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第一節 鉆眼爆破工作
第一節 鉆眼爆破工作
一、炮眼布置
二、爆破器材和爆破參數的確定
三、裝藥結構與起爆
四、爆破說明書及爆破圖表
五、鉆眼工作
六、鉆眼爆破安全技術
㈠掏槽眼
㈡輔助眼
㈢周邊眼
㈣炮眼布置
㈠掏槽眼
1.斜眼掏槽法
⑴單向掏槽法
⑵多向掏槽法
2．直眼掏槽法
⑴直線掏槽
⑵螺旋掏槽
⑶角柱式掏槽
3．混合式掏槽
掏槽眼
掏槽眼的作用是首先在工作面上將某一部分巖石
破碎并拋出，在一個自由面的基礎上崩出第二個自由
面來，為其它炮眼的爆破創造有利條件。掏槽效果的
好壞對循環進尺起著決定性作用。
掏槽眼一般布置在巷道斷面中央靠近底板處，這
樣便于打眼時掌握方向，并有利于其它多數炮眼的巖
石能借助于自重崩落。在掘進斷面中如果存在有顯著
的軟弱巖層，一般應將掏槽眼布置在這些軟弱層中。
1.斜眼掏槽法
⑴單向掏槽法
1.斜眼掏槽法(續)
⑵多向掏槽法
1.斜眼掏槽法(續)
斜眼掏槽的特點是：
適用于各種巖層，可充分利用自由面，逐步擴大爆破范圍；
掏槽面積較大，適用于較大斷面的巷道，但因炮眼傾斜，
掏槽眼深度受到巷道寬度的限制， 循環進尺也同樣受到限制；
碎石拋擲距離大，易損傷設備和支護，當掏槽眼角度不對稱
時尤其如此。
2．直眼掏槽法
⑴直線掏槽
2．直眼掏槽法(續)
⑶角柱式掏槽
三角柱掏槽
菱形掏槽
五星掏槽
2．直眼掏槽法(續)
直眼掏槽的特點是：
所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間保持平行；炮眼深
度不受斷面限制，利于采用中、深孔爆破，便于采用高效鑿巖
機和鑿巖臺車鉆眼；直眼掏槽炮眼眼距較小，每一個裝藥炮眼
的爆炸都可以破壞兩個炮眼之間的巖石；直眼掏槽一般都有不
裝藥的空眼，它起者附加自由面的作用。
空眼的作用，一方面對爆炸應力和爆破方向起集中導向作
用；另一方面使受壓巖石有必需的碎脹補償空間。
3．混合式掏槽
為了加強直眼掏槽的拋渣力和提高炮眼利用率，
形成了以直眼掏槽為主并吸取斜眼掏槽優點的混合式
掏槽。斜眼布置成垂直楔形，與工作面的夾角為：
75~85°，裝藥系數不要太大，以0.4~0.5為宜。其
起爆順序應安排在所有垂直槽眼起爆之后，以發揮拋
渣擴槽的作用。
㈡輔助眼
輔助眼又稱崩落眼，既是大量崩落巖石和繼續擴大掏槽的炮眼。
輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，其眼距一般為500~700㎜，炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數（裝藥長度與炮眼長度之比）一般為0.45~0.60，如采用光面爆破，則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼創造一個理想的光面層，即光面層厚度要比較均勻，且等于周邊眼的最小抵抗線。
㈢周邊眼
周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道斷面設計輪廓
的炮眼。
㈢周邊眼(續)
㈣炮眼布置
除合理選擇掏槽方式和爆破參數外，還需合理布置炮
眼，以取得理想的爆破效果。
炮眼的布置方法和原則如下：
⑴工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即是先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據斷面大小布置崩落眼。
⑵掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其它設施的可能，
⑶周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破的要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。
⑷崩落眼均勻的布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。
二、爆破器材和爆破參數的確定
㈠爆破器材的選擇
㈡爆破參數的確定
㈠爆破器材的選擇
㈠爆破器材的選擇
我國目前使用的礦用炸藥有硝銨類炸藥和含水炸藥（乳
化炸藥、漿狀炸藥、水膠炸藥），當穿過有瓦斯地段時，應
采用煤礦硝銨炸藥和煤礦含水炸藥。對于堅硬巖石可考慮采
用粉狀高威力炸藥。硝銨類炸藥價格較為低廉，為煤礦普遍
使用，一般裝成直徑32㎜、35㎜、38㎜，重量100g、150g、
200g的藥卷，有效使用期為6個月。
㈡爆破參數的確定
1．炮眼直徑
2．炮眼深度
3．炮眼數目
4．炸藥消耗量
1．炮眼直徑
炮眼直徑的大小對鉆眼效率、全斷面炮眼數目、單位炸藥消耗量和
爆破巖石塊度與巖壁平整度等均有影響，因此，應根據巷道斷面大小、
塊度要求、炸藥性能和鑿巖機性能等綜合考慮，進行選擇。炮眼直徑
大，可減少炮眼數目，炸藥能量相對集中，也可提高爆破效率，但鉆速
下降，影響爆破質量和降低圍巖穩定性。
2．炮眼深度
影響炮眼深度的主要因素有：巖石性質、巷道斷面大小、循環作業方
式、鑿巖機類型、炸藥威力、工人技術水平等因素來確定。確定合理的炮眼
深度的依據是：炮眼利用率比較高（一般根不低于８5~90%）；鉆眼和掘進
速度快；掘進成本低。據此分三個方面來討論炮眼深度的合理性：
3．炮眼數目
合理的炮眼數目應當保證有較高的爆破效率(炮眼利用率不小
于85~90%)，爆下的巖塊和爆破后的巷道輪廓均能符合施工和設計要求。
另外，也可以按一個循環的總裝藥量平均裝入所有炮眼的原則進行
估算，作為實際排列炮眼的參考。
4.炸藥消耗量
炸藥消耗量q是爆破1m3實體巖石所需要的炸藥量，也就是工作面一次爆
破所需的總炸藥量Q和工作面一次爆下的實體巖石總體積V之比，即
4.炸藥消耗量（續）
三、裝藥結構與起爆
1．掏槽眼與輔助眼的裝藥結構
2．周邊眼裝藥結構
3．炮眼的填塞
4．起爆要求
1．掏槽眼與輔助眼的裝藥結構
⑴正向連續裝藥 (a)
2．周邊眼裝藥結構
3．炮眼的填塞
炮眼的填塞質量對提高爆破效率和減少爆破有害氣體也有很大作用。
因此，裝藥完畢必須充填以符合安全要求長度的炮泥并搗實。常用1：3的
泥沙混合炮泥，濕度為18~20%。這種炮泥既有良好的可塑性，又具有較大
的摩擦系數。
第三百二十八條 炮眼封泥應用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應用
粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封實。嚴禁用煤粉、
塊狀材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。無封泥、封泥不足或不實的炮眼
嚴禁爆破。禁裸露爆破。
第三百二十九條 炮眼深度和炮眼的封泥長度應符合下列要求： ㈠炮眼深度小于0.6m時，不得裝藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、
刷幫、挑頂確需淺眼爆破時，必須制定安全措施，炮眼深度可以小于
0.6m，但必須封滿炮泥。 ㈡炮眼深度為0.6～1m時，封泥長度不得小于炮眼深度的1/2。 ㈢炮眼深度超過1m時，封泥長度不得小于0.5m。 ㈣炮眼深度超過2.5m時，封泥長度不得小于1m。 ㈤光面爆破時，周邊光爆炮眼應用炮泥封實，且封泥長度不得小于0.3m。 ㈥工作面有2個或2個以上自由面時，在煤層中最小抵抗線不得小于0.5m，
在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時，最小抵抗線和封
泥長度都不得小于0.3m。
4．起爆要求
巖巷掘進多采用發爆器起爆，網路連接多采用串
聯，雷管不能使用不同種類、不同工廠、不同期出
廠的雷管，并且要求康銅絲雷管的電阻差不能超過
0.3Ω ，鎳鉻橋絲雷管電阻差不能超過0.5Ω。
起爆方法，起爆時差及起爆系統的可靠性，是影
響爆破安全和爆破效果的重要因素。在煤礦巷道掘進
中，最好使用多段毫秒雷管，按照爆破圖表規定的起
爆順序全斷面一次起爆。在有瓦斯爆炸危險的地點，
只能使用毫秒雷管，且總延期時間不能超過130ms。
四、爆破說明書及爆破圖表
爆破說明書是井巷施工組織設計中的一個重要組成部分，是指導、檢
查和總結爆破工作的技術文件。爆破說明書的主要內容有：
⑴爆破工程的原始資料，包括掘進井巷名稱、用途、位置、斷面形狀和
尺寸，穿過巖層的性質，地質條件以及瓦斯情況；
⑵選用的鉆眼爆破器材，包括炸藥、雷管的品種，鑿巖機具的型號和性
能；
⑶爆破參數的計算選擇，包括掏槽方法，炮眼的直徑、深度、數目、炸
藥單位消耗量；
⑷爆破網路的計算和設計；
⑸安全措施。
爆破作業圖表是在爆破說明書基礎上，編制出來的指導和檢查鉆眼爆
破工作的技術文件，包括炮眼布置圖，裝藥結構圖，炮眼布置參數、炸
藥參數的表格，預期的爆破效果和經濟指標。爆破作業圖表的編制，首
先要調查原始條件，然后根據所用鉆眼設備和爆破器材，進行綜合分
析，確定出一個初步的爆破作業圖表，經過若干個循環的爆破實踐，發
現問題加以改進，使之不斷完善，然后才能正式作為指導鉆眼爆破工作
的依據。
四、爆破說明書及爆破圖表（續）
三表一圖
五、鉆眼工作
1．測量定向工作
2．鑿巖機的選擇
3．工作面供風、供水設備
4．建立工作面鉆眼崗位責任制
合理分區進行作
1．測量定向工作
為了在工作面上正確布置炮眼位置和掌握巷道的方向和坡度，鉆眼前應
將巷道的中線和腰線引到工作面，根據中線定出周邊眼、輔助眼和掏槽
眼的位置，巷道坡度可用腰線來控制。
1)巷道中線的延長方法
三點延線法
2)巷道腰線的延長方法
延長腰線的方法可用傾斜儀掛在腰線上延至工作面
1．測量定向工作（續）
近年來已研制生產了供井巷掘進定向用的礦用激光指向儀。利用礦用
激光指內儀指示中線位置既準確又省時。
2．鑿巖機的選擇
當采用氣腿式鑿巖機鉆眼時，一
般每臺鑿巖機所占面積為1.5~2.0
㎡，在堅硬巖石中減到1.0~1.5㎡，
目前在我國現場廣為采用。
采用鑿巖臺車并配以重型鑿巖機
鉆眼，具有鑿巖速度快，作業人員
少，鉆眼工效高，勞動強度低，鉆眼
質量高等優點。
采用鉆裝機并配以重型鑿巖機鉆
眼，除具備鑿巖臺車全部優點外，它
本身帶有裝巖設備，不需花費鑿巖白
車與裝巖機更換進出的調動時間，
并實現了鉆眼、裝巖綜合機械化，同
時一機多用，提高了設備利用率，
是今后的發展方向。但鉆眼與裝巖不
能平行，結構也較復雜。
3．工作面供風、供水設備
掘進工作面特別是多臺鑿巖機同時作業時，使用風、水的設備較
多，并且裝卸、移動頻繁。為了提高鉆眼工作的效率和使各種工序互不
影響，必須配備專用的供風、供水設備，并且予以恰當布置，下圖是多
臺鑿巖機同時作業時工作面風、水管路的布置圖。特點是在工作面集中
供風、供水，將分風、分水器設置在巷道兩側，這樣既方便了鉆眼，又
不影響其它工作。
4.建立工作面鉆眼崗位責任制，合理分區進行作業
根據多年的經驗，應采用定人、定鑿巖機、定位置、定眼數、定時
間的崗位責任制。通常將工作面以中心線為基準，分為左右兩部和中心
區，將每區內的炮眼由上到下劃分成若干組，并盡量使各組的炮眼數目
相等。同時工作的鑿巖機編號并使它在各自的固定區域里進行鉆眼，如
圖4-15所示。這樣做既利于工人熟悉炮眼的設計位置、深度，角度，又
利于對鑿巖機的保養。
六、鉆眼爆破安全技術
鉆眼爆破工作必須嚴格按《煤礦安全規程》和《礦山井巷工程及驗
收規范》有關規定執行，一般 應注意以下幾點：
1．鉆眼安全注意事項
⑴開眼時必須使針頭落在實巖上，如有浮矸，應處理好后再開眼。
⑵不允許在殘眼內繼續鉆眼。
⑶開眼時給風閥門不要突然開大，待鉆進一段后在開大風門。
⑷為避免斷釬傷人，推進鑿巖機不要用力過猛，更不要橫向用力；鑿巖
時鉆工應站穩，應隨時提防斷釬。
⑸一定要注意把膠皮風管與風鉆接牢，以防脫落傷人。
⑹缺水或停水時、應立即停止鉆眼。
⒄工作面全部炮眼鉆完以后，要把鑿巖機具清理好，并撤至規定地點存放。
六、鉆眼爆破安全技術（續）
2．爆破安全注意事項
⑴裝藥前應檢查頂板情況，撤出設備與機具，并切斷除照
明以外的一切設備的電源，照明燈和導線也應撤離工作面一定
距離。
⑵放炮母線要妥善的掛在巷道的側幫上，并且要和金屬物
體、電纜、電線離開一定距離；放炮前檢查放炮母線是否導
通。
⑶在規定的地點裝配引藥。
⑷檢查工作面20m范圍內的瓦斯含量，按《煤礦安全規程》
有關規定處理。
⑸裝藥時要細心的將藥卷送到眼底，防止擦破藥卷，裝錯雷
管段號，拉斷腳線。有水的炮眼，尤其是底眼，必須使用防水
藥卷或給藥卷加防水套，以免受潮拒爆。
第二節 掘進通風與綜合防塵
一、通風方式
二、掘進通風設施
三、獨頭長距離巷道通風
四、綜合防塵
一、通風方式
㈠壓入式通風
㈡抽出式通風
㈢混合式通風
㈠壓入式通風
㈡抽出式通風
1.優點：其優點是炮煙等有害氣體沿風筒排出，不污染巷道。
2.缺點：風筒有效吸程小，工作面排除炮煙等有害氣體的時
間長。污濁風流通過局部通風機，安全性差。在有瓦斯涌出的
工作面不宜采用。
㈢混合式通風
二、掘進通風設施
1．局部通風機
局部扇風機分為軸流式和離心式兩種，由于軸流式扇風機的體積
小、效率高、使用方便，在巷道掘進中得到了廣泛使用。但這種風機的
噪音較大，還有待進一步改進。國產較新型的BKJ66—1子午加速型系列
局部通風機效率更高，噪聲低，該系列有多種規格，其中BKJ型局部通
風機性能數據,見表。
２.風筒
掘進通風用的風簡有剛性和柔性兩類。
剛性風筒有鐵風筒、玻璃鋼風筒等．
常用的柔性風筒為膠布風筒、軟塑料風筒等，只能用于
壓入式通風。
近幾年來又研制出一種帶有剛性骨架的可塑性風筒，即
在柔性風筒風筒內每隔一定距離，加上了圓形鋼絲圈或螺旋
型鋼絲圈，既可用于抽出式通風，又有可收縮的特點。
常用的風筒規格見表。
選擇風筒直徑的主要依據是送風量和通風距離。根據現
場經 驗，通風距離在200m以內可選用直徑400㎜的風筒，通
風距離在200~600m可選用直徑500㎜的風筒，通風距離在
500~1000m以內可選用直徑600～800㎜的風筒，通風距離
1000m以上可選用直徑800～1000㎜的風筒。
3．引射器
利用引射器產生的負壓通過風筒導風的通風方法，引射器
有水力引射器和壓氣引射器兩種。
水利引射器無電氣部件，能降溫、除塵、消煙，適用于
瓦斯大，供風量不大的煤巷掘進，但效率較低，能力有限，
只有在特定條件下考慮使用。
壓氣引射器是利用壓縮空氣為動力的一種通風設備，特
別適用于高瓦斯區，小斷面巷道掘進通風。
三、獨頭長距離巷道通風
搞好長距離獨頭巷道筒風，最主要的措施是最大限度
的減少風簡阻力和防止風簡漏風。
我國在獨頭長距離巷道通風方面積累了豐富的經驗。在
現有通風設備的基礎上，只要加強通風管理工作就可提高通
風效率實現單機獨頭長距離筒風。我國山東棗莊煤礦在1972
年10月，以一臺11千瓦的局部扇風機和直徑580㎜的膠質風
筒，在巷道掘進中創獨頭通風345米的新記錄，遠遠越過了
蘇聯191米、加拿大174.6米和法國147米的記錄。
獨頭長距離巷道通風的關鍵是最大限度的保持風筒平、
直、緊、穩，減少漏風和降低阻力，并保證風機的正常運
轉。
四、綜合防塵
掘進巖石巷道時，產生大量的巖石粉塵，根據測定這些粉塵
中含有游離二氧化硅30～70%，其中大量的是粒徑小于5μm的
粉塵。這些粉塵極易在空氣中游浮被人吸入體內，時間久了就
易患矽肺病嚴重地影響工人的身體健康。
第三節 裝巖與轉運
一、裝巖設備
二、調車工作
三、提高裝巖機工作效率的途徑
四、巖巷掘進機械化作業線的選則
一、裝巖設備
㈠鏟斗式裝巖機
㈡耙斗裝巖機
㈢蟹爪式裝巖機
㈣立爪式裝巖機
㈤裝巖機的選擇
㈠鏟斗式裝載機
㈡耙斗裝載機
(四)立爪式裝載機
㈤裝巖機的選擇
選擇裝巖機考慮的因素比較多，主要包括巷道斷面大小；裝巖機的裝載寬度
和生產率，適應性和可靠性，操作、制造和維修的難易程度；裝巖機的造價和效
率等。
鏟斗后卸式裝巖機生產能力（25~40m3/h），間歇作業，效率低，容易
揚起粉塵，要求有熟練的操作技術，一般應用與單軌巷道。
側卸式裝巖機，鏟取能力大，生產效率高，對大塊巖石、堅硬巖石適
應性強；履帶行走，移動靈活，裝卸寬度大，清底干凈；操作簡單、省
力，但是構造復雜，造價高，維修要求高，間歇裝巖，適用于斷面12m2以
上的巷道。
耙斗裝載機，構造最簡單，維修、操作都容易；可用于平巷、斜巷、
以及煤巷、巖巷等，但是，它的體積較大，移動不方便，妨礙其它機械使
用，間歇裝巖，且底板清理不干凈，人工輔助工作量大，耙齒和鋼絲繩損
耗量大，效率低，應用于單軌巷道較為合理。
蟹爪式、立爪式、蟹立爪裝巖機的裝巖動作連續，可與大容積、大轉
載能力的運輸設備和轉載機使用，生產效率高，但是構造較復雜，造價
高，蟹爪與鏟板易磨損，裝堅硬巖石時，對制造工藝和材料耐磨度要求
高。
二、調車工作
㈠ 固定錯車場調車法
㈡ 活動錯車場調車
㈢ 專用轉載設備
㈠固定錯車場調車法
裝巖機的工時利用率只有20％~30％
缺點：
此調車方法一般需要增加道岔的鋪設和加寬巷道的工作量，同時不能經常保持較短的調車距離，所以調車效率不高，不能適應快速掘進的要求,需要和其它調車方法配合使用，才能收到較好的效果。
優點：
簡單易行，一般可以用電機車調車，或輔助以人力。
裝巖機的工時利用率：20%~30%
使用地點：工程量不大，工期要求較緩的工程。
㈡ 活動錯車場調車
裝巖機的工時
利用率可達30％~40％。
2．翻框式調車器
（三）專用轉載設備
1、膠帶轉載機
1) 懸臂式膠帶轉載機
長度短，結構簡單，行走方便，能用于彎道裝巖，輔助工作量小。
2) 懸掛式膠帶轉載機
膠帶長度大，存放礦車較多，轉載能力大，但懸掛輔助工作量大，適用于大斷面的長直巷道。
3) 支撐式膠帶轉裁機
膠帶較長，存放礦車較多，轉載能力大，適用于大、中斷面，長直巷道。
2、棱式礦車
3、倉式列車
三、提高裝巖機工作效率的途徑
裝巖效率的單位：㎡/臺班或㎡/工 ，其數值越高，成本越低。
提高其途徑：
⑴積極推廣和研究裝巖、運輸機械化作業線，不斷提高
裝巖機工時利用率，縮短循環中的裝巖時間。
⑵積極選用和研制高效能的裝巖機，在現有設備中，要
根據巷道斷面大小選用裝巖機。對于雙軌巷道盡量選用大
型耙斗裝巖機ZC-2型側卸式裝巖機或蟹爪式裝巖機等大型
裝巖機。一般情況下應避免同時使用兩臺裝巖機或大斷面
選用生產能力小的裝巖機。
⑶做好爆破工作。當巖石的塊度均勻、適宜，堆放集
中，且底板平整時，裝巖機的效率較高。如ZC-20B型鏟斗
式裝巖機當塊度小于200~500㎜時工作效率最高。部分轉載
機當巖石塊度大于500㎜，則無法正常工作。
四、巖巷掘進機械化作業線的選擇
1．掘進中各主要工序，如鉆眼、裝巖、調車、運輸等均
應采用機械化作業。機械化作業線的鏈條不能有間斷現象。
2．各工序使用的機械設備，在生產能力上要匹配合
理、相互適應，避免設備能力相差懸殊而影響某些設備潛力
的發揮。
3．機械的規格及結構形式必須適應施工條件、巷道規
格及作業方式的要求，并且機械設備能力及數量應有適當的
富裕量和備用量。
4．要保證施工能獲得持續高速度、高效益以及合理的
經濟技術指標，并耍確保安全。
5．在保證成龍配套的前提下，盡員減少機械設備的數
量，盡量一機多用。
1.鑿巖臺車、側卸式裝載機為主的機械化作業線
第四節 巖巷掘進機
㈠ 巖巷聯合掘進機的主要結構
㈡ 巖巷掘進機的優缺點
㈠巖巷聯合掘進機的主要結構
1．破巖裝置
2．行走推進裝置
3．巖渣轉運裝置
4．驅動裝置
5．動力供給裝置
6．方向控制裝置
7．除塵裝置
8．錨桿支護安裝裝置
㈡ 巖巷掘進機的優缺點
用巖巷掘進機掘進是實現巷道掘進機械化的重要途
徑。它使破、裝、運、等主要工序實現了綜合機械化。與常
規的鉆眼爆破法相比，具有掘進速度快、效率高、作業人員
少、工作安全、施工質量好，對圍巖影響小等優點，l 967年
美國羅賓斯巖巷掘進隊創造了巖巷(頁巖)掘進2089m的紀
錄。
但目前，它還存在一些問題和缺點，主要有：使用范圍
有一定的局限性，只適用于較長的直巷道及曲率半徑很大的
拐彎巷道，特別是遇到涌水大、斷層破碎等復雜地質條件
時，適應性更差；機器重量大，靈活性差，井下組裝難度
大；由于動力容量大，造成動力費用大，掘進成本較高；刀
具材質和結構雖有改進，使用壽命仍不夠長等等。
第四章 習題
良好的鉆眼爆破應滿足哪些要求？掏槽眼布置有哪幾種，優缺點？
周邊眼，輔助眼布置有什么要求，爆破參數主要包括哪些，選擇時主要考慮哪些因素，掏槽眼，輔助眼裝藥結構有哪些，周邊眼如何裝藥？
巷道掘進通風方式有哪幾種，優缺點，如何做到綜合防塵？
裝巖設備有哪些，如何選擇，調車方式有哪幾種，如何提高裝巖工作效率？
巖巷掘進機的 優缺點，適用條件？
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