通风能力核定2012年(共20页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上河南安阳鑫龙煤业龙山煤业公司通风能力2012年核定报告编制:常志卫审核:赵利国总工程师:高国有龙山煤矿二一二年一月龙山煤矿通风系统生产能力核定一、通风概况(一)矿井概况本矿井主采煤层二1煤层,为三类不易自燃煤层,无煤尘爆炸性。煤层平均厚度为4米6米,倾角为728;相对瓦斯涌出量为27.11m/t,绝对瓦斯涌出量为25.51m/min;矿井开拓方式为单水平反斜井上下山开采,开采水平为-220m,采煤方法为走向长壁采煤法,回采工艺为炮采。(二)矿井通风基本情况矿井通风方法为抽出式,通风方式为分区独立通风,矿井通风系统稳定,合理。矿井现有进风井筒3个,其中一对反斜井(主付井

2、)和天喜镇西井为全矿井主进风井,冯家洞立风井和天喜镇东井为回风井;各采区均按照煤矿安全规程的要求设置三条(上)下山,运输机(上)下山、轨道(上)下山和采区回风巷。各采掘工作面均实行独立通风。各采区巷道、硐室及用风地点的风量、风速和温度均符合规程规定,无串联通风、循环风、微风及瓦斯超限作业现象。采区进、回风巷贯穿整个采区,不存在一段进风、一段回风现象。冯家洞风井风量4044m/min,天喜镇风井风量3297m/min,风量满足要求,不存在严重失修巷道及瓦斯经常超限的采掘头面;回风巷失修率1.9%,无严重失修现象;冯家洞风井和天喜镇风井各安装两台对旋风机,风量满足要求,主扇均采用双回路供电,均安装

3、有欠电压和过流保护,监测仪器仪表有电压表、电流表、负压计、温度计等。冯家洞风井防爆门为钟式配重式防爆门,天喜镇风井防爆门为风门式防爆门,各防爆门均正对出风井口的风流方向,每半年对防爆门检查一次防爆性能可靠;各风井主扇均采用反转反风,操作简单,安全可靠,反风设施每季度检查一次,安全可靠;掘进工作面采用211kW、 222kW对旋局扇配合正压胶布阻燃风筒实现局部通风,局扇实现了双风机、双电源、自动倒台,增加了安全系数;矿井通风设施完善、可靠,永久设施采用料石(砖)、水泥、砂浆建筑,墙体厚度、墙面平整度及周边掏槽达到质量标准化要求。所有安设风门地点均设置正反向风门两道,并实现连锁,保持通风系统稳定。

4、安全检测仪器、仪表齐全可靠。主要通风机均采用双回路供电,均安装有欠电压和过流保护。其风井安装有防爆门,防爆性能可靠。主要通风机利用反转反风,操作简单,安全可靠。(三)矿井瓦斯等级及有关基础参数:(1)根据2011年瓦斯等级鉴定数据,我矿瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井,绝对瓦斯涌出量为25.51m/min,相对瓦斯涌出量为27.11m/t。开采煤层存在煤与瓦斯突出危险。(2)煤尘爆炸指数:煤尘爆炸指数为9.04%,为无爆炸危险性煤层。(3)煤自燃倾向性:煤自燃倾向性为三类,不易自燃。(四)主要通风机(冯工区主扇、天喜镇主扇)各两台,担负区域主要通风机担负区域为:11采区、21采区和23采区、25采区

5、。(五)瓦斯抽放系统 2007年12月矿建成了地面瓦斯抽放系统,装备了瓦斯抽放泵3台,2BEC-42型2台,抽放能力130m3/min。2BEA-303-0型1台,抽放能力50 m3/min目前抽放混合量为55.99 m3/min左右,抽放瓦斯纯量9.07m3/min左右, 抽放瓦斯浓度16.2,抽放负压27.9Kpa。地面瓦斯抽放系统运行稳定,保证了井下各地点的抽放工作。建成两台低浓度瓦斯发电机组,装机容量1000KW,2007年12月投入运行。2011年施工抽采钻孔.84米,排放钻孔12216.4米,实现瓦斯抽采400.55万m3,矿井瓦斯抽采率37.96%,利用瓦斯217.08万m3,利

6、用瓦斯发电434.16万度,走上了以发电促抽放,以抽放保安全,以抽放促效益的综合利用之路。(六)生产现状及采区巷道布置目前采掘面分布主要情况:全矿井安排两个采煤工作面:即23043回采工作面和11101回采工作面;五个煤巷掘进工作面:11011上车场反掘头、11071上顺槽、23022上顺槽、23022下顺槽、25轨道横贯联络巷;四个岩巷掘进头:21集中运输巷、21041下底板巷、25071上底板巷、25采区避难硐室;采用炮采放顶煤工艺走向长壁后退式采煤方法,全部跨落法管理顶板。目前生产采区和准备采区均有专用回风巷,布置合理。23043炮采面风量381m3/min;11101回采面风量618m

7、3/min ;11011下车场反掘头掘进面吸入风量322m3/min;11071下顺槽吸风量295m3/min; 21集中运输巷434m3/min ;21041下底板巷吸入风量544 m3/min; 23022上顺槽吸入风量267 m3/min;23022下顺槽吸入风量511m3/min;25071上底板巷掘进面吸入风量276m3/min;25轨道横贯联络巷掘进工作面吸入风量207m3/min;25采区永久避难硐室掘进工作面吸入风量204 m3/min。各巷道、硐室及用风地点的风量、风速和温度均符合规程规定,无微风、循环风、不合理的串联通风及瓦斯超限作业现象。井下各掘进工作面采用压入式通风,局

8、部通风机的安装和使用符合规定。(七)通风瓦斯管理我矿通风瓦斯管理符合煤矿安全规程有关规定。我矿按照规定,设置了通风部,下设通风队安全监控室,强化了“一通三防”管理,建立健全了瓦斯治理责任制、各工种岗位责任制和技术操作规程等制度,并严格执行。人员配备按照规定严格考核,做到持证上岗。二、矿井需要风量计算本次核定选用2011年生产数据作为核定依据。我矿存在一套通风系统,根据煤矿生产能力核定标准第二十七条规定,计算通风系统的需要风量(该矿不存在胶轮车运输,不需要计算胶轮车运输时尾气排放稀释需要的风量)。(一)、11采区(1)、11101回采工作面风量计算:1、按绝对瓦斯涌出量计算Q采=100qgka=

9、1002.61.90.8=618m3/min其中:Q采回采工作面实际需要风量,m3/minqg工作面绝对瓦斯涌出量,回采期间的瓦斯绝对涌出量取2.6 m3/min。(根据12月份回采工作面瓦斯涌出量统计:取2.6 m3/ min)Ka瓦斯涌出不均衡系数1.9我矿规定甲烷传感器断电值为0.8%,取0.8%2、按工作面气象条件计算Q采=Q基K采高K采面长K温=607.11.170%11.111=361 m3/min其中:Q采采煤工作面需风量,m3/min Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/minQ基本=60工作空顶距工作面实际采高70%适宜风速(不小于1.0m/s)K采高回采工作面采高

10、调整系数(见表1)K采面长回采工作面长度调整系数(见表2)K温回采面温度与对应风速调整系数(见表3)表1 回采工作面采高调整系数采高m2.02.02.52.55.0及放顶煤系数K采高1.01.11.5表2 回采工作面长度调整系数回采工作面长度m80150150200200系数K采高长1.01.01.31.31.5表3 回采工作面温度与对应风速调整系数回采工作空气温度回采工作面风速m/s系数K温201.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.428302.53.01.401.603、按工作面同时工作人数最多计算Q采=4N=

11、458=232m3/minQ采采煤工作面需风量,m3/minN同时工作的最多人数,人4、按炸药消耗量计算: 因矿井下使用煤矿许用级乳化炸药,所以不需按工作面炸药量计算需风量。5、按风速进行验算工作面最小控顶距时通风断面积为:2.42=4.8 m2工作面最大控顶距时通风断面积为:4.72=9.41.最大风速:Vmax=Q/60/4.8=618/60/4.8=2.15m/s 4m/s2.最小风速:Vmin=Q/60/9.4=618/60/9.4=1.10m/s 0.25m/s工作面上、下顺槽风速 上、下顺槽断面积为:(2.4+3.5)22=5.9Vmax=Q/60/5.9=618/60/5.9=1

12、.74m/s 4m/s Vmin=Q/60/5.9=618/60/5.9=1.74m/s 0.25m/s经验算工作面风量取618m3/min,风速符合煤矿安全规程第101条规定。(2)、23043回采工作面煤与瓦斯突出矿井按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算。根据煤矿安全规程规定:1、按绝对瓦斯涌出量计算Q采=100qgka=1001.631.90.8=387 m3/min其中:Q采回采工作面实际需要风量qg工作面绝对瓦斯涌出量,回采期间的瓦斯绝对涌出量取1.63 m3/min。(根据23043回采工作面12月份瓦斯涌出量统计:取1.63 m3/min)Ka瓦斯涌出不均衡系数1.3我矿规定甲烷传感

13、器断电值为0.8%,取0.8%2、按工作面气象条件计算Q采=Q基K采高K采面长K温=607.51.170%11.111=381 m3/min其中:Q采采煤工作面需风量,m3/min Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/minQ基本=60工作空顶距工作面实际采高70%适宜风速(不小于1.0m/s)K采高回采工作面采高调整系数(见表1)K采面长回采工作面长度调整系数(见表2)K温回采面温度与对应风速调整系数(见表3)表1 回采工作面采高调整系数采高m2.02.02.52.55.0及放顶煤系数K采高1.01.11.5表2 回采工作面长度调整系数回采工作面长度m80150150200200系

14、数K采高长1.01.01.31.31.5表3 回采工作面温度与对应风速调整系数回采工作空气温度回采工作面风速m/s系数K温201.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.428302.53.01.401.603、按工作面同时工作人数最多计算Q采=4N=454=216m3/minQ采采煤工作面需风量,m3/minN同时工作的最多人数,人4、按炸药消耗量计算:因矿井下使用煤矿许用级乳化炸药,所以不需按工作面炸药量计算需风量。5、按工作面风速验算工作面最小控顶距时通风断面积为:2.42=4.8;工作面最大控顶距(机头处)时通风

15、断面积为:5.12=10.2; 1.最大风速:Vmax=Q/60/4.8=387/60/4.8=1.34m/s 4m/s2.最小风速:Vmin=Q/60/10.2=387/60/10.2=0.63m/s 0.25m/s(二)工作面上、下顺槽风速上、下顺槽净断面积为:(2.4+3.5)2.12=6.2Vmax=Q/60/6.2=387/60/6.2=1.04m/s 4m/sVmin=Q/60/6.2=387/60/6.2=1.04m/s 0.25m/s经验算工作面风量取387m3/min,风速符合煤矿安全规程第101条规定。3、掘进、开拓工作面的需要风量(1)按瓦斯涌出量计算: Q掘=100QC

16、H4K掘通式中:Q掘单个掘进工作面需要风量,m3/minQCH4掘进工作面回风巷风流中瓦斯的绝对涌出量,m3/minK掘通掘进工作面瓦斯涌出不均衡通风系数,取1.6。我矿现有五个煤巷掘进工作面,即11011上车场反掘头、11071上顺槽、23022下顺槽、23022上顺槽、25轨道横贯联络巷;四个开拓工作面21041下底板巷、21集中运输巷、25永久避难硐室、25071上底板巷。各掘进工作面核定数据如下:名 称绝对瓦斯涌出量(m3/min)通风系数K掘通吸入量(m3/min)风机处断面(m2)11011上车场反掘头0.331.583225.811071上顺槽0.361.5295623022下顺

17、槽0.871.875115.623022上顺槽0.351.512675.425轨道横贯联络巷0.084.372077.521041下底板抽放巷1.341.545446.521集中运输巷0.772.17434625永久避难硐室0.241.872047.825071上底板巷0.582.332766.6Q23022下顺槽=1000.871.870.8=204m3/minQ 25轨道横贯联络巷=1000.084.370.8=44m3/minQ25采区永久避难硐室=1000.241.870.8=56m3/minQ25071上底板巷=1000.582.330.8=169m3/minQ23022上顺槽=10

18、00.351.510.8=66m3/minQ 21集中运输巷=1000.772.170.8=209m3/minQ21041下底板巷=1001.341.540.8=258m3/minQ掘11071上=1000.361.50.8=68m3/minQ掘11011上顺槽反掘头=1000.331.580.8=65m3/min (2)按局部通风机实际吸入风量计算:Q煤掘=Q扇Ii+15S Q岩掘=Q扇Ii+9S 式中:Q扇局部通风机实际吸入风量Ii风机台数由上表中可知:Q扇21集中运输巷=434m3/min Q扇21041下底板巷=544m3/min Q扇11071上顺槽=295m3/min Q扇1101

19、1上顺槽反掘头=322m3/min Q扇23022下顺槽=511m3/minQ扇23022上顺槽=267m3/minQ扇25轨道横贯联络巷=207 m3/minQ扇25采区永久避难硐室=204m3/minQ扇25071上底板巷=276m3/min以上各掘进工作面全部为2台通风机(一台主扇一台备用,风电闭锁)。S扇21集中运输巷=6m2S扇21041下底板巷=6.5m2S扇11071上顺槽=6m2S扇11011上顺槽反掘头=5.8m2S扇23022下顺槽=5.6m2S扇23022上顺槽=5.4 m2S扇25轨道横贯联络巷=7.5 m2S扇25采区永久避难硐室=7.8 m2S扇25071上底板巷=

20、6.6 m2则:Q掘21集中运输巷= Q扇21集中运输巷Ii+9S21集中运输巷=434196=488m3/minQ掘21041下底板巷= Q扇21041下底板巷Ii+15S21041下底板巷=544196.5=603m3/min Q掘11071上顺槽= Q扇11071上顺槽Ii+15S11071上顺槽=2951156=385m3/min Q掘11011上顺槽反掘头= Q扇11011上顺槽反掘头Ii+15S11011上顺槽反掘头=3221155.8=409m3/minQ掘23022下顺槽= Q扇23022下顺槽Ii+15S23022下顺槽=5111155.6=595m3/minQ掘23022上

21、顺槽= Q扇23022上顺槽Ii+9S23022上顺槽=2671155.4=348m3/minQ掘25轨道横贯联络巷= Q扇25轨道横贯联络巷Ii+9S25轨道横贯联络巷=207197.5=275m3/minQ掘25采区永久避难硐室= Q扇25采区永久避难硐室Ii+9S25采区永久避难硐室=204197.8=274m3/minQ掘25071上底板巷= Q扇25071上底板巷Ii+9S25071上底板巷=276196.6=335m3/min各地点局部通风机安装均安设在主要进风巷内所以全负压供风量远大于风机吸风量。(3)按掘进工作面作业人数21集中运输巷、21041下底板巷、11071上顺槽、11

22、011上顺槽反掘头、23022下顺槽、23022上顺槽、25轨道横贯联络巷、25采区永久避难硐室、25071上底板巷(以上各掘进工作面作业人数分别为21人、15人、13人、14人、13人、13人、15人、15人、15人)计算:Q掘21集中运输巷421=84m3/minQ掘21041下底板巷415=60m3/minQ掘11071上顺槽413=52m3/minQ掘11011上顺槽反掘头414=56m3/minQ掘23022下顺槽413=52m3/minQ掘23022上顺槽413=52m3/minQ掘25轨道横贯联络巷415=60m3/minQ掘25采区永久避难硐室415=60m3/minQ掘250

23、71上底板巷415=60m3/min (4)按炸药消耗量计算:因为我矿井下使用煤矿许用三级乳化炸药,所以不需按炸药量计算采面需风量。(5)按风速进行验算: 21集中运输巷需风量最大值为488m3/min;21041下底板巷需风量最大值为603m3/min;11071上顺槽需风量最大值为385m3/min;11011上顺槽反掘头需风量最大值为409m3/min;23022下顺槽需风量最大值为595m3/min;23022上顺槽需风量最大值为348m3/min;25轨道横贯联络巷需风量最大值为275m3/min;25采区永久避难硐室需风量最大值为274m3/min;25071上底板巷需风量最大值为

24、335m3/min;以上各煤巷掘进工作面及岩巷开拓工作面全部符合15S掘 Q煤掘 24S掘、9S掘 Q煤掘 24S,满足风速要求。5、硐室风量计算(1)井下爆破材料发放硐室配风量:根据煤矿生产能力核定与管理指南规定,中小型爆破材料库不得小于60m3/min,因此Q发放点取60m3/min。(2)机电硐室及其它配风量:龙山煤矿井下有11采区变电所、21机车库、23采区变电所、25采区变电所、25瓦斯移动泵站、21水仓、15上水房根据煤矿生产能力核定与管理指南规定,采区小型机电硐室可按经验值6080m3/min选取 ,因此:Q11采变、Q11火工品、Q21机车库、Q23采变、Q21水仓、Q25变电

25、所、Q25瓦斯泵站、Q15上水房都取60m3/min。(二)全矿井总需风量确定按公式Q矿(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)K计算Q矿(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)K=(618+387+488+603+385+409+595+348+275+274+335+60+60+60+60+60+60+60+60)1.2=6236m3/min目前,我矿总进风量为7322m3/min,大于矿井的实际需风量,故矿井通风系统能够保证各用风地点稳定可靠供风。三、矿井通风能力计算(一)计算公式根据国家三局委煤矿生产能力核定标准规定,我矿产量超过30万吨,通风能力核定应采用方法二由里向外核算法计算。根据2011年12月份矿井

26、总需风量与矿井各用风地点的需风量计算出采掘工作面个数,取当年度每个采掘工作面的产量,计算矿井通风能力。(二)参数选取取当年度每个采掘工作面的产量,计算矿井通风能力。A+ (万t/a) 式中:A采i第i个回采工作面正常生产条件下的年产量,万t/a;A掘j第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,万t/a;m1回采工作面的数量,个;m2掘进工作面的数量,个;m1、m2应符合合理采掘比。1、根据矿井各个用风地点的需要风量,按照合理的采掘比(包括按规定配备的备用工作面),从矿井总进风量中合理给它分配,分配时应该考虑矿井通风系数,最后确定矿井各个工作地点的个数。2、根据最后确定矿井各个工作地

27、点的个数,计算矿井通风系统生产能力。3、m1、m2应符合合理采掘比。(三)能力计算我矿目前总进风7322m3/min,可安排2个采煤工作面,4个煤巷掘进工作面,5个开拓工作面,采掘比合理。完全满足矿井安全、合理生产的要求。(1)采掘工作面基本特征如下表:采煤工作面特征表工作面平均长度m平均采高m原煤视密度t/m3回采率%年工作日数d正规循环作业系数%工作面个数日推进度m/d采煤方法生产能力万t/a1203.31.46933308021.6炮采45.4炮掘工作面特征表巷道纯煤面积(m2)原煤视密度(t/m3)日进尺(m/d)年工作日数(d)工作面个数生产能力(万t/a)8.71.466.1133

28、0 52.6(2)计算过程矿井通风能力为:A+= A采面+ A掘进 =l采面h采面r采面b采面n采面N采面c采面a采面+ r掘S掘L掘a掘进=10-4(1203.31.461.63300.800.932+1.462016.58.7)=48万t/a式中:l采面回采工作面平均长度,120m;h回采工作面煤层平均采高,3.3m;r回采工作面原煤视密度,1.46t/m3;b回采工作面正常生产平均日推进度(不考虑地质、设备等因素影响)b采面=1.6m/d,n采面年工作日数,取330d;N采面正规循环作业系数,本矿井取80%;c采面回采工作面回采率,本矿井取93%;a采面回采工作面平均个数,2.0个;r掘

29、进工作面原煤视密度,1.46t/m3;S巷道纯煤平均面积,8.7m2L巷道正常生产年总进尺L掘=3306.11=2016.5m,a煤巷掘进工作面平均个数,5个四、矿井通风能力验证(一)矿井通风动力验证龙山矿风机排风量7490m3/min,冯工区北翼采区通风负压2000 Pa,天喜镇南翼采区通风负压为1990Pa,矿井冯工区主要通风机的额定风压4141Pa,小于该风机最大风压的0.9倍,矿井天喜镇主要通风机的额定风压4100Pa,小于该风机最大风压的0.9倍符合安全规定。由主要通风机的特性曲线可以看出,主要通风机的工况点处在风压特性曲线“驼峰”的右侧,在合理工作范围之内,运行稳定。 (二)矿井通

30、风网络能力验证矿井通风系统是由纵横交错的井巷构成的一个复杂系统。通风网络的一个最重要的动态特性就是风流稳定性。井下巷道、用风地点的风流方向稳定,风量满足要求,井巷风速满足要求。矿井总进总回风量比较大。矿井总进风量7322m3/min,总排风量7490m3/min,冯工区通风负压2000 Pa,天喜镇通风负压1990 Pa, 冯工区北翼采区等积孔为1.83m2、天喜镇南翼采区等积孔为1.49 m2,这说明,矿井的通风难易程度为容易,通风网络中的通风阻力分配合理且与风量相匹配。矿井通风网络符合煤矿安全规程规定,采掘工作面通风系统完善、合理;不存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风等地点

31、。(三)矿井用风地点有效风量验证2011年12月,矿井总进风量7322m3/min,矿井有效风量6801m3/min,需风量6236m3/min,矿井内各用风地点的有效风量满足要求,井巷中的风流速度、温度全部符合煤矿安全规程的有关规定。各相关地点数据验证情况具体见下表。专心-专注-专业名 称地 点风量(m3/min)风流速度(m/s)温度()需风量实测风量是否满足要求规程规定实际测定是否符合要求规程规定实际测定是否满足要 求矿井总进、回风-220大巷进风5408是89.10是9北翼回风4044是87.57是14天喜镇进风斜井1914是126.93是615大巷1373是82.36是12南翼回风斜

32、井3297是1511是8采煤工作面23043采面387448是0.25 40.70是2617是11101采面618862是0.25 42.99是2614是备采工作面掘进工作面11071上顺槽385518是0.2541.20是2614是21集中运输巷488566是0.15 41.50是2615是21041下底板巷603660是0.15 41.53是2615是11011上车场反掘头409477是0.25 41.53是2615是机电硐室23水仓6070是3017是23采区变电所6076是3012是25采区变电所6086是3021是11采区变电所6078是3017是11采区炸药库6090是3015是井

33、下机车库6089是3014是21水仓6091是3015是掘进面23022下顺槽595623是0.25 41.79是2614是25轨道横贯联络巷275340是0.15 40.81是2617是23022上顺槽348369是 0.2540.99是2610是25071上底板巷335362是 0.1540.76是2616是25永久避难硐室274282是 0.1540.59是2617是(四)矿井稀释瓦斯能力验证矿井安装了KJ209N型安全监控系统,各地点瓦斯浓度都符合煤矿安全规程规定,矿井通风能力满足稀释排放瓦斯的需要。具体验证数据见下表。矿井稀释瓦斯能力验证表序号地点规程规定实际测定是否满足要求1北翼总

34、回风0.75%0.22%是2南翼总回风0.75%0.18%是311101回采面回风1%0.25%是421集中运输巷回风1%0.17%是521041下底板巷回风1%0.26%是611071上顺槽回风1%0.15%是711011上车场反掘头回风1%0.06%是823022上顺槽回风1%0.14%是923043回采面回风1%0.34%是1023022下顺槽回风1%0.18%是1125轨道横贯联络巷回风1%0.14%是1225永久避难硐室回风1%0.04%是1325071上底板巷回风1%0.37%是141516五、通风能力核定结果龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井,矿井通风系统独立、完整、可靠,采掘工作面均实现了独立通风,无不符合规定的串联通风、扩散通风和采空区通风,因此无煤矿生产能力核定标准中所涉及的扣减通风能力项目。经过以上计算和能力验证,矿井主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、合理、可靠的范围之内,通风动力与主要通风机性能相匹配,能够满足安全生产实际需要;矿井各用风地点及采区有效风量满足该地点风量需求,井巷中个别地点的风流速度不符合相关规定。温度符合煤矿安全规程规定;矿井各相关地点瓦斯检测结果低于煤矿安全规程的有关规定。因此,经分析计算验证,确定矿井2012年通风能力为48万t。龙山煤业公司二一一年十二月二十九日

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