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全福河安专正文
第二部分安全专篇
1 设计依据
1.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明
1.1.1、宜都市王家畈乡全福河重晶石矿企业法人营业执照、采矿许可证。
1.2设计依据的主要安全生产法律、法规及规章
1.2.1、《中华人民共和国安全生产法》(2002年11月1日实施);
1.2.2、《中华人民共和国劳动法》(1993年5月1日实施);
1.2.3、《中华人民共和国矿山安全法》(1986年10月1日实施);
1.2.4、《中华人民共和国环境保护法》(1997年10月30日实施);
1.2.5、《中华人民共和国职业病防治法》(2002年5月1日实施);
1.2.6、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》(1997年10月30日);
1.2.7、《安全生产许可证条例》(2009.6)(安监总局20号令);
1.2.8、《特种设备安全监察条例》(2003.6.1);
1.2.9、《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》(国家发改投资[2003]1346号);
1.2.10、《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号);
1.2.11、《关于印发非煤矿矿山建设项目初步设计〈安全专篇〉编写提纲和安全设施设计审查与竣工验收有关表格格式的通知》(安监总管一字[2005]29号);
1.2.12、《爆炸物品安全管理条例》(2006);
1.2.13、《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》(2004.5.17);
1.2.14、《关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见》(安监总管一字[2007]214号);
1.2.15、《生产经营单位安全培训规定》(国家安全生产监督管理总局令第3号,2006.3.1)。
1.2.16、《劳动防护用品监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第1号,2005.9.1)。
1.3设计依据的主要技术标准、规范
1.3.1、《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006);
1.3.2、《爆破安全规程》(GB6722-2003);
1.3.3、《矿山安全标志》(GB14161);
1.3.4、《矿用产品安全标志》(AQ1043-2007);
1.3.5、《金属非金属矿山排土场安全生产规则》(AQ2005-2005);
1.3.6、《企业职工伤亡事故分类标准》(GB6441-86);
1.3.7、《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-1991);
1.3.8、《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002);
1.3.9、《爆炸危险场所安全规定》(劳动部劳人护[1987]56号文);
1.3.10、《爆破作业人员安全技术考核标准》(GA53-93);
1.3.11、《作业场所空气粉尘测定办法》(GB5748-85);
1.3.12、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);
1.3.13、《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005);
1.3.14、《工业企业设计卫生标准》(GBZ-2002);
1.3.15、《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-1985);
1.3.16、《全国供用电规则》;
1.3.17、《用电安全导则》(GB/T13869—92);
1.3.18、《防止静电事故通用导则》(GB12158—1990);
1.3.19、《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94/2000);
1.3.20、《安全电压》(GB3085—83);
1.3.21、《电气设备安全设计导则》(GB4064-83);
1.3.22、《工业企业照明设计标准》(GB50034-92);
1.3.23、《矿山电力设计规范》(GB50070—94);
1.3.24、《机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》(GB/T8196-2003)。
1.4其它设计依据
1.4.1、《湖北省宜都市王家畈乡全福河重晶石矿资源储量检测地质报告》(宜昌市矿业技术协会2009年10月);
1.4.2、宜昌市国土资源局“宜市国土资储核函[2009]50号”关于印发《湖北省宜都市王家畈乡全福河重晶石矿2009年度矿产资源储量报告》评审意见书的函;
1.4.3、《湖北省宜都市王家畈乡全福河重晶石矿开发利用方案》(武汉理工大设计研究院2009年11月);
1.4.4、宜昌市国土资源局“宜市国土资矿认字[2009]51号”《宜都市王家畈乡全福河重晶石矿开发利用方案》评审认定书
1.4.5、《宜都市王家畈乡全福河重晶石矿改建1万吨/年(井工)采矿工程安全预评价报告》审批表及专家意见
1.4.5、建设单位提供的其它相关资料。
1.5设计的主要特点及安全评价
设计的主要特点是:
按照现行安全管理要求,针对本矿山的生产实际和安全条件,制定相应的防范措施,矿山开采时应加强安全管理,严格按照有关规程及“安全专篇”设计方案执行,矿山安全条件才可以得到改善,生产才能够确保安全。
1.6 企业背景
宜都市王家畈乡全福河重晶石矿,属个体企业,主要从事重晶石开采及销售,现有固定资产200万元,职工24人,其中管理人员3人,安全员2人,爆破员3人,一线生产人员16人,人员结构合理。
经前期整改后,管理水平和人员素质有明显提高,各种规章制度基本健全,执行较严格。
目前矿山生产重晶石原矿成本67元/吨,销价120元/吨,利润53元/吨,有一定经济效益。
2 工程概述
2.1 建设工程基本概况
2.1.1矿区位置及交通
宜都市王家畈乡全福河重晶石矿位于湖北省宜都市240°方位,距宜都市区直距40km,地处王家畈乡全福河村境内,矿山中心地理坐标:
东经111°06′28″、北纬30°11′35″,属王家畈乡管辖。
距长江枝城港和枝城火车站67km,五(峰)宜(都)公路从矿区外围经过,有1.5km矿山公路与之相接,交通运输条件良好。
2.1.2 矿区自然地理
矿区范围属低山地貌,地形北东高南西低,坡角15°~40°左右。
区内最高海拔标高+383.2m,最低海拔标高+250m,相对高差133.2m。
矿区属亚热带温润季风气候区,冬冷夏热、四季分明。
七至八月气温极端最高达40℃,元月份为低温季节,极端最低气温为-9℃,年平均气温16℃,年平均降水量1406毫米,雨量多集中在4-9月、7-8月;无霜期272天。
据《中国地震动参数区划图(1:
400万)》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应波谱特征周期值为0.35s,相当于地震基本烈度为Ⅵ度,属微震多、震源浅、破坏强度小的弱震区。
2.1.3 工程设计范围及设计规模
宜都市王家畈乡全福河重晶石矿设计生产规模1万吨/年,矿山主要采取露天与地下(井工)开采方式。
该矿矿区范围由下4个拐点圈定:
点号
X坐标
Y坐标
1
3341876
37510140
2
3341921
37510201
3
3341344
37510638
4
3341295
37510571
矿区面积0.0575km2,开采深度:
+260-+370m标高。
2.1.4 矿井地质储量及服务年限
根据“宜市国土资储核函[2009]50号”文所附《湖北省宜都市王家畈乡全福河重晶石矿2009年度矿产资源储量报告审查意见书》,宜都市王家畈乡全福河重晶石矿矿山范围内保有重晶石矿地质储量58千吨,其中(122b)11千吨,(333)47千吨,减去矿柱和开采损失,可采储量为50.4千吨,服务年限约5年。
2.1.5 开采方式
本矿层采用井下开采方式。
2.1.6
开拓方式
宜都市王家畈乡全福河重晶石矿所在地区地处中低山区,地形坡度大部分在12°-25°左右,本设计利用现有地面剥离工程进行山地斜井开拓方式。
2.1.6开拓方案
由于矿山过去为地面露天开采,地面工业广场、办公室基本建成,只需进一步改造,完善必备的职工食堂、浴室、宿舍,能满足生产规模的要求。
依照《中华人民共和国安全生产法》的要求,为了减少投资,缩短工期,早见效益,设计充分考虑井巷工程、设备,在确保安全的前提下,简化提升运输环节,使用矿山井下机械通风,确保矿井实现一主一风开拓方案。
1、开拓方案选择:
方案1(即开发利用方案所描述):
在矿区东部+359标高设定风井井口,掘斜井至+317水平,在掘平巷至矿区西边界作为主回风巷。
在风井东端平距45米、+348水平设主井井口,掘斜井至+297开采底盘标高,在掘平巷至矿区西边界,采用斜井开拓方式。
方案2:
在矿区东部+342标高设定风井井口,掘斜井至+315水平,在掘平巷至矿区西边界作为主回风巷。
在矿区西部+333水平设主井井口,掘斜井至+295开采底盘标高,在掘平巷至矿区西边界,采用斜井开拓方式。
方案1、2均采用斜井开拓方式,只是井口点选择不同,方案1主井口选择在矿区东部,则初期地面工业广场需要修路重建,方案2则利用矿区西部平坦地势,不需要新修道路及布置工业广场,在整体基建投资上方案2要优于方案1。
因此,确定选择方案2作为本矿开拓方案
,设计利用现有地面剥离工程进行山地斜井开拓方式。
2.1.6井筒个数
矿井为斜井开拓,需一个主斜井(运输大巷)和一个风斜井两个井筒。
2.1.7水平及采区划分
根据本矿的井田范围、矿层赋存状况及检测地质报告中的储量计算范围等因素进行综合考虑,本井田划分为二个采区进行回采,其中一采区为矿区东部开采块段,储量11千吨,维持现在的开采方式至开采结束,不在本次井工开采设计范围之内;二采区回采水平为西部+295-+315米水平,其水平垂高为20m;采区内采用从上向下,从边界向采区主斜坡后退方向推进的顺序进行回采。
首采工作面布置在西部边界+315m标高以下。
2.1.8巷道布置
矿井采用一个水平,+295水平主要运输平巷和+315水平布置回风平巷按采区实现分区通风,每40m布置一个主斜坡,上下水平用一组伪斜上山30°的斜坡巷贯通回风平巷,然后用反方向30°的倾角,每隔10m掘分斜坡,与回风井用斜坡贯通。
2.1.9井筒
本矿开拓方式为斜井开拓,主井主要用途是运输、进风、行人及作为矿井的主要安全出口。
其开口位置海拔标高+335m,远高于当地历年最高洪水位以上。
主井断面选择圆弧拱形,因巷道处于沿矿层底板灰岩红花园组布置,由于该巷服务年限与矿井服务年限都较长,支护采用表层露头用25cm厚的钢筋混凝土碹,全灰岩采用光爆锚杆支护方式。
根据计算,主井巷道断面积要求如下:
主井净断面:
4.4m2,中高2.2m,宽2.4m。
井筒采用11kg/m的轻轨铺设。
风井净断面3.8m2,上宽1.6m,下宽2m,用斜井坡度-32°沿矿层掘至50m,落平走矿层平巷,井筒采用8kg/m轻轨铺设。
两井筒特征装备见下表:
井筒名称
主井
风井
井口坐标
X=3341720
Y=37510283
Z=+335
X=3341708
Y=37510311
Z=+342
方位角
142°
150°
井筒坡度
-23°
-30°
净筒断面
4.4
3.8
支护形式
光爆锚杆
光爆锚杆
井筒装备
11kg轨道
8kg轨道
井底车场及硐室
1、井底车场位置选择
+335主斜井全长116m,当掘进至295m水平时,设井底甩车场一处。
根据岩性特征,车场布置于矿层底板岩石之中。
2、车场布置方式
由于井型能力较小,只有1万吨/年,井底车场选择为将巷道加宽,铺设双轨,设空重车道,故井底车场的调车方式均采用人工推车方式调车。
3、井底车场长度
车场设计长20m,设空、重车线,除去道岔长度,一次停车可达6-8辆以上。
4、井底车场支护方式:
因井底车场断面较大,处于矿层底板红花园组灰岩之中,采用砌墙配工字钢梁的混合支护方式。
2.1.10大巷运输及设备
一、运输方式
根据斜井运输的特点,斜井长度116m左右,因此拟选用绞车提升矿车运输并由人力方式调车。
主要运输大巷采用人力推车运输,净断面积4.8m2,净高2.4m,净上宽1.8m,净下宽2.4m。
巷道坡度3-5‰,钢轨型号11kg/m。
二、矿车
选用MF-0.75型矿车,根据排列法确定,需矿车两列,台套共20台,另外还需备用4台用于风井平巷掘进,矿井的矿车数量应为24台。
矿井还需配备平板车1辆,材料车2辆。
三、附表
矿车规格特征表
名称
型号
容积
(m3)
名义载重(t)
轨距(mm)
轴距
(mm)
0.75m3翻斗式矿车
MF0.75-6
0.75
1.1
600
500
牵引高度
(mm)
牵引力(kN)
卸载角度(°)
外形尺寸(长×宽×高)mm
质量
(Kg)
320
30
40
1700×900×1050
374
材料车、平板车技术特征表
名称
名义载重
(t)
最大载重量
(t)
轨距
(mm)
轴距(mm)
牵引高度
(mm)
车轮
直径
(mm)
1t平板车
1.0
2.0
600
550
620
300
1t材料车
1.0
2.0
600
550
320
300
最大牵引力
(kN)
连接器型式
缓冲器型式
外形尺寸(长×宽×高)
(mm)
质量(Kg)
60
单环链
单列弹簧式
2000×880×1150
464
2.2影响矿山安全的主要因素
2.2.1重大危险源分析
根据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》,金属非金属地下矿山符合下列条件之一的矿井属于重大危险源:
(1)瓦斯矿井;
(2)水文地质条件复杂的矿井;
(3)有自燃发火危险的矿井;
(4)有冲击地压危险的矿井。
该矿山为无瓦斯矿井,水文地质条件属简单类型,无自燃发火危险,无冲击地压危险,无瓦斯产生,因此该矿井不属重大危险源。
该矿爆破器材由当地民爆站配送,实行当日领退制度,本矿井不建爆破器材库。
因此,该矿爆破器材临时存放点不构成重大危险源。
综上所述,该矿不存在重大危险源。
2.2.2主要危险源分析
就本矿山而言,主要生产系统和作业类别有:
开拓系统、运输系统、通风系统、防排水系统、炸药领取发放、凿岩、爆破、装矿、井下采矿系统(或作业)等。
这些生产系统及作业环境条件,或多或少都存在一定的危险性,即均为危险源。
2.2.3主要危险因素分析
由于采矿活动受环境、条件的限制,具有多方面的、多形式的对作业人员身体甚至生命造成威胁或伤害的因素,这些危险有害因素贯穿于整个采矿活动的全过程,存在于采矿工程的各个子系统之中,也产生于采矿工程结束后的一定时间,具有一定的特殊性。
根据该矿山的特点,参考地下矿山开采发生的事故类型,查找本矿山各系统的危险因素类别,其危险因素可划分为以下几个方面:
(1)冒顶、片帮
因矿、岩稳固性差,由于掘进、采矿过程中的开挖造成矿岩赋存条件的变化,矿、岩体周边暴露于空气中,在爆破震荡松动、支护不到位、岩层水蚀、风化等因素的作用下,使矿、岩体产生应力不平衡,结构发生变化,从而引起冒顶、片帮、塌方等危及工作人员生命和设备财产安全。
冒顶、片帮存在于井下各个角落,是矿山多发事故之一。
不稳固地段,如果支护不合格或没有及时采取防护措施,就有可能发生冒顶片帮,引发事故。
冒顶、片帮是矿山重点防范的危险因素之一。
(2)矿井水灾
因地下含水丰富或采矿工程与较大水体连通,造成井下大量涌水或突水,不能有效排出从而引起淹井事故,造成人员伤亡和财产损失。
(3)中毒、窒息
井下生产中因通风不良,炮烟聚集或缺氧,一旦人员误入,就可能造成中毒窒息事故。
炸药爆炸或井下火灾均产生大量有毒有害气体,当有毒有害气体的浓度过高,作业人员吸入超过一定量时,会造成中毒甚至死亡。
地下矿山主要表现为采掘放炮后由于通风系统不完善或通风设施、设备出现故障而造成通风不良,容易引起炮烟中毒。
炮烟中毒事故是地下矿山造成人员伤亡的一个重要因素,放炮后会产生大量的炮烟,炮烟中含有大量的CO2、CO及少量的NO、NO2有毒有害气体,被人吸入后会产生中毒。
如果空气中CO2含量过高,会造成人员窒息。
造成炮烟中毒的主要原因是通风不畅和违章作业。
发生人员中毒、窒息的主要原因有:
①使用的炸药不符合国家标准或变质,爆破后产生的有毒气体超标;
②违章作业:
放炮后通风时间不足就进入工作面作业或人员没有按照要求撤离到不会发生炮烟中毒的地方;
③由于警戒标志不合理或没有标志,人员意外进入通风不畅或长期不通风的老硐、采空区;
④突然遇到含有大量窒息性气体、有毒气体或含粉尘的气流涌入掘进工作面,人员没有防护措施;
⑤出现意外情况,如物体燃烧、火灾、意外的风流短路,以及人员意外进入炮烟污染区并长时间停留。
(4)火灾
a、主要火灾类型
根据矿山建设和开采过程及作业环境的特点,其存在的主要火灾类型为矿山火灾和电气火灾。
矿山作业由于是在地下进行作业,作业环境内存在有易燃、可燃物品,如木材、油品、橡胶、塑料制品等,如果未采取有效的防范措施或者所采取的措施不当,就可能引起矿山火灾。
电气设施包括配电系统、电机、照明灯具、电气输电线路系统,如果配置、操作、管理不当,出现过负荷、过电流、过热、漏电、短路、防雷或接地不良等故障时,均可能引起电气火灾。
在矿山生产作业过程中,电气设备如果使用和防护不当,可能会引起电气火灾,从而引燃作业环境附近的可燃物,进一步导致矿山火灾。
地面仓库、检修硐室的油污物、供电电缆、木支护材料等处因接触火源、热源或电缆着火等原因可能造成火灾。
井下火灾造成的直接财产损失不一定很大,但火灾产生的有毒有害气体(主要是CO)如果大量聚集,下风侧可能会导致作业人员中毒窒息,酿成人员伤亡事故。
b、引火源
引起火灾爆炸的点火源主要包括以下几种:
①明火火源:
危险区域内动火作业;违章使用明火,使用火柴、打火机等。
②雷击:
若设备设施、建(构)筑物等未做防雷接地或者防雷接地装置失效,在遭遇雷击时,容易引起火花。
③电气火花:
防爆电气设备失效,或者使用非防爆电气设备,由于送电启动、电器短路、接地电阻过大等原因都有可能导致电气火花。
④其它火源。
(5)高处坠落
天井、漏斗等,由于防护设施不完备或损坏、操作者失误等造成坠落危及工作人员身体和生命安全。
(6)机械伤害
生产过程中,各种高速旋转的电机、风机以及往复运动部件的外露运动部分,因设备、设施缺陷、防护不良或无防护,致使人体遭受夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等伤害。
本项目的主要机械设备有:
凿岩机械、运输设备、空压机等。
造成机械伤害事故的主要原因是由于人的违章指挥、违章操作、设备缺陷等。
机械设备的高速旋转部件,安全防护装置不全,操作和检修人员一时疏忽,人体的一部分被绞带进去,都将酿成严重的后果。
(7)爆破伤害
爆破伤害,包括早爆、迟爆、拒爆等爆破事故以及爆破引起的地震、空气冲击波、爆破飞石、炮烟中毒等造成的人身伤害和财产损失。
由于爆破材料受潮变质,性能发生变化,非常容易造成迟爆及拒爆等。
早爆和迟爆都会带来不必要的伤亡事故。
拒爆处理不当也会造成事故。
爆破过程中,由于警戒不当,爆破危险区内人员没有完全撤离或危险区范围过小,造成放炮飞石对人员的伤害。
药量过大时,有可能会破坏附近的支护,进一步引发冒顶片帮事故。
另外,爆破会产生一定的爆破震动,对井下巷道、采场的稳固程度有一定的影响。
导致爆破事故的主要原因有:
①爆破后过早进入工作面;
②处理盲炮方法不当或打残眼;
③装药工艺不合理或违章作业;
④起爆工艺不合理或违章作业;
⑤警戒不到位,信号不完善,安全距离不够;
⑥爆破器材质量差;
⑦非爆破专业人员作业或爆破作业人员违章;
⑧爆破设计不合理,药量过大;
⑨选用爆破材料不符合国家规定;
⑩爆破器材管理不严等。
(8)炸药爆炸(火药爆炸)
炸药、雷管等爆破器材的运输、贮存和爆破操作过程中,因违章或人为失误及其它原因引起爆炸危及工作人员生命和设备财产安全的危险因素。
主要存在于爆破器材的贮存、运输、使用和管理过程之中。
(9)废石、泥石流
排土场中的自然边坡是场区重要的危险有害因素,自然边坡角过大,稳定性差,遇有大暴雨汇集成洪水,可能引发排土场泥石流,其下游无居民住户,对下游造成的危害是侵没耕地。
(10)触电
由于矿山作业环境条件差,工作面经常移动、设备频繁启动等原因,供电系统和电气设备常发生绝缘破坏、出现接地不良、过载、短路等故障,造成停电、火灾或触电事故的发生。
触电事故是矿山电气伤害事故中最主要的形式。
引起触电的原因除设备安装不合理,缺乏保护装置外,主要是由于违章指挥、违章操作所致。
如带负荷拉开裸露的闸刀开关;操作引起短路;近距离靠近高压带电体作业;线路短路、开启时熔断器熔断时炽热的金属微粒飞溅,人体过于接近带电体等。
3、主要职业危害因素分析
该矿床开采的主要职业危害因素有噪声、粉尘等。
(1)噪声危害
地表的空压机设备,井巷或采坑内进行凿岩、装岩的设备,如凿岩机等的运转都会产生一定的噪声。
噪声就是使人感到不愉快的声音,对人体的听力、心理、生理产生影响,长时间在噪声中工作能引起听觉功能敏感度下降甚至造成耳聋,或引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统等疾病的高发,在高噪音环境中作业,人的心情易烦躁,容易疲劳,反应迟钝,工作效率低,可诱发事故。
噪声干扰影响信息交流,听不清谈话或信号,促使误操作发生率上升,易诱发事故。
特别强烈的噪声还能损坏建筑物或影响设备、仪表的正常运行。
(2)粉尘危害
矿山建设和生产在凿岩、装岩、运输等过程中产生粉尘,存在着较为严重的粉尘危害。
生产过程中,如果在粉尘作业环境中长时间工作吸入粉尘,就会引起肺部组织纤维化、硬化,丧失呼吸功能,导致肺病甚至尘肺病。
粉尘还会引起刺激性疾病、急性中毒或癌症。
由矿山建设和生产工艺过程可以看出,矿山生产过程中的粉尘基本为岩石产生的粉尘,其爆炸的可能性较小。
除此之外,该矿目前尚未发现对人体有害的超标准微量元素和放射性元素。
因此,可以确定,矿山生产场所粉尘的主要危害方式为通过空气吸入,危害特性主要为长期吸入生产性粉尘后而引起肺脏致纤维化作用。
(3)振动危害
矿山生产过程中凿岩、装卸等作业环节以及电机等设备运转,都会产生一定的振动,物体振动可以产生强烈的噪声,振动与噪声往往并存,振动对人体具有损伤作用。
振动的作用不仅可以引起机械效应,更重要的是可以引起生理和心理的效应,振动可直接作用于人体,也可以间接作用于人体。
人体接受振动后,振动波在组织内传播,由于各组织内结构不同,传导的程度不同,对人体产生的损伤或副作用也不相同。
(4)自然有害因素
矿区属亚热带大陆性湿润气候,四季分明,冬冷夏热,具有空气湿润、雨量充沛的特点,不具备高温、低温伤害
4、主要地质及其它灾害因素分析
该矿属地下开采,地下形成采空区后,围岩应力平衡状态受到破坏,产生局部应力集中。
当顶板拉张应力超过围岩强度极限时,就会发生断裂、破碎,并冒落。
因此,该矿山的主要地质灾害是由于采矿活动诱发的地面裂缝、沉降、塌陷(陷落),其灾害防治主要反映在地压控制、采空区处理及管理等方面。
该矿区的地震设防烈度为Ⅵ度,在生产过程中要密切关注地震信息,做好抗震减灾工作,确保安全生产。
雷电是大自然的静电放电现象,矿山供配电等设施有可能遭受雷击,若防雷装置不符合规范要求,会遭到侵袭破坏,甚至引起火灾爆炸、伤害人身。
要求防雷接地装置定期进行检查,保证其有效性。
2.3对影响矿山安全的危险、有害因素的防范措施
2.3.1防止采空区塌陷的安全措施
地表塌陷
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