长：
高吉荣（生产矿长）、张克芳（总工程师）、陈学智（安全矿长）、余来（通防副总）
成员：
带班领导、李成海（采掘副总）、余志伦（地测副总）、陈家进（机电矿长）、顾有凡（安全科长）、调度员、队长、安全员、瓦检员、电工等
在矿长尤发举领导下，严格按规定、按标准、按步骤完成相关煤层抽采半径的测定工作。
（二）职责
矿长职责：
负责1#煤层抽采半径测定时所需要的人力、物力、财力及所需要的设备、设施的配备、完善；负责抽采半径测定过程中全方位的调配、监督、管理，对抽采半径的测定负全面责任。
总工程师职责：
负责1#煤层测定的技术管理工作，对测定过程中技术方面负责，严格执行相关技术规范。
通防副总：
按照技术规范要求和矿长安排，具体负责1#煤层瓦斯抽采半径的测定、布孔、测试、观察、记录和资料收集。
地测副总：
具体负责打钻测试地点的定点、测量、放线，提交必要的地质资料。
生产矿长：
按照矿长、总工程师的安排，配足人员，协助通防副总完成测试相关工作。
钻机队：
按照通防副总的指定，完成钻探、封孔、安装仪表等工作。
防突人员：
配合通防副总，安装仪表、测试、观察、收集资料、提交资料给通防副总。
其他人员：
按照通防副总要求，配合通防副总的工作，为本次测试工作提供支持。
（三）工作目标
1、收集、整理、测定1#煤层的瓦斯相关参数，包含1#煤层的原始瓦斯压力、瓦斯放射初速度、坚固性系数、原始瓦斯含量等
2、利用穿层钻孔确定1#煤层的抽采半径，指导今后云脚煤矿的安全生产。
五、确定1#煤层抽采半径的方法、措施
（一）确定1#煤层的抽采半径的方法
1、原理：
钻孔抽采瓦斯是煤体在负压作用下的排放瓦斯，其钻孔的瓦斯抽采量即为煤体瓦斯含量的减小量，也称衰减量。
当钻孔的瓦斯压力观测参数下降10%时，即表明该测量孔处于钻孔的抽采影响范围内。
2、煤层瓦斯有效抽采半径的确定方法（即有效抽采半径）为：
抽采钻孔影响范围内残余瓦斯压力小于0.74MPa，地方规定为0.6MPa且预抽率大于30%、瓦斯压力下降超过51%时，即为抽采有效，钻孔揭穿煤层之间的最小距离即为抽采有效半径。
（二）1#煤层的抽采半径的测定步骤、要求
1、钻孔测试法以压力指标来测定钻孔的有效抽采半径，首先打一排平行钻孔，依次为1、2、3、4、5、6、7号孔，钻孔之间见煤点的间距为1.0m。
其中1号孔为抽放孔，2～7为测试孔（如图）。
2、打完一孔，必须立即安装压力表，并封孔严密不漏风。
3、打钻地点：
在12运输下山1536运输石门5号测量点后退1.5m处，在巷道右帮平行打钻，布置7个孔，以打穿1号煤层底板1.0m为准。
4、打钻要求：
精确钻孔位置，间距为1.0m，且方位一致、钻孔倾角一致，按照距离抽采钻孔的测试孔编号1、2、3、4、5、6、7依次打钻，不得错开编号施钻；
每打完一孔，立即安装压力表、封孔，保证严密不漏风，并保证在24小时内施工完毕。
封孔完毕后，上齐阀门、压力表，待压力稳定后，1号孔及时打开阀门对抽。
（三）确定1#煤层的抽采半径时打钻及测试相关安全技术措施
1、所有钻孔必须穿过1号煤层进入底板1.0m。
2、1号施工完毕后，必须立即全程套管、两堵一注、带压注浆、封孔长度为12m,封好孔后，上好阀门并关闭闸阀，不得漏气，并连接在主抽放瓦斯管路上，随时准备打开阀门抽放瓦斯。
3、2～7号钻孔，全程套管、两堵一注、带压注浆、封孔长度为12m,封好孔后，上好阀门，阀门外安装压力表，必须保证严密不漏气，由钻机队负责，通防副总现场指挥。
4、采用直径50mm钢管作为封孔管，封孔材料采用全程套管，12米以内里端为筛管、靠近孔口12m为无筛孔套管，12.0m无筛孔套管段，两端各留1.0m为固定囊袋段，囊袋及注浆小管、排气小管均为合格厂商提供的合格材料；套管完毕即采用注浆泵带压注浆进行封孔，注浆压力不得小于6.0MPa。
5、封孔工艺：
封孔前用水或压风将孔内残存的煤、岩钻屑清洗干净，全程套入套管，距离孔口12m时，将囊袋用封孔胶卷缠在抽放管上，插入钻孔，距离孔口1.0m时，再将孔口囊袋用封孔胶卷缠在抽放管上，插入钻孔。
为避免抽放管因碰撞晃动影响封孔质量，孔口处需用水泥砂浆封固抽放管，或用木楔楔紧，之后进行带压注浆。
单孔封孔材料使用量计算：
使用Φ94钻头施工。
所用封孔材料计算如下表
孔径（mm）
抽放管尺寸（mm）
预埋管长度（m）
封孔长度
（m）
封孔体积
（m3）
速凝膨胀封孔剂（袋）
速凝膨胀封孔剂型号
94
50
8
10
0.065
3袋/每孔
JD-WFK-3型（25公斤/袋）
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