山西省柳林金家庄新建副斜井主斜井延深施工组织设计技术标.docx

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山西省柳林金家庄新建副斜井主斜井延深施工组织设计技术标

 

山西柳林金家庄煤业有限公司

新建副斜井、主斜井延深工程

 

施工组织设计

 

平煤神马建工集团有限公司

 

附图:

附图一施工总平面图(临时工广图)

附图二凿井设备布置图

附图三供电系统图

附图四施工进度网络图

附图五施工进度横道图

前言

一、编制说明

我们在认真分析山西柳林金家庄煤业有限公司新建副斜井、主斜井延深工程工程招标文件及设计图纸等资料的基础上,根据本工程设计的特点,结合我公司施工装备和技术特长,编制了此项工程的施工组织设计,选用行之有效的设备和先进可靠的施工技术、施工工艺。

强化管理,力求安全、优质、快速、高效完成工程施工。

在本工程施工过程中,科学管理,信守承诺,精心施工争创名牌,为用户提供满意的工程和服务。

确保安全和质量目标、确保工期目标。

高标准全过程控制施工,用先进的组织管理方法,结合工程特点,统筹考虑,科学安排。

对施工中的重点、难点部位,始终放在突出的位置,进行事前、事中控制。

做好施工中的每项监测控制,对各道工序进行全过程的跟踪监测,并及时收集整理施工全过程的各类信息,以便更好地指导施工。

二、设计特点

1、新建副斜井明槽段采用CX230挖掘机掘进。

2、新建副斜井表土段采用YC35-7型小型挖掘机配合LWL-180挖斗装载机掘进。

3、新建副斜井、主斜井延深基岩段及各巷道预留口采用全断面钻爆掘进,临时支护紧跟迎头,及时进行永久支护,实现掘支平行交叉作业的施工工艺。

4、新建副斜井使用LWL-180挖斗装载机装岩,2JK-3.5×2.1E型矿井提升机配6m3前倾式箕斗运输矸石和材料。

5、施工采取一次成井作业,将施工中的掘进、支护、水沟、台阶等几个分部工程,在一定距离内实行平行作业,不留或少留尾工。

6、永久铺底及铺轨工程待主体工程完工后,统一由下而上施工。

7、井筒掘进采用激光指向仪指向。

8、工作面采用大功率隔爆高效对旋轴流风机,抗静电阻燃风筒通风进行压入式通风,满足掘进工作面的用风需求。

9、对工作面涌水,采取“探、封、堵、截、排、引”等综合治理措施,立足改善作业环境,加快施工速度。

三、编制原则

1、认真贯彻现行国家、行业标准、规范,在确保安全施工和工程质量以及招标文件所规定其它指标的前提下,科学合理地组织施工。

2、积极合理地采用和推广国内先进的技术装备和施工经验,优选施工方案,组织平行交叉作业,坚持正规循环和一次成井,加快施工进度。

3、施工方案安全可靠、工期科学合理,确保工程达到工程质量要求。

4、选用成熟配套的机械化作业线,合理组织和综合平衡各种资源。

优化劳动组织,确保各项经济技术指标的全面实现。

5、改善工作环境和劳动条件,做到文明施工。

提高劳动生产率,在确保安全质量的前提确保工程按期完成。

6、针对本工程的特殊性,做到技术可靠、经济合理、可控性好、可操作性强、关键点清晰、预防及应急措施齐全可靠。

7、加强现场管理、突出班组建设,实现安全“两无”---无重伤、无死亡的管理目标。

四、编制依据

1、《煤矿安全规程》(2011年版);

2、《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB);

3、《煤矿井巷工程施工规范》(GB);

4、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT);

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB);

6、《煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法》(煤规字<1999>第34号);

7、《山西省安全质量标准化标准及考核办法》(2012);

8、招标文件,编号:

CIGN12046;

9、与本工程有关的国家及部颁现行国家标准、规范,行业或地方标准、规范;各种技术规范、规程、规定及国家法律和行政法规等;

五、工程质量目标

工程质量:

合格。

六、安全管理目标:

无重伤、无死亡,实现安全文明施工。

我们在本工程的建设施工中,将主动接受建设单位和监理单位的监督与指导,强化施工现场管理,积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺,以一流的管理、一流的施工技术和装备,创造出一流的施工质量和速度。

 

第一章工程概况

1.1工程概况

1.1.1新建副斜井工程

山西柳林金家庄煤业有限公司新建副斜井设计开口标高为+931.5m,设计方位角221°4'19",施工坡度-21°,落底标高+569.548m;半圆拱形断面,净宽5200mm,净高4200mm。

1)表土段2.539m,双层钢筋砼支护;

2)基岩段498.675m,锚网喷+锚索支护;

3)躲避硐(表土段)1.8m,素砼支护;

4)躲避硐(基岩段)41.4m,锚网喷支护;

新建副斜井工程量合计1035.2m。

1.1.2主斜井延深工程

主斜井井筒已有段落底标高为+577.764m,设计方位角221°4'19",施工坡度-21°,落底标高+546.539m;半圆拱形断面,净宽4500mm,净高3800mm。

设计主斜井井筒延深工程量218.294m,躲避硐工程量3m,支护形式为锚网喷+锚索支护。

1.2地质概况

根据建设方提供的综合柱状对相应地层自下而上进行描述,结合工程所在位置在施工前对所揭露地层进行详细划分:

奥陶系上马家沟组(Q2S)、奥陶系峰峰组(Q2f)、石炭系本溪组(C2b)、石炭系太原组(C2t)、二叠系山西组(P1S)、二叠系下石盒子组(P1X)、二叠系上石盒子组(P2S)、上第三系(P2)、第四系(Q)。

(附井筒预想柱状图)

(一)奥陶系上马家沟组(Q2S)

厚度253.6m,上段为灰、深灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩及豹皮灰岩,夹白云质泥灰岩及泥质白云岩,厚61-73m,平均72.7m。

中段为青灰、灰黑色中厚层状石灰岩、灰白色白云质灰岩、豹皮状灰岩下段为灰黄、灰白色角砾状含白云质泥灰岩夹薄层泥灰岩,厚27-6m,平均58.9m。

(二)奥陶系峰峰组(Q2f)

平均厚度124.16m,上部为中厚~巨厚层状灰白、深灰色微晶石灰岩,薄层状黑色灰色泥灰岩、白云质灰岩、角砾状碎屑泥灰岩,局部夹薄层含铝质泥岩。

中下部为浅灰、灰白色角砾状泥灰岩、碎屑灰岩、夹薄层白云质灰岩及铝土质泥岩,含不稳定的似层状,透镜状细晶石膏2~3层或为巨厚层状泥灰岩,白云质灰岩与石膏层混生,并有石膏脉充填于裂隙中。

(三)石炭系本溪组(C2b)

平均厚度27.37m,灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色铝质泥岩、粉砂岩夹灰色中、细粒石英砂岩及薄层灰岩1-3层,薄煤层0-3层。

底部广泛分布一层铁铝岩系,上部常为铝质岩,灰白色,团块状,下部山西式铁矿呈黄铁矿结核,透镜状,鸡窝状分布,平行不整合于峰峰组灰岩之上。

(四)石炭系太原组(C2t)

下段:

平均厚度52.37m,灰、灰黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段,夹0-2层不稳定灰岩及薄层铝土质泥岩,含煤3-5层,其中8-1、8-2、9号煤为全区可采煤层。

本段底部以灰、灰白色中~细粒石英砂岩K1连续沉积于本溪组之上。

中段:

平均厚度96.22m,主要由3层碎屑泥晶(微晶)灰岩夹泥质岩类和煤层组成的海陆交互相含煤岩段,灰岩L5、L4、L3层位稳定,L5、L4灰岩向上局部相变为泥灰岩类,灰岩中夹黑灰色泥质岩。

含煤4层,为不可采煤层。

上段:

平均厚度6.62m,深灰、黑灰色泥岩,砂质泥岩、粉砂岩夹薄层铝土质泥岩,局部一薄煤层(6-1),底部泥质岩中含动物化石。

(五)二叠系山西组(P1S)

平均厚度60.8m,深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,中~细粒砂岩及煤层组成的过渡相含煤岩系、含煤3-5层,其中3、4号煤层为井田内稳定发育的全区,其余为不可采煤层。

底部K岩为灰色细粒石英长石砂岩,局部相变为砂质泥岩或泥岩,与下伏地层整合接触。

(六)二叠系下石盒子组(P1X)

平均厚度81.93m,由灰色、深灰色石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成,下部偶夹1~2层煤线。

上部为黄绿、灰绿色细~粗粒长石石英杂砂岩夹黄绿、灰绿色砂质泥岩、顶部为灰黄~褐黄色泥岩(桃花泥岩)。

下部为灰色、绿灰色中细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩与深灰~黑灰色泥岩,砂质泥岩互层,底部砂岩K4为灰白,深灰色,中厚层状,中、粗粒长石石英砂岩,石英约70%以上,长石占14~25%,岩屑5~14%。

(七)二叠系上石盒子组(P2S)

下段:

平均厚度137.13m,为黄绿色、灰白色砂岩、粉砂岩与杂色、深灰色及紫红色泥岩、砂质泥岩互层,底部砂岩K6为黄绿色厚层状中粗粒长石石英砂岩,含砾石。

上段:

平均厚度91.4m,紫红色砂质泥岩,夹黄绿色、深灰色砂岩及灰黑色泥岩,底界为黄绿色厚层状粗~中粒岩屑长石砂岩。

(八)上第三系(P2)

平均厚度32.73m,为黄红色、棕红色、棕紫色粘土,砂质粘土,钙质粘土夹砂砾。

底部常发育一砂砾岩层。

(九)第四系(Q)

上更新统(Q3):

0~162.8m,浅黄、浅灰黄色砂质粘土、粉砂土和亚砂土,颗粒均匀,结构疏松,无层理,大孔隙和垂直节理发育,构成黄土高原地貌,据X射线分析主要成份为石英、方解石、长石、云母、绿泥石及蒙脱石。

全新统(Q4):

厚度10m,近代河流冲积层,岩性为不同时代的砂、砾、泥质岩碎屑组成,角度不整合于各时代地层之上。

1.3矿井水文地质

根据井检孔地质及水文地质资料,井筒施工所穿过的主要含水层分别为:

(一)奥陶系上马家沟组(Q2S)

是奥灰岩的主要含水层,一般为强富水含水层;在水平方向上,在构造发育部位和浅埋区一般富水性较强,否则较差。

(二)奥陶系峰峰组(Q2f)

岩溶裂隙不甚发育,据相邻的陈家湾井田ZK6-0水文孔资料,由于井田距排泄区距离较近,峰峰组地层中就有较好的含水层,但也属中等富水含水层。

(三)石炭系太原组(C2t)

主要含水层为灰岩和中粗粒砂岩,含水层总厚度16.2m,钻孔单位涌水量为0.00083Ls·m,属弱富水含水层。

但其含水层的富水性与奥灰水一样也有其不均一性,一般浅埋区、裂隙发育,补给条件较好富水性相对较强,深埋区则富水性相对较差。

(四)二叠系(P)

含水层以中粗砂岩为主。

据ZK3-4水文孔资料,该含水层厚10.9m,钻孔单位涌水量为0.00034Ls·m,属弱富水含水层,水质类型为HCO3-·SO42--Na+型,矿化度0.62gL。

(五)上第三系(P2)

含水层为底部的半胶结状砾石层。

连续性较差,补给条件差,且厚度不稳定,故富水性差异较大,一般单井出水量10m3d,属弱富水含水层。

水质类型为HCO3-Na+型。

(六)第四系(Q)

上更新统(Q3):

多为透水而不含水岩层,局部含上层滞水,水量微弱。

全新统(Q4):

含水层主要为砂砾石层。

含水层厚度小,单井出水量也不大,可供生活和灌溉用水,属弱富水含水层。

水质类型为HCO3-·SO42--Na+·Mg2+型。

1.4煤与瓦斯

本矿井为低瓦斯矿井,根据招标文件提供的地质剖面图,施工该井筒时应加强探煤工作,确保不误揭煤层。

 

第二章施工准备

2.1施工准备工作内容

开工前,矿方负责施工场地具备施工条件。

施工用料场、搅拌站及井口周围布置,投标人根据工业广场平面图进行设计,报招标人批准。

1、供电:

招标人在工广区提供10KV电源接口,投标人安表计量接入使用并自行建设供电设施。

2、通讯:

必须安装程控电话,配备交换机,构成生产、办公和井上、下通讯网。

利用英特网,搞好信息化管理。

3、供水:

矿方供水至工广,水源可靠。

4、场内道路:

招标人将施工场地与公共道路的通道开通,其它临时道路由施工单位进入现场后自行解决。

5、排水:

招标人提供排水出口。

投标人负责排水设备、设施、管路敷设和排水工作(满足环保要求)。

6、压风:

由承包方按施工需求自行安装压风装置。

7、排矸:

施工期间汽车排矸,按招标人指定地点排放。

8、水准点及坐标控制点:

开工前2天由招标人书面通知。

9、建材供应:

工程所需各种材料全部由承包人自行采购,承包人对合格证明、质量负责。

2.2凿井措施工程

为确保本工程施工的顺利按期进行,根据合理实用的原则,凿井期间,除利用建设单位提供的永久设施外,尚需施工部分措施工程,主要包括临时办公和生活区、各车间等,共安排2510(1200)m2用地详见表2-1《新建副斜井、主斜井延深工程临时用地表》。

2.3施工准备期安排

2.3.1施工准备的原则

1、施工准备期间,各工种、各工序之间交叉频繁,采用统筹方法,运用网络技术,紧紧抓住关键工程平行交叉作业。

2、技术准备是工程准备和其它各项准备的前提,应在施工准备前期完成。

3、建筑安装工程要采取平行交叉作业,在安排工程进度时,考虑劳动力和物资的平衡。

4、靠近器材仓库和堆放场地堆放。

建筑施工器材要便于运输。

5、符合环境保护、劳动保护、防火要求。

2.3.2施工准备内容

施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材准备及劳动力准备和对外协作工作。

具体内容为:

1、完成实测定位工作。

2、完成必要的生活福利设施和工业设施。

3、落实施工准备和物资供应,按劳动力需用计划,组织施工人员进场,并进行必要的培训。

4、完成生产系统安装调试,具备正式施工条件。

2.3.3施工准备工作安排

人员进场后,进行生产辅助系统及地面大临工程施工,施工准备期共计30天。

新建副斜井、主斜井延深工程临时用地表表2-1

序号

用途

面积(m2)

位置

需用时间

1

变电所

200

井口附近

至完工

2

机修室

120

井口附近

至完工

3

搅拌站

60

井口附近

至完工

4

水泥库

180

井口附近

至完工

5

锅炉房

30

建设方指定

至完工

6

食堂

120

建设方指定

至完工

7

浴室

120

建设方指定

至完工

8

职工宿舍

1000

建设方指定

至完工

9

办公室

200

建设方指定

至完工

10

更衣室

20×4

建设方指定

至完工

11

材料库

60

井口附近

至完工

12

木工房

20

井口附近

至完工

13

矿灯房

40

井口附近

至完工

14

砂石场地

(1200)

井口附近

至完工

15

暖风机房

30×2

井口附近

至完工

16

车库、油库

220

井口附近

至完工

合计

2510(1200)

注:

根据现场实际情况使用场地。

第三章施工方案及施工装备

3.1施工方案选择原则

1、新建副斜井明槽段采用CX230挖掘机配合自卸汽车装运渣土,辅以风镐、高效风铲刷扩施工;HBT-30型砼输送泵输送砼,多套组装金属模板衬砌永久支护的机械化作业线,具有机械化程度高,施工速度快,易保证质量等优点。

2、新建副斜井表土段采用YC35-7型小型挖掘机配合LWL-180挖斗装载机掘进,辅以风镐、高效风铲刷扩施工;在主提绞车安装形成之前,采用两台JY-5型运输绞车、每钩提升两台1m3V型侧翻式矿车运输;HBT-30型砼输送泵输送砼,多套组装金属模板衬砌永久支护的机械化作业线,具有机械化程度高,施工速度快,易保证质量等优点。

3、新建副斜井、主斜井延深基岩段及各巷道预留口采用全断面钻爆掘进,2JK-3.5×2.1E型矿井提升机配6m3前倾式箕斗运输,MQT11Q-C(MQT451.8)型锚杆钻装机打装锚杆,转Ⅶ型中心转子式喷射机喷射砼,锚网喷支护紧跟迎头,锚索支护滞后进行,在一定距离内实现掘支平行交叉作业。

4、及早形成并完善井下供电、通风、排水系统,满足施工供电、通风、排水需要。

5、坚持“有疑必探,先探后掘,以放为主,疏堵结合”的施工原则,做好防治水、过断层破碎带工作;防范重大地质灾害的发生。

6、坚持全断面光面爆破和一次成井,搞好文明施工。

3.2施工方案

1、根据本工程特点,人员进场后,尽快完成新建副斜井工程施工所需的供电、通风、供风、排水、提升运输等辅助系统。

2、新建副斜井明槽挖掘机掘进,新建副斜井表土段采用YC35-7型小型挖掘机配合LWL-180挖斗装载机掘进,新建副斜井、主斜井延深基岩段及各巷道预留口采用全断面钻爆掘进,临时支护及锚网索喷支护及时进行,双层钢筋砼支护滞后工作面一定距离与迎头平行作业。

3.3采用“四新”加快施工速度

3.3.1新工艺

新建副斜井明槽段采用CX230挖掘机掘进,自卸汽车装运渣土;新建副斜井表土段采用YC35-7型小型挖掘机配合LWL-180挖斗装载机掘进,新建副斜井、主斜井延深基岩段施工采用全断面钻爆掘进,2JK-3.5×2.1E型矿井提升机配6m3前倾式箕斗出矸;YBJ-600型激光指向仪指向、FBD-№6.32×30型大功率高效隔爆对旋轴流风机通风等配套的机械化施工新工艺。

3.3.2新技术

硬度较大岩石段采用中深孔控制爆破、循环作业法施工、大功率高效隔爆对旋轴流风机供风、新型瓦斯监测系统、新型煤矿通讯与信号装置、计算机辅助管理及工业电视实时监控系统等新技术。

地面采用压风余热回收工艺形成供热系统,实现环保节能的要求。

3.3.3新材料、新设备

采用抗静电阻燃胶质风筒、高照度隔爆投光灯、锚杆(索)钻机、YC35-7型小型挖掘机、LWL-180挖斗装载机、LGDF-947C40m3螺杆式压风机、HBT-30型砼输送泵等新材料、新设备。

3.4施工装备

根据已选定的施工方案而定的施工机械装备见表3-1。

施工机械装备表表3-1

名称

单位

数量

规格型号

提升

运输

提升机

1

2JK-3.5×2.1E

箕斗

5

6m3

绞车

2

JY-5(主提升未形成之前使用)

V型侧卸车

2

1m3(主提升未形成之前使用)

人车

1

XRB-156

砼搅拌

配料机

1

PL-1000

强制搅拌机

2

JMZ-750

通风

防爆对旋轴流风机

2

FBD-№6.32×30

压风

压风机

2

LGDF-947C40m3螺杆式

压风管

1

Φ159×4.5

排水

卧泵

2

MD85-45×3

卧泵

2

MD46-50×6

卧泵

2

MD46-50×12

排水管

1

Φ108×4

装载机

1

ZL-50

挖掘机

1

CX230

挖斗机

1

LWL-180

凿岩机

YT-28根据需要配置

锚杆钻机

4

MQT11Q-C

锚索钻机

3

MQT-1202.3

组合模板

20

砼输送泵

1

HBT-30

砼喷射机

3

ZP-转Ⅶ

激光指向仪

2

YBJ-600根据需要配置

水准仪DS3-1

1

3mm

全站仪RTS632E

1

2″

第四章施工方法

4.1井筒工程施工

4.1.1设计特征

新建副斜井设计坡度为21°,设计全长992m,净断面18.9m2,净高4200mm,净宽5200mm。

冻土段设计全长2.539m采用双层钢筋砼支护,掘进断面25.8m2,支护厚度500~1000mm,砌砼为C30;表土段及基岩过渡段设计全长490.786m采用双层钢筋砼支护,掘进断面25.1m2,支护厚度500~800mm,砌砼为C30;基岩段498.675m采用锚网喷+锚索支护,掘进断面20.1m2,支护厚度100mm,喷射砼为C20。

主斜井延长工程设计坡度0~25°,设计全长218.294m,净断面15m2,净高3800mm,净宽4500mm,采用锚网喷+锚索支护,掘进断面17m2,支护厚度100mm,喷射砼为C20。

4.1.2新建副斜井明槽段施工

1、开挖

新建副斜井明槽段25m采用CX230型挖掘机挖掘,ZL-50型装载机装矸,8吨自卸汽车排矸。

明槽开挖范围外15m内不得有重型设备停留。

明槽施工时,应采取一定的安全措施:

若明槽开挖范围外有人员施工,应设有安全保护措施,避免人员、设备坠落。

施工时为防止边坡坍塌,采用钢管桩加木板护坡,边坡坡度系数不得大于设计。

如果涌水量大于5m3,可满足要求。

新建副斜井风动工具用风量统计表表5-1

机具名称

型号

数量(台)

台耗量m3min

计算风量m3min

锚杆钻机

MQT11Q-C

3

3.4

10.2

锚索钻机

MQT-1202.3

3

3.4

10.2

喷浆机

ZP-Ⅶ

3

8

24

风钻

YT-28

12

3.8

45.6

风泵

QYW-25-45

3

3.5

10.5

总计

100.5

不同类型的风动机具同时使用系数取0.6

60.21

5.6.2压风管路的选择

井筒最大用风量60.21m3min。

压风管内径d=√4QP060πwP1

=√(4×60.21×0.1)(60×π×9×0.7)=0.142m=142mm

式中Q—最大消耗风量,为60.21m³min

P0—吸气大气一般为0.1MPa

P1—管道中空气的平均压力一般为0.5~0.9MPa,取P1=0.7MPa

W—管道内压缩空气流速一般5~10ms取W=9ms

故新建副斜井选取一路φ159×4.5mm无缝钢管作为压风管满足要求。

5.7通风与防尘

5.7.1通风方案

新建副斜井施工采用局扇压入式通风,前期安设两台2×30kw对旋风机(即在地面距主斜井口50m外),在巷道内靠帮敷设一趟Φ800mm胶质抗静电、阻燃风筒。

风筒接头必须牢固,正确使用反压边,严防脱节,风筒吊挂做到平、直、稳,设专人维护和管理,达到省级标准。

5.7.2通风设备选型

工作面通风机按1000m通风距离验算。

2台FBD-No6.32×30型防爆压入式对旋轴流风机作为通风机设备。

布置一路Φ1000mm抗静电阻燃胶质风筒。

井下人员25人;最低风速V≥0.25ms。

1、风量计算

1)按人员计算:

Q=4×Ni=4×25=100m3min。

N-井下工作面同时工作最多人数,25人。

2)按最小风速计:

副斜井井筒,Q=S×V=0.25×60×18.9=284m3min。

3)按排炮烟时间计算:

最大通风距离1000m。

Q=7.8[KA(S.L)2]13Tz=7.8×[0.3×30×(18.9×1000)2]13÷40=287m3min。

式中Q-工作面风量,m3min;

K—淋水系数,按0.15~0.8取值;

A—一次起爆炸药量,Kg;

S—巷道净断面m2;

T—排炮烟时间,40~60min;

L—掘进巷道通风长度,m;

4)由上述计算得知局扇工作风量

Q工=Q×1.25=287×1.25=355m3min。

2、通风机选型

综合以上计算得知选用2台FBD-No6.32×30型防爆压入式对旋轴流风机((配用电机功率:

2×30kw,风量为580~370m3min,风压为6300~1100pa作为工作面通风机(备用一台),满足副斜井施工需求。

5.7.3综合防尘

为保井下作业人员免受尘害,施工中必须采取湿式凿岩、排矸洒水、冲洗岩帮、潮喷砼、安装喷雾装置及个人防护六项综合防尘措施。

5.8供水系统

5.8.1地面供水系统

设水塔,潜水泵抽水到水塔里,再供应各用水单位。

5.8.2井下供水系统

矿方提供水源取到临时工广,井筒布置

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