石圪台煤矿31204综采工作面停用均压通风方案及安全技术措施.docx
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石圪台煤矿31204综采工作面停用均压通风方案及安全技术措施
31204综采工作面均压通风方案及安全技术措施
第一部分
一、概况
1.石圪台煤矿31204工作面井下位置及四邻关系:
31204工作面北侧为31煤辅运大巷,西侧为31203采空区,东侧为31205备采面,南侧为实体煤。
2.工作面技术参数及回采工艺:
工作面倾斜长度为355.2米,设计走向长度为1865米,煤层倾角为1~3°,煤层平均厚度为3.9米,采用长壁后退式综合机械化一次采全高的回采方式。
3.31204工作面与临近采空区关系:
上部为22煤综采采空区、旺采采空区、原天隆22煤房采采空区和大渠一矿小窑采空区,且与相邻的尔林兔乡前渠矿小煤矿有可能相通。
石圪台煤矿31204工作面回采过程因有毒有害气体大量涌出,威胁工作面的安全生产,而采取U型均压通风;为防止与其相邻的31204综采工作面在回采期间采空区有毒有害气体涌入工作面,影响安全生产,计划在31204综采工作面采取U型均压通风措施,并处于“热备”状态;31204工作面回采至初次来压后,视工作面气体情况,启用U型均压通风系统,确保安全生产。
二、组织机构及职责
为确保该工作面的安全生产,协调解决存在的问题,特成立31204工作面“一通三防”领导小组(以下简称“领导小组”):
组长:
王俊良
副组长:
肖剑儒何广东
组员:
王全龙高来维左云索智文耿继文张喜文马俊田
王珑朱继周李刚杨东温建军郭金义韩金波李旺军
领导小组负责协调处理“一通三防”有关事宜,以保证安全生产。
各部门、成员职责:
(一)通风科管理责任
1.全面负责对31204通风系统的设计指导工作,协调各区队做好综采工作面通风、防灭火工作,是31204工作面防治有害气体、防灭火的主要职能部门。
2.监督通风队日常工作,监督综采一队、机电一队日常对通风设施、均压风机的维护。
3.接到有害气体或自然发火威胁信息时,及时汇报相关矿领导,研究制定解决方案,根据具体情况作出正确决策,指导通风队、综采一队采取应对措施。
4.安排专人定期对31204采空区地表进行巡查,监督检查地表回填进度和质量。
(二)调度室管理责任
1.在井下存在危险并威胁到作业人员安全时果断下达停产、撤人命令,并指派相关专业人员解决险情。
2.工作面出现异常情况时,及时汇报通知矿领导和相关部门,指挥协调各部门解决问题。
3.监测监控调度员负责重点监控31204工作面、回风隅角及其回风路线的气体浓度,出现异常及时协调安排处理。
4.当均压风机因故障、停电等原因无法正常供风时,立即电话通知31204工作面和回风顺槽人员沿正确的避灾路线撤离至安全地点。
(三)机电科管理责任
1.负责工作面所有电气设备的监督、检查,确保均压风机实现“三专两闭锁、双风机、双电源、自动切换”。
2.负责研究确定均压风机供电线路、设备及电源,定期对工作面的电气设备、线路及均压风机线路、开关进行一次全面检查,如有问题,采取措施及时处理。
3.在需设置电话地点安排机电二队及时安设固定电话及人员定位基站。
4.负责组织通风队、综采一队和机电一队联合完成工作面50#、90#、130#支架处氧气传感器监测数值低于18%或一氧化碳传感器大于80ppm时,联锁工作面扩音电话发出报警功能。
(四)安管办、机关各部门检查人员管理责任
1.安监员、机关部门人员必须认真负责,监督检查综采工作面和回风隅角的管理情况,如发现均压风机运行不正常、导风帘损坏或设置不符合标准时,现场积极协助处理,并有权对相关责任人进行处罚。
同时要检查瓦斯管理牌板填写和工作面浮煤清理情况,发现问题及时安排处理,并在调度会上通报。
2.发现隐患要及时安排人员处理,并向调度汇报。
3.如因监督检查不到位而导致事故发生时,检查人员负连带责任。
(五)通风队管理责任
1.负责31204通风系统设计及均压通风安全技术措施编制、实施等相关工作。
2.负责对均压风机、监测传感器以及其它通风设施的日常使用及维护工作。
启动均压通风后通风队维护好31204主运口、31204移变斜巷、31205切眼和31204回风顺槽的调节风窗,杜绝因漏风造成的均压压力和风量不足现象。
3.采用U型均压通风时,负责在31204辅运绕道行车风门间安设声光报警装置,当31205辅回撤通道均压风机停止运转后,31204综采工作面能够发出语音报警功能,31204辅运绕道行车风门间发出声光报警功能。
4.负责在31204综采工作面50#、90#、130#支架处加设氧气传感器和一氧化碳传感器。
5.当需要采用均压通风时负责关闭风门,及时进行系统调整,确保均压系统运行正常。
6.安排三班跟班队干及专职瓦斯检查员监护综采工作面生产,检查人员每班对综采面、回风隅角及回风流至少进行三次巡回检查,检查测定内容见附表,并于每日早八点前将检查测定表上报总工程师、通风副总及通风科。
发现异常时要及时进行处理。
7.负责对包括31204均压区域、31205通风系统在内的各处风门安装风门开关传感器,并实现与监测系统联网,同时负责风门、调节风窗等通风设施日常管理和维护工作。
8.安排人员每天11时—14时期间内,对工作面回风、回风隅角及其挡风帘后气体取样、化验分析工作,并于当日将化验结果上报总工程师、通风副总及通风科。
9.一旦发现回风隅角气体异常情况时,必须立即汇报通风科、调度室及相关矿领导,制定措施,进行处理。
10.负责监管31204均压通风区域内所有的风门和均压风机,并安排专职人员看护均压风门和均压风机,所有进入均压区域内的人员须登记方可进入,严禁无关人员进入。
(六)综采一队责任
1.负责综采工作面及回风隅角的管理,保障通风设施的完好,保障作业人员安全。
跟班队长发现问题及时汇报调度室、通风科及通风队。
对因回风隅角有害气体超限汇报延误负直接责任。
2.加强工作面设备的维护和检修工作,确保工作面能够正常快速推进。
3.因工作面通风设施设置不合理或维护管理不到位,导致回风隅角有害气体超限,有权对当班责任人予以处罚。
4.负责每班在回风隅角和在工作面第50#、90#、130#支架处各设置一套氧气、一氧化碳及瓦斯便携报警仪,并要保证仪器完好、电量充足。
5.负责对华宁控制器增设备用电源,当均压风机停止运转或工作面及顺槽所有电源停电时,实现语音报警功能。
6.负责监护工作面作业人员的安全,当工作面或回风隅角附近O2浓度低于18%并有持续下降趋势、CO浓度呈数量级式升高或出现自燃发火标志性气体,跟班队长负责立即把工作面及其进、回风顺槽所有人员撤离至安全地点,设置警戒,严禁人员进入危险区,并及时汇报调度室、通风科及通风队。
7.负责对本区队员工对本措施的贯彻学习,提高全员对均压通风注意事项的了解程度。
(七)机电一、二队责任
1.均压通风措施启用前后,机电一队负责均压风机的馈电开关外至电源侧的线路及电源检查维护工作,保证均压风机供电必须使用专用电缆、专用开关、专用电源,且供电可靠。
2.机电一队负责对本区队员工对本措施的贯彻学习,提高全员对均压通风注意事项的了解程度。
3.机电二队负责在31204辅运绕道行车风门、31204辅运顺槽顶头行车风门、31204回风绕道自动风门、31204机尾强排点、31204回风顺槽配电点和31204回风顺槽最外侧临时排水点处安设固定电话,并于31204回风绕道、31204辅运顺槽顶头和31204辅运绕道行车风门装设人员定位基站(保证调度室可实时了解进出31204均压系统人员的情况)。
(八)外委队责任
1.外委队负责对本区队员工对本措施的贯彻学习,提高全员对均压通风注意事项的了解程度。
2.外委队31204回风顺槽排水人员除正常排水工作外,必须呆在31204回风顺槽固定电话安设处,一旦接到调度室撤人命令后,立即沿正确的避灾路线撤离至安全地点。
3.外委队31204回风顺槽排水人员一旦发现巷道风量变小或便携仪发出报警信号,必须立即沿正确的避灾路线撤离至安全地点,并向调度室、通风科和通风队汇报。
三、危险源辨识及风险评估
1.31204工作面回采,采空区顶板跨落,上覆采空区内CO、N2等有毒有害气体大量溢出,造成工作面、回风隅角氧气浓度低,有毒有害气体超限,造成人员缺氧、中毒,危险等级重大。
2.工作面回采,采空区顶板跨落,通过裂隙与上覆采空区联通,为上覆采空区供氧,造成上覆采空区煤炭氧化自燃,波及31204工作面,威胁生产安全,危险等级重大。
3.工作面进、回风隅角挡风帘遮挡不严密、损坏,采空区漏风严重,造成采空区浮煤氧化自燃,风流带出大量有毒有害气体,从回风隅角溢出,造成人员缺氧、中毒,危险等级重大。
4.工作面回风隅角、巷道高冒区、盲巷等其它通风不畅区域,瓦斯积聚超限,造成瓦斯爆炸事故,危险等级重大。
5.采用均压通风期间,由于均压风机故障、均压通风设施损坏等原因,造成均压通风系统异常,工作面风量不足,采空区大量有毒有害气体涌入工作面,造成人员伤亡,危险等级重大。
第二部分
一、U型均压通风措施实施方案及相关设施构筑
1.如附图所示,由通风队在31205辅回撤通道距31204辅运顺槽10米位置安设2台75KW的轴流式均压风机(主、备风机代号A、B),风机开关等设备安设在31205主回撤通道口(靠31204辅运顺槽);均压风机要求一台运转、一台备用,每台风机均为“三专”供电,并且必须实现“自动切换”功能,当主要运转风机发生故障时,能自动切换到备用风机。
2.于31205主回撤通道6联以里及距31204辅运顺槽不超过6m的位置各施工一道0.4m空心砖密闭(代号分别为C、D),于31205辅回撤通道横跨均压风机施工0.5m红机砖密闭(代号E),于放设均压风机处构筑均压风机风硐(代号F),同时将31205主、辅回撤通道(靠31204胶运顺槽侧)调节风窗及行人风门墙体拆除,并在靠31205辅回撤通道侧安装U型压差计,U型压差计的一端与红胶管连接,红胶管另一端延伸至31204辅运顺槽内,以建立工作面测压系统,便于随时观测、掌握均压风机两侧压力情况。
3.于31204辅运绕道处施工三道正反向行车风门(代号G),且每道风门间距不得小于15m。
4.于31204主运顺槽口施工两道跨皮带0.4m空心砖密闭(代号为H),跨皮带墙体安设皮带帘,减少漏风。
5.于31204移变列车通道(靠31煤辅运大巷侧)施工0.4m空心砖密闭(代号为I),安设1×1.5m调节风窗,同时拆除31204移变列车通道内靠近31204辅运顺槽侧的密闭。
6.于31205切眼靠31204辅运顺槽侧施工0.4m空心砖密闭,并安设1×1.5m的调节风窗(代号为J)。
7.于31204辅运顺槽顶头施工三道正反向行车风门(代号K),31205主运顺槽安装集中胶带机前在风门前后施工两道密闭,只在31205主运顺槽不具备行车条件时,方可临时使用该处行车风门。
8.于31204回风顺槽调节风窗前安装U型压差计,U型压差计一端与红胶管相连,并将红胶管延伸至31204回风顺槽调节风窗后,以建立工作面测压系统,便于随时观测、掌握31204工作面的压力情况。
9.以上相关通风设施施工工作全部由通风队安排榆林队进行(调压设施不得设在煤层冒顶处的下方和破碎带内),要求严格按照工期保质保量完成。
10.均压风机供电系统安装要求:
1)均压风机(主、备)必须均各自采用“三专”供电,实现“双风机、双电源和自动切换”功能。
2)风机供电线路、控制开关等设施需满足负荷要求,并设有备用开关,保证工作面“瓦斯电”和“风电”闭锁功能。
3)通风队负责在31204回风绕道、31204辅运顺槽顶头及31204辅运绕道行车风门处安设风门语音报警装置和风门开停传感器装置,同时保证当均压风机停止运行后,31204辅运绕道行车风门处能够发出声光报警;在31204回顺距工作面回风口不大于10米处安设甲烷、CO传感器。
甲烷报警浓度为≥0.5%,断电浓度为≥0.8%,断电范围是工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备,复电浓度为<0.5%。
同时在工作面回风隅角安设氧气、甲烷传感器,报警浓度分别为18.0%、0.0024%。
传感器吊挂标准为距顶板不大于0.3米,距煤帮不小于0.2米;在31204工作面50#、90#和130#支架处加设氧气传感器和一氧化碳传感器,当氧气传感器监测数值低于18%或一氧化碳传感器监测数值大于80ppm时,联锁工作面扩音电话发出报警功能。
4)工作面均压系统建成后,必须进行试运转,并经领导小组验收合格后,均压风机由通风队安排专人进行管理。
11.均压工作面风量计算及风机选型
依据AQ1056标准风量计算如下:
1)工作面需风量Q=60×70%×(6.055+5.19)/2×3.9×1.0×1.2×1.3=1437m3/min;
2)Q31204主、辅通道=Q主+Q辅=0.15×19.98×60+0.15×18.72×60=348m3/min;
3)31205切眼风量为719m3/min≥Q31204主顺+Q31204辅顺=0.25×17.68×60+0.25×18.36×60=540m3/min,且满足31204主、辅顺槽配风量要求;
4)31204主运顺槽跨皮带密闭漏风控制在200m3/min;
5)31204移变列车通道风量控制在200m3/min;
故,Q全=1437+348+719+200+200=2904m3/min
因此,31204主辅运顺槽全负压供风量为2904m3/min。
风机选型:
根据《矿井通风阻力测定报告》计算工作面风压及需风量计算,选择两台(一用一备)FBCZ-6-NO16型75KW轴流式风机即可满足工作面供风要求,风机参数见表1。
表1风机技术特征表
型号
功率kW
电压V
全风压Pa
全风量m3/min
FBCZ-6-NO16
75kW
380/660
210-1340
1200-3480
通风队做好通风系统调整工作,风量调整后计划分配31204工作面风量为1437m3/min。
并将风量调整完毕后测风数据上报通风科、通风副总和总工程师。
二、U型均压通风措施实施步骤
1.按实施方案,提前构筑均压措施相关设施,并处于“热备”状态。
2.由机电科、通风队和机电一队共同组织试验“双风机双电源自动切换”功能,“风、瓦电闭锁”功能及均压风机停止运转后31204辅运绕道行车风门内发出声光报警等功能。
3.在工作面设备安装完毕,试生产之前,由领导小组负责组织进行均压设施的调试、实验和演练以及相关参数的测定工作。
4.均压措施的启动:
由领导小组组长下达工作面断电、撤人命令(调度室负责传达、安排)。
命令执行到位后,首先启动均压风机,同时关闭31204辅运绕道三道行车风门;其次通过调节31204回风顺槽处调节风窗、31205切眼调节风窗、31204主运顺槽口跨皮带调节风窗及31204移变列车通道内调节风窗来调节均压工作面的风量和绝对压力,使工作面有毒有害气体均不超限,31204工作面风量为1500m3/min左右,且保证进风顺槽风量大于回风顺槽风量,两者相差在不超过100m3/min,同时保证31205切眼风量为720m3/min左右。
经瓦检员现场检查确认工作面有毒有害气体浓度均符合《煤矿安全规程》第100条的规定时,经领导小组验收合格后,方可给工作面送电,进行工作面安全生产。
三、U型均压通风启用的通风安全技术措施
1.均压通风启用前,通风队分别在31204主辅运顺槽及其回风顺槽内测量巷道风量、风压(测风员白勇利),并对工作面、回风隅角、回风顺槽氧气、CO浓度及均压风机及其开关20m范围内的瓦斯浓度(瓦检员王渊)进行检测,并做好相关记录;通风队检查均压通风机及其开关的完好情况,并指定专人现场等候领导小组组长开启均压风机的指令,待指令下达后立即开启均压风机;机电一队做好均压风机电缆、移变的检查工作,确保均压风机供电的可靠性。
2.均压通风启用后按照与其启用前统一标准31204主辅运顺槽及其回风顺槽内测量巷道风量、风压(测风员白勇利),并对工作面、回风隅角、回风顺槽氧气、CO浓度(瓦检员王渊)情况进行重新检测,通风队负责通过调节31204回风顺槽调节风窗、31205切眼调节风窗、31204主运顺槽口调节窗风窗及31204移变列车通道内的调节风窗(测风员白勇利)来调节工作面风量及两顺槽间压差,实现防止有毒有害气体超限的目的。
3.风机正常运转后,通风队每班设专人对均压风机及其开关进行看管和维护,严禁随意停开均压风机,看管人员必须在工作地点手拉手交接班,要求其清楚了解均压通风措施工作原理。
4.通风队每月对“双风机、双电源、自动切换”、“风电闭锁”进行试验、并做好记录,均压风机切换后,必须恢复到均压风机主风机运转。
5.机电二队必须在风机处和31204回风绕道自动风门、31204辅运顺槽顶头行车风门、31204辅运绕道行车风门三处设置专线电话,由榆林队每班指派专人看管风门。
当发生均压风机无法运转时,风机看管人员立即汇报调度室,调度室立即电话通知31204辅运绕道看管风门人员立即打开该处风门,采用全负压通风,并通知工作面断电,由瓦检员、安监员、综采一队跟班队长组织将工作面所有人员沿避灾路线撤出,并向调度室汇报,以便及时采取措施进行处理。
6.通风队在安排榆林队施工31204辅胶顺槽联巷施工一般防火密闭时,要求自切眼正对联巷开始,每隔5个联巷预留观测管,同时安排通风队跟班人员每班对密闭内外压差及气体浓度情况测定一次,均压启用后通风队跟班人员每班对31203采空区密闭内外压差及气体浓度情况测定一次,并将数据记录完整。
7.回采期间尽量减少31204工作面的人员,回采期间进入31204区域的人员自救器、便携仪必须佩带齐全(便携仪可以一组人员携带一套)。
31204回顺禁止无关人员进入,所有进入该区域的人员必须进行登记,方可进入;同样,在离开此区域时必须由此离开,并登记离开时间。
榆林队风门看管人员做好警戒、出入登记,并检查进入人员仪器的佩戴情况,未按要求佩戴便携仪,自救器者不准入内。
综采一队在最后一台支架设置警示牌板,通风队加强日常巡视检查,防止不知情人员误入31204回风系统。
8.进入31204回风顺槽工作的人员,必须随身携带便携式O2、CO、CH4检测报警仪,并在跟班队干的监护下进行作业,当O2浓度低于18%并有持续下降趋势、CO浓度呈数量级式升高或甲烷浓度超限(大于0.5%)时,须立即停止作业,立即撤出回风巷内所有人员。
9.通风队每班指派专人负责对各处行车风门、调节风窗等通风设施的日常检查维护工作。
10.由通风队负责每10天对“瓦斯电闭锁功能”进行试验,并留有记录。
11.均压通风措施启用后,通风队每班派一名专职瓦斯员进行现场盯防,专职瓦检员负责检查31204工作面的包括氧气、一氧化碳及甲烷等气体浓度情况,气体检查点为工作面50#、90#、130#支架、回风隅角及工作面回风处,并做好记录。
当O2浓度低于18%并有持续下降趋势、CO浓度呈数量级式升高(基点浓度由工作面正常回采稳定后测定确定,升高趋势为10ppm/半小时)或甲烷浓度异常,由综采一队跟班队长组织人员切断工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备电源,同时将所有作业人员由工作面撤到31辅运大巷。
由跟班人员立即汇报矿调度室、通风科、通风队,及时采取措施,进行处理。
12.均压风机主风机故障时,均压通风范围内必须停止工作、撤出人员,待故障被排除,恢复到均压风机主风机运转后,经检查各种气体浓度均符合《煤矿安全规程》规定时,方可恢复工作。
13.在工作面均压通风期间,通风队实行队干部跟班上岗制度,每班两次对工作面均压通风设施完好、工作面的气体、压力、风量等变化情况进行巡检(前半班一次、后半班一次),发现问题及时处理并上报通风科和调度室。
14.均压通风期间,通风队必须做好风量、压差、气体等参数的记录和分析对比工作,以掌握CO及氮气涌出量与它们之间的规律,具体测定参数见附表,并及时调整均压压差,当矿井通风系统发生较大变化时,必须进行重新调整,通风科每周将均压系统各项参数上报公司相关部门。
15.根据大气压力变化情况,每天由测风员对均压工作面的风量和压差进行核实,一旦发现异常必须及时进行调配,确保工作面风量、风压满足要求,有害气体不超限。
16.综采一队在综采工作面进、回风隅角设置挡风帘,减少采空区漏风,并在工作面机尾设置导风帘,使工作面风流流经回风隅角,防止回风隅角积聚CO和CH4。
综采一队跟班队干、通风队瓦检员每班检查其吊挂情况,每次移架时,必须维护好风帘。
加强回风隅角处的标准化管理,将该处的浮煤、杂物及时清理干净;另外必须保证安全出口通风畅通。
17.井下检修电气设备时,必须检查作业地点附近20m范围内瓦斯、CO等有毒有害气体情况,严禁带电作业,消灭失爆,瓦斯浓度≥0.5%时严禁送电和打开电气设备防爆盖。
18.综采一队马蹄尔司机负责将大块煤及片石破碎(大块应在30cm以下),不得有大块煤或大块片石经过跨皮带的控风设施,以防拉塌损坏墙体;若大块煤或片石不能及时打碎,要停下皮带处理完后再开启。
19.均压风机启运前,通风科组织全矿员工进行自救器、便携仪和避灾路线培训,要求全部员工均能正确使用自救器和便携仪,并熟知避灾路线。
20.采用均压技术时,必须遵守以下规定:
1)有完整的区域风压和风阻资料以及完善的检测手段。
2)通风队必须每天派专人定期观测及分析采空区和漏风量、漏风方向、空气温度、防火墙内外空气压差等的状况,并详细完整记录。
3)改变矿井通风方式、主要通风机工况以及井下通风系统时,对均压地点的均压状况必须进行调整,保证均压状态的稳定。
4)应经常检查均压区域内的巷道中的风流流动状态,应有防止瓦斯积聚的安全措施。
21.防止瓦斯积聚措施:
1)对工作面合理配风,满足安全生产需要,均压区域内巷道风量不得低于其最低配风标准,区域内有盲巷要及时进行封闭,巷道支护完好,防止顶板冒落造成空洞内积聚瓦斯。
2)对均压通风设施进行及时维护,防止因通风设施不可靠造成均压区域内通风系统紊乱,巷道瓦斯积聚。
3)加强均压区域内综采工作面上、下隅角挡风帘和导风帘维护,派专人管理,防止因回风隅角盲区通风不畅造成回风隅角瓦斯积聚。
4)回采工作面回风顺槽顶、帮加强支护,防止因采动影响,造成压力平衡破坏,巷道冒顶、片帮,形成凸凹积聚瓦斯,加强高冒区检查,发现问题及时处理。
5)工作面采煤机必须按规定安装机载断电仪,煤机割煤时必须保证滚筒喷雾正常使用,防止滚筒周围形成瓦斯积聚。
6)31204工作面每班安排专职瓦检员对工作面进行巡回检查,与综采队人员同上同下,并在工作面现场“手拉手”交接班。
瓦检员每班对工作面50#、90#、130#支架、回风隅角及工作面回风处氧气、一氧化碳及瓦斯浓度检测至少三次,防止有毒有害气体超限。
四、U型均压通风应急处置
1.均压风机因故障、检修、停电等原因(正常风机切换除外)无法正常供风时综采工作面的人员必须立即将工作面断电停产,工作面及回风顺槽距工作面50m范围内的所有人员正确佩戴自救器沿31204主运顺槽最近的联巷撤出工作面至31204辅运顺槽中,综采队跟班队长及时通知矿调度室,并带领所有人员沿正确的避灾路线撤出;回风顺槽距工作面50m范围外的所有人员接到调度室撤人命令后,立即佩戴自救器沿正确的避灾路线撤出;31204辅运绕道风门看管人员确认均压风机停止运转后立即将三道风门同时打开,使31204工作面形成负压通风系统;调度室及时核实风门看管人员是否将31204辅运顺槽三道风门同时打开,在此期间不得同时打开31204回风顺槽处的风门。
1)31204综采工作面(包括回风顺槽距工作面50m范围以内)人员避灾路线:
31204综采工作面(包括机电一队强排点人员)→31
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