煤层气开采模式探讨
煤矿煤层气开采技术研究与应用
煤矿煤层气开采技术研究与应用煤矿煤层气开采技术是近年来备受关注的一个领域。
随着能源需求的不断增长，传统的煤矿开采方式已经不能满足能源供应的需求。
而煤层气开采技术的出现，为煤矿资源的利用提供了新的思路和方法。
煤层气开采技术是指通过煤层中的天然气资源进行开采和利用的一种技术。
与传统的煤矿开采方式相比，煤层气开采技术具有许多优势。
首先，煤层气开采可以提高煤矿资源的利用率。
煤矿开采过程中，往往只能开采到煤层中的一部分煤炭，而煤层气开采技术可以将煤层中的天然气资源一并开采出来，实现了资源的最大化利用。
其次，煤层气开采可以减少煤矿开采对环境的影响。
传统的煤矿开采方式会导致大量的煤层开采后塌陷，给地下水资源和地表环境带来很大的压力。
而煤层气开采技术可以通过注入水或其他物质来填充煤层空隙，减少煤层开采对环境的破坏。
煤层气开采技术的研究和应用已经取得了一些重要的进展。
首先，煤层气勘探技术的发展为煤层气开采提供了可靠的技术支持。
煤层气勘探技术主要包括地球物理勘探、地质勘探和工程勘探等。
通过这些勘探技术，可以对煤层中的天然气资源进行准确的评估和预测，为煤层气开采的规划和设计提供依据。
其次，煤层气开采技术的改进和创新也取得了一些突破。
例如，传统的煤层气开采方式主要是通过抽采煤层中的天然气，而新型的煤层气开采技术可以通过注入水或其他物质来增加煤层中的压力，从而促使天然气的释放和采集。
这种技术可以提高煤层气的采集率，减少能源的浪费。
此外，煤层气开采技术的应用也得到了广泛推广。
目前，煤层气开采已经在一些地区得到了广泛应用，为当地的能源供应和经济发展做出了重要贡献。
然而，煤层气开采技术的研究和应用仍然面临一些挑战。
首先，煤层气的开采需要大量的投资和技术支持。
煤层气开采需要建设专门的煤层气井和管网，这需要大量的资金和技术支持。
其次，煤层气开采对环境的影响仍然存在一定的风险。
煤层气开采过程中，会产生大量的废水和废气，如果不采取有效的治理措施，会对地下水和大气环境造成污染。
煤层气方法学
煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，俗称“瓦斯”，其主要成分是甲烷。
煤层气作为一种非常规天然气资源，具有广阔的应用前景和重要的战略意义。
以下是一些常见的煤层气开发方法：
1. 垂直井开采法：这是最常见的煤层气开采方法之一。
通过在煤层中钻垂直井，利用井底的压力差将煤层气抽采到地面。
这种方法适用于煤层厚度较大、渗透率较高的地区。
2. 水平井开采法：在煤层中钻进水平井，通过水平井与垂直井的连接，形成一个采气通道。
水平井可以增加煤层的暴露面积，提高采气效率。
这种方法适用于煤层较薄、渗透率较低的地区。
3. 压裂开采法：通过在煤层中进行水力压裂，增加煤层的渗透率，从而提高煤层气的产量。
压裂开采法可以分为垂直井压裂和水平井压裂两种方式。
4. 洞穴储存法：将煤层气开采出来后，通过管道输送到地下洞穴中进行储存。
这种方法可以解决煤层气产量不稳定的问题，同时也可以作为天然气调峰的一种手段。
5. 地面开采法：在煤层上方的地面上建立采气设施，通过钻孔将煤层气抽采到地面。
这种方法适用于煤层埋藏较浅、渗透率较高的地区。
总之，煤层气的开发方法需要根据煤层的地质条件、储层特征和开采技术等因素进行选择。
在实际应用中，往往需要采用多种方法相结合的综合开发模式，以提高煤层气的产量和经济效益。
煤层气的开采与利用技术研究
煤层气的开采与利用技术研究煤层气开采与利用技术研究煤层气是一种矿山瓦斯，同时也是一种可再生能源。
近年来，随着人们对环保意识的不断增强，煤层气的开采与利用成为了煤炭行业的重要发展方向。
本文将探讨煤层气的开采与利用技术研究。
一、煤层气开采技术煤层气开采技术主要有钻井开采法、煤矿采空区煤层气抽采法和地面最终采气法三种。
钻井开采法是指在矿区内钻井后，通过注水压力将煤层气推入钻眼并且再通过钻孔泵将煤层气推送至地面，进行收集。
该方法能够充分利用煤层气资源，对于钻井技术要求高，投资成本也较高。
煤矿采空区煤层气抽采法是指在煤层气开采后，对于采空区的煤层气进行回采，通过通风系统将煤层气抽送至地面。
该方法能够实现煤炭资源的最大化利用，投资成本较低，对于采空区的环境保护也能够有效实现。
地面最终采气法是指在矿区中放置地面采气井，通过直接地面开采的方式将煤层气送入地面，进行后续处理和利用。
该方法投资成本较低，具有规模化的开发优势，对于企业的经济效益也十分显著。
二、煤层气利用技术煤层气的利用技术主要有燃烧利用、发电利用、化学利用和农业利用四种。
燃烧利用是指将煤层气直接燃烧，产生热能。
然后将热能利用于工业生产和家庭生活用途。
燃烧利用具有安全性高、技术难度低、无污染排放等优点，是煤层气利用的常见方式。
发电利用是指将煤层气发电引用于电力行业中。
通过煤层气发电，节能环保效果十分显著，对于节能减排和阳光能源的充分利用也起到了积极的推动作用。
化学利用是指将煤层气通过化学反应得到有用的化学产物。
近年来，利用煤层气制造高附加值化学产品已成为煤层气利用的新方向。
农业利用是指利用煤层气提高农业生产效率和农作物的品质，例如利用煤层气加热温室，进行智能温室农业，利用煤层气发电，满足农村居民的生活用电需求等等。
三、煤层气开采与利用技术的发展现状煤层气开采与利用技术的研究和开发，已经变得越来越成熟。
中国煤炭领域在这方面的投入和积极性非常高，煤层气开采与利用技术也得到了高度的重视。
煤层气开采模式探讨
煤层气开采模式探讨
决定开采模式的因素集中的任一指标，属于好与坏的程度构成一个模糊集合，其隶属函数取值于[0，1]区间。
根据隶属度的大小，划分为5个等级：
设第i个因素的单因素评价为ri=（ril，…，rim），它是u的模糊子集。
对于一个区域来说，其开采模式的各指标在不同地区有所不同，设在不同地区共测n次，根据统计原则，确定某一指标在uik（u）中各等级中隶属度的次数m，从而确定rik=m/n。
以此建立了开采模式的单因素综合评判矩阵，即：
权重确定：在综合决策中，指标因素的权重处于非常重要的地位，它反映了各个指标因素在综合决策过程中所起的作用，直接影响到综合决策的结果。
本文根据专家评分方法结合统计原则，建立了各因素之间的权重分配。
将权系数矩阵记为：m=（m1，m2，m3，mm4）；它们之和为1。
然后应用模糊矩阵的复合运算，得到开采模式的模糊综合评判矩阵为：
对b进行归一化处理，
评语是属模糊性的，为了比较方便，对评语进行量化处理。
本文采用百分制进行量化，定量评价等级如表1。
b与量化值之问矩阵的积得出的数值与等级标准表比较得出多级综合评判结果。
建立的煤层气开采模式的评价体系如表2。
4煤层气开采模式
煤层气开采评判体系建立后，根据某一地区的实际情况计算出各评判指标的分值，从而建立了煤层气开采模式，如图2所示。
煤层气开采与利用的技术与经济研究
煤层气开采与利用的技术与经济研究随着全球能源需求的不断增加，对于可再生能源和矿产资源的需求越来越迫切。
而煤层气作为一种重要的非常规天然气，被越来越多的人们所关注和认可。
煤层气的资源潜力巨大，具有广泛的应用前景，尤其是在中国这样的煤炭大国，煤层气的开采和利用已经成为推动能源转型和可持续发展的一个重要方向。
本文将介绍煤层气的开采和利用技术，并从经济角度分析煤层气开采和利用的现状和发展前景。
煤层气的开采技术煤层气开采是一个复杂的过程，其核心技术是煤层气抽采。
煤层气的抽采方式可以分为两种：自然排放和强制排放。
自然排放的煤层气是通过自然的渗透作用排放到地表上的，而强制排放是通过钻井并注水，使压力增大来强制排放煤层气。
目前，最主要的煤层气开采方式是采用注水压裂，就是在钻井后，向煤层注入高压水来破裂煤层，使煤层气能够顺着孔道排出。
注水压裂技术虽然是目前最主要的煤层气开采方式，但它也存在着一些缺点。
比如，它需要用大量的水来破裂煤层，这会增加对水资源的需求;同时，注水压裂技术无法开采低透煤层，使得低透煤层的煤层气难以开采。
因此，煤层气开采技术的发展方向将是从注水压裂技术向非注水压裂技术的转化，目的是减少水的用量，提高煤层气的采收率。
煤层气的利用技术煤层气的利用方式也非常广泛，主要可以分为发电、城市燃气、燃料等几个方面。
其中发电是煤层气利用的最主要途径之一。
采用燃气轮机发电的方式，煤层气可转化为电力。
而煤层气的使用最为广泛的领域是城市燃气。
与自然气相比，煤层气具有一定的优势，比如：价格低廉、开采周期短、稳定性好等。
同时，近年来，煤层气也逐渐被应用于燃气车、工业锅炉等领域。
总的来说，煤层气的利用方式非常多样化，尤其在清洁能源方面有着明显的优势，将有利于促进我国清洁能源的持续发展和可持续发展。
煤层气开采和利用的现状和发展前景煤层气开采和利用已经成为全球能源开采业和绿色能源领域发展的重要方向之一。
目前，美国和澳大利亚是煤层气开采和利用的最主要国家，而中国近年来也在积极推动煤层气的加快开采和利用。
煤的煤层气开采与利用
煤的煤层气开采与利用煤层气是指在煤矿开采过程中，由于地下煤层内煤体的热解和气体吸附释放而形成的一种可燃气体。
它是一种清洁能源，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。
本文将从煤层气的开采技术、利用途径和发展前景等方面进行探讨。
一、煤层气的开采技术煤层气的开采技术主要包括钻井、煤层气抽采和煤层气集输等环节。
首先，通过钻井技术进入煤层，获取煤层气的信息。
然后，利用煤层气抽采技术，将煤层气从煤层中抽出。
最后，通过煤层气集输技术，将煤层气输送到使用地点。
目前，煤层气开采技术已经相对成熟，但仍存在一些挑战。
例如，煤层气抽采过程中会产生大量的煤层水，对环境造成一定的影响。
因此，如何有效处理煤层水成为煤层气开采过程中的一个重要问题。
二、煤层气的利用途径煤层气的利用途径主要包括发电、供热和化工等领域。
首先，煤层气可以用于发电，通过燃烧煤层气产生蒸汽驱动发电机发电。
这种方式不仅能够提供电力，还能减少对传统煤炭资源的依赖，减少环境污染。
其次，煤层气还可以用于供热。
煤层气的热值高，可以作为供暖燃料使用。
这对于一些寒冷地区来说，是一种非常有效的供热方式。
同时，利用煤层气供热还可以减少对天然气等传统能源的需求，提高能源利用效率。
此外，煤层气还可以用于化工领域。
煤层气中含有丰富的甲烷等有机物，可以作为化工原料进行加工利用。
例如，可以通过甲烷制取合成气，再进行合成氨、合成甲醇等化工产品的生产。
三、煤层气的发展前景煤层气的发展前景十分广阔。
首先，煤层气是一种清洁能源，相对于传统煤炭资源的开采和利用，煤层气的碳排放量要低得多。
因此，煤层气在应对气候变化和保护环境方面具有重要意义。
其次，煤层气的储量丰富。
中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，煤层气的储量也非常庞大。
据统计，中国的煤层气资源储量约为3000亿立方米，占全球总储量的30%以上。
这为煤层气的开采和利用提供了巨大的潜力。
另外，煤层气的利用还能够促进地方经济发展。
煤层气开采和利用需要大量的投资和人力资源，可以带动当地就业和经济增长。
煤层气开采技术探讨
定 向分 支 钻 孔 法是 根据 煤 层 走 向 ，在 垂直 煤 层 方 向上
用 充 填在 孔 隙之 中 。 由于 甲烷难 溶 于水 ，在 地 下水 回灌 过 打一 个 穿透 煤 层 顶 板 钻 孔 ，然 后 在 与 煤 层 走 向平 行 方 向上
程 中 ，大量 甲烷 气 体滞 留在孔 隙 中 ，并 且 由于 孔 隙 中 甲烷 分 布 置 多个 分 支钻孑Ｌ，以增 加煤 层 气 之 间的 有效 孑Ｌ隙 面积 ，从
（３）煤储 层 内部 性质 的不 稳定 性
层 气开 采 大 国 。本 文在 对我 国煤层 气 储 藏结 构 进行 详 细 介
煤 储 层 内部 性 质 的 不 稳 定 性 导 致 煤 储 层 结 构 的不 稳
绍 基础 上 ，对 我 国煤层 气 开 采技 术 进 行概 括 总结 ，以期 为 我 定 ，进 而造 成 储 层 性 质 发 生 改 变 ，储 层 内部 的气 饱 和 度 、渗
作者 简介 ：王杰民（１９８６￣），男 ，汉族 ，甘肃 兰州１人 ，硕士 ，工程 师，研 究方向 ：煤田地 质学及构造地质学 １３０ ／ＲＥＳＯ ＵＲＣＥＳ
的理论 依据 。
内孔 较深 ，然 后将 水 蒸 气 引人 内孔 ，使 煤 层气 孔 中 吸 附的煤
（２）排 水和 采气 受到 存储 结 构 的影 响
层 气 被分 析渗漏 ，最 后通 过 小孔 将煤 层气 抽取 出来 。
煤 层 气储 存 结 构 【１】裂缝 的发 育 程度 及其 问 的连接 程 度
部鸳 ＷＥＳＴＥＲＮ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ
物 化 探 ２０１９年 第 一 期
煤 层
探讨
甘肃 煤 田地 质局 一四 九队 兰州 ７３００２０ 摘 要 ：煤层气是一种非常宝贵的 自然资源，在我国分布广泛，具有可观的开采价值 ，符合可持 续发展原则， 开采 煤 层 气 对 于优 化 能 源结 构 、保 护 环 境 、促 进煤 矿 安全 生 产等 方 面均 有 重 大 意义 。但 由 于我 国煤 层 气开采研 究起 步 较 晚 ，技 术还 不成 熟 ，对 煤 层 气 开采 效 率较 低 本 文 简要 介 绍 了煤 层 气储 藏 结 构与 特征 ，并在 此 基 础上 ， 探 讨 了煤 层 气开 采 方法技 术 ，为我 国煤层 气开采技 术提供 理论 依据 。 关键 词 ：煤层 气 ；开采技 术 ：理 论依 据
浅析煤层气开采技术与发展趋势
浅析煤层气开采技术与发展趋势1. 井网布置技术井网布置是指根据不同的煤层气藏类型和储量分布特点，确定合理的井网布置方案，以提高煤层气开采的效益和效率。
常用的井网布置方式有单井式、直线式和方格式等。
其中，单井式布置适用于单井分散的煤层气田开采，直线式布置适用于长型的煤层气田，而方格式布置则适用于面积较大的煤层气田。
2. 水力压裂技术水力压裂技术是指在煤层气井中注入高压水，并利用水压力将煤层裂缝扩大，以增加天然气的渗透、抽采效果。
水力压裂技术是煤层气井提高采收率、增加开采储量的重要手段之一。
3. 放空抽采技术在压力高的煤层气井，煤层内的天然气与水和煤屑混合形成乳状流体，导致气体无法充分流通，从而影响采收率。
为此，采用放空抽采技术，将其压力释放，同时抽采气体。
该技术可使煤层气的采收率提高30%左右。
1. 煤层气储量规模将不断扩大煤层气储量在国内外都呈现不断扩大的趋势。
据中国煤层气资源潜力评价结果显示，中国煤层气资源总量约为35000亿立方米，其中可开采储量为2100亿立方米。
未来煤层气储量规模将继续扩大，为中国能源消费和环境保护做出更大的贡献。
2. 技术不断创新，开采效率将提升随着科技的进步和创新，新技术将被不断引入煤层气的开采中。
例如，基于人工智能、物联网、大数据等技术的数字化、智能化煤层气开采方案已经开始应用。
这些技术的运用将大大提升煤层气的开采效率，降低生产成本。
3. 煤层气联合开发势头强劲煤层气联合开发是指在煤炭开采的基础上，将煤层气开采与煤炭开采相互补充、协同开发的一种方式。
煤层气联合开发可以降低采掘成本，提高资源的利用效率，促进能源的可持续发展。
未来，煤层气联合开发的势头将更加强劲，成为中国能源发展的新模式。
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煤层气开米模式探讨
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煤层气开采模式探讨
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20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定
产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。
但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。
如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。
本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。
1两种开采模式的异同 1.1开采机理的差异(1)井下煤层气抽采机理。
所谓井下煤层气抽采就是借助
煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。
井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域.这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。
由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。
(2)地面钻采煤层气机理。
地面钻采煤层气就是利用垂直
井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。
地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。
解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。
由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。
1.2实施方法的不同井下煤层气抽采主要是通过钻孔方式钻进几
百米到上
千米，利用抽放泵对井下煤层气进行采收，资源量和透气性是其发生基础。
地面钻采煤层气是通过排水降压使煤层气解吸并采出，其实施方式主要是打垂直井或定向井。
并在井下煤储层下制造口袋，利用抽水泵抽取煤储层中的水使煤储层压力降低到临界解吸压力以下产出
1.3两种开采模式的相同点不管井下煤层气抽采还是地面煤层气钻
采，其投入资金
量大、投资风险高、技术要求高、效益回报周期长，这是其共性。
同时，不管是由于采煤引起煤储层的卸压还是地面钻探实施的排水降压，都是破坏了煤储层的力学平衡，为了建立新的平衡，从而使以物理吸附状态存在于煤储层的煤层气释放出来。
2影响开采模式的因素煤层气开采是否具有商业价值，取决于产气率大小、是
否具有竞争力的市场价格和规模性的产量。
因此，无论采取井下抽采还是地面钻采工艺，都需要有一定的气含量做基础。
井下抽采煤层气在开采煤层气过程中由于无采取任何增产措施，这样，它的开采对煤储层本身的渗透性、百米钻孔的资源量和煤储层的解吸能力密切相关；而地面钻采煤层气从目前的经济、技术的可行性考虑，构造煤、构造复杂、水动力活动强的地区不利于地面钻采的实施。
综上考虑，决定实
施井下抽采还是地面钻采的根本在于：资源量、煤储层的渗透性、煤体结构、水文地质条件和煤储层的解吸能力。
定的资源量是进行煤层气开采的基础。
而一定的
含气量、煤层厚度、资源丰度是一定资源量的保证。
(2)渗透性。
煤储层的渗流能力是煤层中气体导流能力的
反映，它关系到甲烷气体在煤中的赋存状态和开采抽放的难易程度。
煤层气存在于煤的双孔隙系统中，煤的双孔隙系统为基质孔隙和裂缝孔隙。
基质孔隙由孔隙大小来反映，是煤层气运移的通道；裂缝孔隙又称为割理，其不仅是储气空间，
同时它又可使基质孔隙连通，增强储层的渗透性。
煤层渗透
率与煤的变质程度、煤岩组分和煤的灰分有密切关系。
中等
变质的肥煤和焦煤，其渗透率最高低变质的褐煤、长焰煤和
气煤孔隙度大，渗透率次之; 中、高变质的瘦煤至无烟煤渗
透率最低。
煤中惰质组含量越高、灰分越低，其渗透率越高。
⑶解吸能力。
解吸能力的大小将直接影响煤层气的开采
难易程度及采收率。
饱和度越大，煤层气的运移潜势就越大，煤层气的排采潜势就越高。
根据实验研究表明，煤层气的吸附一解吸过程可近似看成可逆过程，因此，吸附时间越长，
对煤层气的解吸越不利。
煤层气是靠降压解吸的，临/储压力比越高，越不利于煤层气的解吸。
(4)煤体结构。
煤的坚固性系数和煤的破坏类型是煤体结
构的综合反映。
(5)地质条件。
水动力活动频繁的地区，利于煤层气的运
移和扩散，不利于煤层气的保存，也不利于煤层气的排水降
压；构造复杂区域，将不利于煤层气进行地面钻采。
综上所述，得出煤层气开采模式的事故树模型，如图1。
3煤层气开采模式评判体系煤层气开采模式评判方法就是在对其影响因素的隶属
度规划基础上，通过专家确定的各影响因素的权重，利用模糊变换原理结合矩阵运算，从而确定各个影响因素的分值，从而划分出不同等级，最后确定出煤层气开采模式。
具体方法如下:
采取何种煤层气开采模式的影响因素集可归纳为:
U=｛资源量，渗透性，解吸能力，煤体结构，地质条
件}={u1 ，u2，u3，u4，u5}
为了将评价结果定量化.将最后结果分为5个等级，即
评价集为:
V={好，较好，一般，较差，差}={v1 ，v2，v3，v4，v5} 决定开
采模式的因素集中的任一指标，属于好与坏的程
度构成一个模糊集合，其隶属函数取值于[0，1]区间。
根据隶属度的大小，划分为5个等级:
设第i个因素的单因素评价为Ri=(ril ,…，rim)，它是
U的模糊子集。
对于一个区域来说，其开采模式的各指标在不同地区有所不同，设在不同地区共测n次，根据统计原则，
确定某一指标在uik(u)中各等级中隶属度的次数m，从而确定rik=m/n 。
以此建立了开采模式的单因素综合评判矩阵，
即:
权重确定：在综合决策中，指标因素的权重处于非常重
要的地位，它反映了各个指标因素在综合决策过程中所起的作用，直接影响到综合决策的结果。
本文根据专家评分方法结合统计原则，建立了各因素之间的权重分配。
将权系数矩
阵记为：M=(m1 , m2 , m3 , mm4);它们之和为 1 。
然后应用模糊矩阵的复合运算，得到开采模式的模糊综
合评判矩阵为:
对B进行归一化处理，
评语是属模糊性的，为了比较方便，对评语进行量化处
理。
本文采用百分制进行量化，定量评价等级如表
B与量化值之问矩阵的积得出的数值与等级标准表比较
得出多级综合评判结果。
建立的煤层气开采模式的评价体系如表2。
4煤层气开采模式
煤层气开采评判体系建立后，根据某一地区的实际情况
计算出各评判指标的分值，从而建立了煤层气开采模式，如图2所示。
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