萤石矿03 万吨年地下开采工程项目可行性研究报告.docx
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萤石矿03万吨年地下开采工程项目可行性研究报告
萤石矿0.3万吨年地下开采工程项目可行性研究报告
锡林郭勒盟XX矿业有限公司
XX萤石矿0.3万吨/年地下开采工程
可行性研究报告
内蒙古XX自治区冶金研究院
二○一二年四月
1总论
1.1概述
1.1.1矿区地理位置及交通
锡盟太仆寺旗XX矿业有限公司朝格温多尔萤石矿位于太仆寺旗贡宝拉格苏木朝格温多尔村，距宝昌镇28.3Km，行政区划属贡宝拉格苏木。
矿区南北长500m，东西宽200m，矿区面积0.1076Km2，开采标高为1440-1390m，矿区开采范围直角坐标为:
矿区范围拐点坐标表表1—1
拐点编号
X
Y
拐点编号
X
Y
1
4616938.00
20343504.00
3
4616454.00
20343560.00
2
4616794.00
20343728.00
4
4616528.00
20343314.00
宝昌至张家口的207国道在矿区边通过，距矿区仅2.1Km，交通十分方便。
1.1.2自然地理与经济环境
1、自然地理概况
矿区位于内蒙古高原南缘。
主体山脉走向为北东-南西方向，地形较平缓。
相对高差小，山间沟谷较发育，一般海拔高度为1200-1600米，相对比高大于300米，矿区内为高原丘陵地带。
矿区夏季炎热，最高气温40.50C，七、八两月为雨季，月平均降雨量91.3-150毫米，年降雨量为365-400毫米，冬季寒冷多风，一月份最冷，最低气温-330C，封冻期较长，从每年十一月份到翌年三月，本区气温变化较大，年平均气温5.60C，属寒温带大陆性气候。
根据《中国地震动参数区划图》（GB—18306—2001），本区地震动峰值加速度（g）为0.05，对照裂度为6度。
2、区域经济环境
该区属牧区，人口稀少，经济不发达。
1.1.3外部建设条件
矿区供电由贡宝拉格的变电站引进10KV高压线进入矿区变电所,为整个矿山提供电力，采用柴油发电机作为矿山的备用电源。
矿山打井取水供给。
水、电资源可满足矿山生产要求。
1.1.4设计依据
1、太仆寺旗XX矿业有限公司提供的太仆寺旗朝格温多尔萤石矿区地质普查报告。
2、锡盟国土资源局2008年5月16日颁发《采矿许可证》，证号:
1525000820182。
3、矿山现状及其它有关资料。
4、委托书
5、《有色金属矿山企业初步设计内容和深度的原则规定》。
6、国家及地区有关设计规范及标准。
7、矿方提供的其他相关技术资料。
1.2设计原则
根据矿方委托意见及内蒙古自治区国土资源厅签发的采矿许可证，确定可研方案基本原则如下:
1.2.1设计规模
依据采矿许可证批准的生产规模为0.3万t/a原矿，15t/d。
1.2.2工作制度
矿山年工作200天，每天1班，每班8小时。
1.2.3产品方案
该矿产品方案萤石矿。
1.2.4装备水平
鉴于矿山生产规模较小，技术装备水平适中。
1.3设计范围及主要设计方案
1.3.1设计范围
根据矿山资源条件及委托方意见，设计范围包括采矿工程、环境保护、劳动安全与工业卫生等内容。
1.3.2主要设计方案
该矿为矿石质量较好，埋藏浅。
根据矿方提供资料估算，开采范围内保有矿石资源储量3万吨，可利用资源储量为1.8万吨。
根据矿体赋存条件及开采技术条件，矿山采用地下开采，竖井开拓运输方案，采矿方法为浅孔留矿法。
矿山生产规模0.3万t/a，工作制度200d/a，服务年限为5.3年。
矿山地处偏远的中低山或丘陵地区，周围人烟稀少，环保、安全问题简单。
且设计对矿山在生产过程中污染环境的粉尘、废水、噪声、废渣等采取了相应的治理措施，对环境影响不大。
根据矿山有关安全规程及规定，提出劳动安全卫生措施，配备必要的安全设备及安全员，确保矿山安全生产。
1.4综合技术经济指标
综合技术经济指标表表1-2
序号
指标名称
单位
指标
备注
一
地质资源
1
矿产资源总量
万t
3
（333+334）
2
矿体赋存状态
走向长度
m
200
矿体平均厚度
m
1.5
矿体倾角
°
82°
3
开采技术条件
水文地质条件
简单
工程地质条件
简单-中等
矿体稳定性
中稳
岩体稳定性
稳固
4
平均地质品位
%
75
二
采矿
1
矿山生产能力
万t/a
0.3
2
矿山工作制度
d/a
200
班/d
1
h/班
8
3
矿山总服务年限
a
5.3
4
基建期
年
0．7
5
开采方式及方法
浅孔留矿法
6
矿山可采储量
万t
1.8
7
开拓方案
竖井开拓
井下运输
人力推车
8
井下通风
侧翼对角式通风
9
矿块构成要素
矿块长度
m
50
高度
m
50
四
供电
1
设备安装总容量
kw
212
2
工作容量
kw
161
3
用电量
万度/a
12
五
供水
总用水量
m3/d
48.6
其中：
生产用水
m3/d
6
生活用水
m3/d
2.1
消防用水
m3/d
36
未预见水量
m3/d
4.5
六
总图运输
1
矿区占地面积
Km2
0.11
2
年运输量
t/a
3047.2
其中：
运入量
t/a
47.2
运出量
t/a
3000
八
项目投资
1
项目总投资
万元
327.52
其中：
建设投资
万元
319.03
流动资金
万元
8.49
2
新增资金来源
万元
327.52
自筹
九
成本与费用
1
年均总成本费用
万元/a
108.96
其中：
经营成本
万元/a
42.43
2
固定成本
万元/a
66.03
3
可变成本
万元/a
42.93
十
销售收入、销售税金及利润
1
销售收入
万元/a
210
2
矿产资源税
万元/a
0.9
3
年均利税总额
万元/a
101.04
4
年均利润总额
万元/a
91.59
十一
盈利能力
1
投资利税率
%
30.85
达产年平均
2
投资利润率
%
27.96
达产年平均
3
投资回收期（静态）
a
2.57
不含基建期
4
盈亏平衡点生产负荷率
%
40
5
内部收益率
%
43.15
2矿产品需求现状及预测
2.1萤石矿简述
萤石是氟化物中最重要的矿物,它具有独特的物理、化学性能,用途广泛,在工业发展中有着举足轻重的作用,与国民经济的发展密切相关。
萤石在冶金工业部门主要做助熔剂。
化学工业中,用以制造氟化氢。
氟化氢是制备各种有机氟化物（氟碳化合物和无机氟化物）的基本原料。
它在化学工业中有着广泛的用途。
萤石又是水泥、玻璃、陶磁和辉绿岩铸件的配料。
无色透明的萤石还可以用于光学部门,色泽鲜艳的萤石可雕琢美术工艺品。
经过深加工处理的氢氟酸及其衍生物应用于原子能、航空、电子、电机、制冷、氟化工等部门。
2.2萤石工业的现状与展望
项目产品方案为冶金级萤石原矿。
萤石作为重要的工业用原辅材料，广泛应用于冶金、建材、化工、轻工等领域。
随着科学技术的发展，其应用还涉及到核工业、航天工业及高效电池等高科技领域。
钢铁工业是萤石资源的最大用户，用于各种钢铁冶炼的助熔剂，增强炉渣的流动性，排除硫、磷等杂质。
其用量达到萤石总消耗量的60％左右。
近年来，随着我国宏观经济持续转好，带动了钢铁工业快速发展。
据统计，2002年我国钢产量实现了1.82亿吨，同比增长19.7％：
钢材消费量达到2.11亿吨，同比增长21.98％，产销量均创出历史新高。
2003年，我国将继续执行积极的财政政策和稳健的货币政策，继续推进西部大开发的战略决策，国民经济将继续保持快速增长势头。
中国加入世界贸易组织，为我国进出口贸易创造了极为有利的条件。
这些良好的外部环境，为钢铁工业带来前所未有的发展机遇。
依托钢铁工业的快速发展，我国萤石需求量也迅速增加，甚至出现了阶段性供不应求的局面，为萤石矿产的开发带来不可多得的市场机遇。
预计未来五年内，萤石价格将以每年l5％的速度递增。
从资源储量分布看，世界综合储量（单一矿加共生矿资源量）为25亿吨，我国为8.33亿吨，占世界总量的三分之一，居世界首位：
世界单一萤石矿资源量9亿吨，我国为3亿吨，也占世界总量的三分之一，居首位。
世界萤石资源主要分布在墨西哥、南非、欧美、前苏联、泰国等25个国家。
而欧美、前苏联萤石资源已近乎枯竭，八十年代萤石主要出口国墨西哥（出口量60万吨／年）也资源锐减。
因此，作为世界萤石资源储量第一的中国，在21世纪必须取代墨西哥，而成为世界第一产量大国和主要萤石出口国为世界所瞩目。
在我区，截止1999年底，累计探明萤石（矿物）资源储量2500万吨，保有资源储量2317万吨，居全国第二位，为我区的优势矿种。
但作为一种不可再生资源，经过多年开采，探明的萤石资源储量在不断下降，有些生产矿山已面临资源的枯竭以至停产的状态。
所以充分挖潜开发利用萤石矿产资源，适时对乌拉盖管理区萤鑫矿业萤石矿的开发建设，不仅可使边远地区这一资源优势尽快转化为经济优势，而且对区域经济的发展，对少数民族地区的繁荣和稳定，将起到积极的促进作用。
2.3矿产品价格现状及变化趋势
矿山最终产品为萤石原矿。
拟销往全国各地，目前国内萤石块矿的市场价格为：
（参考价）
CaF2含量≥80％：
1000元/t
CaF2含量≥70％：
700元／t
CaF2含量≥65-70％：
350元／t
CaF2含量≥30-60％：
90-180元／t
3矿产资源概况
3.1地质工作简要评述
矿区经地质普查工作，初步查明了矿区内矿体的分布范围及规模、形态、产状、矿石质量，大致了解了矿区的构造、水文地质及工程地质条件等情况。
3.2区域地质概况
矿区位于华北地台北缘与内蒙华力西晚期褶皱带过渡部位。
此两大构造分界线康保-赤峰深大断裂横贯该区。
3.2.1地层
矿区地层区划属阴山-努儿虎山分区之商都-张北小区北部。
出露地层从古至今为太古界乌拉山群，上元古界白云鄂博群，中生界上侏罗系及新生界第三系、第四系。
岩性以中生界侏罗系张家口组火山岩为主，岩性为粗面岩、次生石英斑岩为主。
1、晚太古代乌拉山（岩）群
分布于矿区中部，乌拉山（岩）群为一套中深变质岩系，下部以角闪竖长片麻岩、竖长角闪岩为主夹变粒岩、磁铁石英岩;上部为石墨片麻岩、透辉石大理岩、砂线石石英岩等变质岩系，变质程度达角闪岩相，厚度大于158米。
2、上侏罗统张家口组
分布于宝昌火山断陷盆地及其他大小不等的盆地中。
下部主要为流纹岩、粗面岩及凝灰角砾岩，厚度大于1281米。
中部主要为玄武岩和粗安岩，厚度大于759米。
上部主要为流纹岩、珍珠岩及凝灰岩、凝灰角砾岩，厚度大于177米。
本组上界不清，下界不整合覆盖在白云鄂博群、三面井组及晚华力西期花岗岩之上。
3、下白玺统巴彦花组
本组地表未见出露。
根据钻探资料，在闪电河断陷和哈毕嘎凹陷的深部均有此地层。
下岩段主要为沙砾岩、页岩夹三个煤组，上岩段只要为粉沙岩夹七个煤组，含植物、叶肢蚊和鱼类化石。
厚度大于220米。
下界推测与张家口组不整合接触，上界被新生界覆盖。
4、第三系上新统
分布在大面积的低洼地带，由于第四纪覆盖，仅在冲沟和井下才能见到露头。
岩性主要为砖红色含钙质结核泥岩及粘土岩，含古脊椎动物化石。
厚度小于150米。
与下伏巴花组不整合接触。
5、第四系
（1）、中-下更新统:
主要为灰白色砂砾层及浅黄色细砂层。
厚度15米左右。
上界被全新统覆盖。
下界与上新统平行不整合接触。
在地貌上形成高平台。
（2）、全新统:
沉积类型分为冲积、风积、湖积、冲洪积、残坡积等五钟成因类型。
主要为砂砾层、砂层、淤泥层、含砾细砂层等。
厚度常在数米至10余米。
闪电河的冲积层最厚可达150米左右。
3.2.2构造
本区构造特征呈显复杂多样性特点，褶皱以中生代褶皱为主，其次为太古代褶皱。
中生代褶皱由上侏罗系陆相火山地层组成，构造形迹多为宽缓短轴背向竖。
区内断裂构造较发育，以康保-赤峰大断裂构造方向以近东西向和北西向为主，北侧较大断裂构造方向主要为北东向。
3.2.3岩浆岩
本区岩浆活动频繁而剧烈，自元古代至中生代，从深成至超浅成，岩性由超基性-酸性均有出露，但以华力西晚期及燕山期花岗岩为主。
3.3矿区地质
3.3.1地层
矿区出露地层简单，除沟谷低凹处分布较广的第四系（Q4）外，主要出露上侏罗统满克鄂博组（J3mk2）地层。
侏罗系:
按岩性组合特征分，该组由下至上可划分三个岩性段，分述如下:
1、灰色粗面岩（J3mk2）:
主要分布于矿区的南部，岩性为一套粗面岩及石英粗面岩组成。
岩石呈浅灰白色，斑状结构，块状构造，局部具流纹构造，斑晶为自形-半月形烟灰色石英及肉红色长石晶体。
本区的萤石矿脉就赋存于该岩段中北东向张性构造裂隙中。
2、流纹岩（J3mk3）:
岩性为紫红色、灰紫色流纹岩，斑晶成分以石英、长石为主，基质为隐晶质，流动构造明显。
3、粗面岩夹含角砾熔结凝灰岩（J3mk1+t）:
分布于矿区北部及北东部的大部分地区，岩性为一套深灰色、褐黄色含砾粗面岩，流动构造、杏仁状构造明显。
第四系（Q4）:
分布于矿区的山间沟谷及凹地中，主要由残坡积物、冲积物及风积物组成。
3.3.2构造
矿区所处大地构造位置属内蒙地轴北缘和内蒙华力晚期褶皱带南缘两大构造单元的分界线附近，矿区范围无大的褶皱构造。
仅为一呈北西倾竖的单竖构造，北东向构造较为发育，是本区萤石矿体的主要容矿构造。
断裂构造:
主要为北东向张扭性断裂，呈北东向展布，走向210°，倾向南东，倾角75-850，平均820，断裂带长300米，宽2米，是含矿控矿构造，被萤石矿脉充填。
断裂构造特征:
沿走向有明显的膨缩现象。
3.3.3岩浆岩
岩浆岩在矿区范围内极不发育，仅见有流纹斑岩脉（λρ）及石英脉（g），分布于矿区的南部及矿区北部。
流纹斑岩脉（λρ）:
分布于矿区的南部及北东部，走向北西310-320°。
岩性特征:
紫红色-砖红色，斑状结构，流纹或块状构造。
流纹面理产状多在75-85°之间，斑晶成分为暗灰色石英及砖红色长石斑晶，基质为长石、石英。
石英脉（g）:
分布于矿区的北部，长为300米左右，宽为1-2米，走向210°，倾向南东120°左右，为乳白色-灰白色，油质光泽。
致密块状，地表主要为石英及少量萤石组成。
3.4矿床地质特征
3.4.1矿体特征
目前矿区共查明具有工业价值的萤石矿脉一条，品位较高，符合目前开采，是开采工作的主要对象。
本区萤石矿脉赋存于侏罗系上统满克鄂博组（J3mk2）灰色粗面岩的构造破碎带内，矿体地表呈断续单脉产出，萤石矿脉因受构造空间的控制，矿体沿走向、倾向具膨大缩小特征。
3.4.2矿脉特征
地表自然矿体，为连续单脉矿体，矿体总体长约200米，水平厚1.5米，品位68-85%，平均品位75%，矿体产状:
总体走向210°，倾向120°，倾角75-85°，平均为82°。
3.4.3矿石质量及矿石类型
太仆寺旗朝格温多尔萤石矿主要为一条矿体，矿体的矿石质量较好，品位较高，矿物差异不大。
矿石矿物为浅紫色、紫色、浅绿色、无色透明的萤石，脉石矿物主要为石英、蛋白石及少量的竖长石、方解石。
1、矿石的类型特征如下:
矿石的工业类型主要为萤石型、石英-萤石型、萤石-石英型。
2、矿石的结构和构造:
据镜下鉴定结合宏观观察确定矿石特征如下:
矿石结构、构造:
萤石多呈半自形-自形晶粒状结构，他形粒状构造，角砾状结构及聚晶状块状构造，单晶体多呈正方体、八面体，粒度1×2-3×5毫米。
萤石常与石英、蛋白石、竖长石及方解石共生。
矿物生成顺序为:
等轴状全晶质萤石-微粒状萤石-石英。
角砾状萤石:
呈浅绿色、浅紫色，萤石呈角砾状结构，角砾为结晶较好的萤石，胶结物为结晶程度较低的粒状萤石。
条带状萤石:
萤石呈等粒状结构，条带状构造。
条带由无色、浅紫色、紫色相间呈条带分布。
浅绿色萤石结晶完好，呈八面体，淡紫色萤石多呈小粒状萤石英集合体。
矿石的化学成份:
氟化钙（75%）、二氧化硅、碳酸钙等。
矿石工业品级:
参照《萤石块矿》标准一中华人民共和国国土资源部标准（YB、T5167-93）属二级品-三级品。
3.4.4矿体围岩与蚀变特征
本区萤石矿体围岩为上侏罗统满克头鄂博组粗面岩，矿化与蚀变严格受构造裂隙控制，主要蚀变有硅化、高岭土化、硅酸盐化。
在构造破碎带中有萤石、石英细脉，在萤石中偶尔见到围岩的包裹体，矿体中可见围岩透镜体。
3.4.5矿床工业类型及成因类型
矿体严格受张扭性断裂构造带控制，矿体呈连续单脉状矿体，矿体的形态与构造紧密相关，矿体与围岩界线清楚，矿石矿物组合简单，以萤石、石英、方解石为主，属块状易选矿石。
根据矿体的产出条件，形成方式及矿体形态等特征类比工业类型，应为硅酸盐岩中的充填型脉状萤石矿床。
根据萤石矿形成地质条件，控矿因素及共生矿物组合等，矿床成因类型应属中低温热液矿床。
3.5矿床开采技术条件
3.5.1水文地质
本区位于内蒙古南部高原，气候干旱少雨，区内年降水量365毫米，年蒸发量2295毫米，大气降水主要集中在7-9月份。
矿区内含水区为第四系孔隙含水层和基岩裂隙含水层两大类，现分述如下:
第四系孔隙含水层:
主要分布在矿区西南部的沟谷地段，厚度10-15米，岩性以冲积砂-砾石为主，其次为洪积及冰水沉积的碎石亚砂土等。
基岩裂隙含水层:
分布于整个矿区，岩性为一套中酸性火山岩，风化深度在34米左右，主要接受大气降水的补给。
基岩裂隙水是地下开采充水的主要因素，大气降水补给为矿床充水的主要补给源，矿区内主要矿体距地表水体较远，而且位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，矿区围岩的富水性较弱，因此，矿区水文地质条件为简单类型。
3.5.2工程地质条件
萤石矿体分布地段第四系不发育，大多是基岩直接出露地表，矿体顶底板岩性单一，为侏罗系上统粗面岩和石英粗面岩，其形成时代较晚，岩石呈致密块状，坚硬。
属强度较大的坚硬岩石，但需指出的是，矿脉多产于构造破碎带中，受构造的影响，岩石的力学强度受到很大的破坏。
所以矿体的顶底板岩石稳定，但矿体及其附近的破碎带，皆属不稳定地段，在开采时应十分注意。
综上所述，矿区工程地质条件属中等-简单类型。
3.5.3环境地质条件
本矿山主要为地下开采，废石主要为井下开拓巷道产生的，产率不高，对周边环境带来的破坏极小。
矿区范围内目前未发生滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷等地质灾害，但随着开采深度的加大，矿山的安全系数也会随之降低，应加强防范措施。
对地表水进行治理，对地下水进行疏导，减少地表水通过层间小裂隙灌入采场。
根据《中国地震动参数区划图》（GB—18306—2001），本区地震动峰值加速度（g）为0.05，对照裂度为6度。
综上所述，矿区环境地质条件为中等型。
3.6矿产资源储量
3.6.1萤石矿工业指标
根据中华人民共和国地质矿产行业标准（DZ/T211-2002）《重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质矿产勘查规范》，确定矿床的一般工业特征指标如下：
边界品位：
CaF2≥20%
工业品位：
CaF2≥30%
最低可采厚度：
1.0米（CaF230-65%），0.7米（CaF2≥65%）
夹石剔除厚度：
1.2米（CaF220-65%），0.7米（CaF2≥65%）
当CaF2≥30%，而厚度小于1米时。
用米·百分值圈定矿体。
最低米·百分值：
CaF230米·%。
3.6.2资源储量估算方法的选择
该矿床矿体连续性好，形态较简单，产状稳定，为陡倾斜矿体。
根据矿体以上特点，资源储量估算方法选用地质块段法，在垂直总投影图上圈定矿体，划分块段，估算萤石矿的资源储量。
3.6.3资源储量估算结果
根据地质普查报告，探求推断的内蕴经济资源量和预测的资源量（333+334）3万吨，其中（333）资源1万吨，（334）资源量2万吨，地质品位CaF275%。
3.7基建探矿与生产探矿
3.7.1基建探矿
1、目的
鉴于详查报告提交的资源储量大部分为333类型资源量，还有部分334类资源量，不能满足矿山设计和开发的要求。
为了提升资源储量的级别，增加资源储量，延长矿山服务年限。
矿山在开采之前应该进行基建探矿，应作补勘工作。
2、原则
依据铁矿地质勘查规范，对前期地质勘探控制程度较低尚未达到开采要求的矿段以100×50m网度进行提高勘探程度，以求得121b资源量。
3、勘探手段
勘探手段以钻探为主，辅以坑探。
坑探工程应尽量考虑为开拓工所用。
3.7.2生产探矿
生产探矿的目的是为了将基建探矿获得的资源量提升到预可采或可采储量，其费用计入生产成本，探采比为0.5m/kt。
3.8存在问题及建议
1、由于该矿地质工作程度较低，主要以探采结一合控制矿体，
资源储量存在不确定性。
建议矿山投产后加强生产探矿，有效控制矿体，以降低投资风险。
2、矿床开采技术条件尚未搞清，地下充水含水层特征、地下涌水量、地表洪水位、水量等有必要继续查清，谨防坑内突水及地面洪水的侵袭。
3、应加强对矿体顶、底板围岩稳定性的观察，尤其是对构造破碎带的监测，防止跨塌事故的发生。
4采矿工程
4.1开采范围
矿区开采范围为采矿证圈定范围，矿区南北长500米，东西宽200米，矿区面积0.1076Km2，开采标高为1440-1390m，矿区开采范围直角坐标为:
矿区范围拐点坐标表表4—1
拐点编号
X
Y
拐点编号
X
Y
1
4616938.00
20343504.00
3
4616454.00
20343560.00
2
4616794.00
20343728.00
4
4616528.00
20343314.00
4.2开采方式的选择
4.2.1采用资源储量
根据地质普查报告，该矿萤石矿保佑储量为3万吨，推断的内蕴经济资源量（333）1万吨，预测资源储量（334）2万吨。
根据国土资源部国土资发[2002]271号文件精神,结合矿床勘查程度等因素，可研对于推断的内蕴经济资源量（333）采用80%，预测资源量（334）采用50%。
经计算，设计采用的资源储量为1.8万t，平均品位CaF275%。
4.2.2开采方式
根据矿体赋存状态及地表地形条件。
确定采用地下开采方式。
矿床开采总顺序为自上而下的下行式开采，中段间矿块顺序为后退式，同一中段相邻矿体的开采顺序为先上盘矿体后下盘矿体。
4.3采矿方法
4.3.1采矿方法选择
根据矿区地形、地貌特征及矿体赋存条件，以采矿强度大、生产效率高、适应性强、生产工艺简单、安全可靠、生产成本低为原则，根据矿床开采技术条件、拟定的生产规模和采矿方法本身的适用条件等综合考虑，本可研推荐主体采矿方法为浅孔留
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