煤矿瓦斯治理3年规划.docx
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煤矿瓦斯治理3年规划
板石煤矿瓦斯治理三年规划
2013年1月10日
板石煤矿瓦斯治理三年(2013~2015年)规划
1.概述
1.1编制背景
为认真贯彻落实全国煤矿瓦斯治理现场会党中央、国务院研究部署的“十一五”后三年煤矿瓦斯治理工作和吉林省瓦斯治理会议提出的一系列要求,结合《省人民政府办公厅关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见》(黔府办发[2012]83号文件),深入贯彻落实科学发展观,坚持以人为本、安全发展。
进一步搞好我矿瓦斯治理和安全生产,加强管理、落实责任,搞好瓦斯治理规划,明确我矿“十一五”后三年(2013—2015年)瓦斯治理的目标、任务和措施,全力推动我矿瓦斯治理和安全生产工作,确保矿井安全生产和持续稳定发展,特编制本规划。
1.2编制依据
根据国家安监管总局局长在全国煤矿瓦斯治理现场会上所作的讲话《通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位,把煤矿瓦斯治理攻坚战扎实有效地推向深入》要求,实施安全发展战略,以“一通三防”为基础,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理方针,围绕“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的二十四字煤矿瓦斯治理与综合利用工作体系,树立“瓦斯是资源和清洁能源”的意识,进一步加强领导,落实责任,增加投入,依靠科技,严格管理,强化监察,推动我矿安全生产再上新水平。
1.3规划内容及期限
本次规划的内容包括:
通风设备、通风巷道维修、通风设施,瓦斯治理方案、抽放设备、抽采系统,监测监控系统及设备,防灭火系统,防尘系统,相关管理制度,矿井隐患排查及瓦斯综合利用等。
规划期限为:
2013年—2015年。
1.4规划的指导思想、编制原则及规划目标
指导思想:
深入贯彻党的十七大精神,以科学发展观为指导,坚持以人为本,坚持实施安全发展战略,坚持标本兼治、重在治本,完善政策、健全制度,强化管理、落实责任,努力实现煤矿安全生产形势稳定好转。
编制原则:
以“一通三防”为基础,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理方针,围绕“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的二十四字煤矿瓦斯治理与综合利用工作体系,树立“瓦斯是资源和清洁能源”的意识,结合我矿的具体情况,经过3年(2013~2015年)矿井生产布局的调整,通风、抽采、监控、管理制度的进一步完善,到2015年,基本建立二十四字煤矿瓦斯综合治理工作体系。
规划目标:
到2015年,基本建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的二十四字煤矿瓦斯综合治理工作体系,做到通风系统合理、风量供给充足、通风设施完好;抽采技术适用,抽采措施到位、抽采效果达标;监控装备齐全、闭锁断电可靠、应急处置及时;管理机制健全、管理责任明确、制度落实到位;隐患排查规范、隐患排除彻底;瓦斯利用合理、综合利用提高,利用效益明显,促进安全生产,确保矿井安全生产和持续稳定发展。
2.矿井安全基本情况
2.1矿井煤炭资源自然条件
⑴井田位置与交通
板石一井井田位于吉林省东部延边朝鲜族自治州珲春市境内,行政区隶属珲春市板石镇。
其地理座标为东经:
130°15′56″至130°20′42″,北纬42°45′55″至42°49′33″。
井田北距珲春市约12Km,距图门市约65Km,井田东部有珲春至敬信中俄边境国防公路,井田东北部边界有珲春到中俄边境长岭子口岸公路。
井田中部有板石至河口的砼公路。
珲春至图门的铁路于1996年6月份正式通车。
矿区铁路专用线与国铁图珲线的七户洞车站接轨,矿区专用线全长14.45Km,己建成通车,交通条件十分便利。
交通位置见图1-1。
本井田的交通十分便利,也为该井田开工建设创造了十分便利的运输条件,从大型设备到施工的设备、设施、原材料等进入现场,运输条件均已具备。
图1-1板石煤矿位置示意图
⑵地形地貌
本井田位于珲春盆地西南部边缘地带,井田南部边界为石炭二迭系及海西期花岗岩组成的低山,西与西北被图们和珲春河围绕,区内大面积为冲积平原,地面标高+20m—+30m。
本区标高点为南部七盘岭海拔标高为+514m,最低为本区西北西崴子一带,海拔标高+20.2m。
井田内地表水系发育,河流、人工渠纵横交错,井泉到处可见,珲春河在井田西部边界通过。
⑶煤层地质特征
本井田煤层赋存状态,为缓倾斜近距离薄及中厚煤层群,倾角为5°-15°,平均为8°左右。
煤系地层含煤4-110层,但主要计量煤层均集中于下含煤段(Eh²),可采煤层11层,煤层总厚度14.34m,平均厚度6.97m,单层厚度0.8-3.98m,平均厚度1.34m,工业储量含煤系数为6.06%。
从可采煤层发育情况分析,由南向北变薄,上部煤层比下煤层相对稳定,各煤层可采范围,由下至上逐渐增大,结构亦相对简单,灰份是上部煤层比下部煤层低。
19-23号煤层对比可靠性较高,尤其19、19b、20、20a、21号煤层对比更为可靠,煤层间距一般在7-25m。
可采煤层特征见表1-2,煤质特征见表1-3。
煤层顶底板为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩及砂岩,厚度0.5-3.0m。
⑷煤炭资源状况
可采储量:
5271.3万吨。
⑸地质构造
该井田位于珲春断陷地的西南端,地层走向大体是北东向展布,倾向北西,为一单斜构造。
地层倾角10°-15°,深部趋于平缓,本井地质构造属中等复杂型。
井田内断裂较发育,查明有26条断层,按走向可分为北北东和北东东两组,落差大于50m的有13条,30-50m的6条,小于30m的7条,均为高角度正断层。
主要断层特征见表1-1。
⑹水文地质
区内根据水文地质特征共划分5个含水岩组,2个相对隔水岩组。
故对本井田破碎带应引起重视。
另外,本井田有26条断层,落差大于50米有13条,它们切割沟通各断层,有可能成为矿井的导水通道。
该井田水文地质为二类二型,工程地质类型为一类偏复
杂型,环境为二类偏复杂型。
矿井设计正常涌水量为294.25m3/h。
2.2矿井矿井生产状况
矿井为斜井——单一水平开拓。
-480m标高为永久水平,设有主、副、新副井三条井筒坡度均为25°。
主井长度1223m,安装有B1200型钢丝绳芯强力皮带运输机。
专用提升煤炭兼少量入风。
副井、新副井长度为1230m,安装有JK-3.5/30E矿用提升绞车一台,负责通风、排矸、运送物料兼入风。
新副井长度为1230m,负责少量排矸、下料及升降人员。
矿井通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式,板石煤矿现有两台FBCDZ№30/2×450型主扇,主扇电动机功率为2×450kW,一用一备,可实现7200m3/min-14100m3/min的变频调节。
-480m、-585m水平井底车场附近设有水仓,中央变电所及泵房,一段集中排水。
矿井核定生产能力为300万吨/年,是一座现代化的大型矿井。
开拓方式为斜井开拓,已形成了-480m生产水平。
计划全年回采300万吨。
矿井于2007年12月28日正式投产。
全员1700人,井下作业人员1168人。
目前生产情况如下:
(一)采煤一区
22004工作面
(二)采煤二区
119b03工作面
(三)采煤三区
119b01回撤工作面
(四)准备队
22006安装工作面
(五)掘进区
312队:
22010下顺
313队:
119b03下顺
315队:
119b03上顺
316队:
119b06上顺
(六)开拓区
320队:
东翼回风大巷
321队:
119b06下顺
331队:
东翼轨道大巷
341队:
东翼皮带大巷
2.3矿井安全现状
⑴生产能力现状
矿井核定生产能力为300万吨/年,是一座现代化的大型矿井。
开拓方式为斜井开拓,已形成了-480m生产水平。
计划全年回采300万吨。
2生产系统情况
通风系统现状
矿井为中央并列式通风方式,抽出式通风方法。
主井、副井、新副井三条井筒入风,风立井回风。
风立井配备FBCDZN0*30型通风机两台,一台工作,一台备用;电动机型号为:
YBF630-M1-10;电机额定功率为:
2*450千万;铭牌最大风量为:
7200m3/min-14100m3/min;矿井总入风量为:
10495m3/min,风立井总排风量为:
10860m3/min,矿井有效风量为:
9732m3/min,矿井有效风量率为:
87%,最大通风流程为:
7725m;矿井负压为:
2920pa,矿井通风等积孔为:
3.85m2,属于矿井通风容易时期。
2012年板石矿井瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量为:
58.05m3/min,相对瓦斯涌出量为:
10.79m3/t。
⑶抽放系统现状
本矿还未建立瓦斯抽放系统。
3测监控系统现状
板石煤矿建有完善的安全监测监控系统,本矿井装设KJ406R煤矿安全监控。
系统正常运行,并能满足国家相关规定。
一、该系统具有以下特点:
(一)检测、监控设备符合国际、国家及行业的有关规程、规范、标准。
遵循先进、成熟、适用、可靠地原则,选用通过国家技术监督局认证、经有关部门检验取得“MA”安全标志准用证的产品;
(二)选用本质安全型设备;
(三)安全监测、监控设备具备故障闭锁功能;
(四)安全监测、监控设备具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
当主机和系统发生故障时,系统保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
当电网停电后,安全监测、监控系统保证正常工作时间不小于2小时。
(五)为防止雷电通过矿井安全监测、监控系统引起井下瓦斯爆炸,系统设备具有防雷保护;
(六)为防止人为取消断电功能,保障煤矿安全生产,系统设备具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能;
(七)KJ406R系统具有以上各项并满足AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》,KJ406R煤矿安全监控系统包括安全监控子系统和人员管理子系统。
由地面中心站(Windows2000平台)、网络交换机、网络基站、监控分站、电控箱、闭锁装置主机及各种制式的模拟量和开关量传感器等构成;
(八)安全监控子系统可对矿井中的甲烷、一氧化碳、风速、温度、负压等环境参数以及地面、井下的各种设备的开停状态进行实时监控和连续监测、记录;
(九)监控分站或风电甲烷闭锁装置主机实时监测模拟量传感器采集的甲烷、一氧化碳、风速、温度、负压等环境参数及开关量传感器检测的风机开停、风门关闭等设备状态。
当甲烷浓度超限或设备故障时,监控分站或风电甲烷闭锁装置主机发出控制命令切断相应区域的动力电源;监控分站或风电甲烷闭锁装置主机将数据转成FSK信号,通过网络基站将接收到的FSK信号转成TCP/IP协议的网络信号,再将网络信号传给组成环网的其中一个网络交换机。
最后通过与网络交换机相连的地面监控主机把井下设备采集的信息显示出来。
⑸提升、运输系统现状
①原煤运输系统
矿井运输提升方式为斜井串车提升:
主井斜长370m,坡度24°,提升绞车型号为JT1600/1224型,卷筒直径为1600㎜,绳最大静张力为40KN,牵引长度最长可达640m,绳速3.4m/s,选用Φ24.0㎜钢丝绳,功率为155KW,为锦州矿山机械厂制造。
辅助提升斜井采用JT-1000型提升绞车,提升方式为矿车串车提升。
主要负责材料入井、系统排矸提升,副斜井坡长495m、坡度24度,选用Φ18.5㎜钢丝绳。
②井下运输系统
XX煤矿+1660运输石门长110米,运输方式:
人力推矿车运输,轨型为15kg/m,600mm轨距。
现有0.75吨底卸式矿车80台。
③排矸系统、运料系统:
本矿排矸运料均为一个系统,通过辅助提升斜井绞车提升至地面,经装载机装汽车运至华鑫矸石砖厂生产矸石砖。
运料系统则为相反路线,从地面坑木场人工扛运到井口装车,经绞车放至井下,再人工运到各使用地点。
④人员运输系统
本矿无人员运输系统。
⑹防治水系统现状
XX煤矿共有两个主排水泵房,即+1600m的辅助提升井井底水泵房和+1680m水平中央泵房。
目前,辅助提升井井底水泵房只有1个水仓,容积为300m3,配有100D85×5清水泵二台,额定流量85m3/h,安设4寸排水管路二趟。
+1680中央泵房配有100D85×5清水泵四台,额定流量85m3/h、配用电机功率75KW。
中央泵房主水仓容量280m3,副水仓容量300m3,安设4寸排水管路四趟。
⑺压风系统
本矿还末建压风系统,预计在2012年设计建设。
⑻防尘、防灭火系统现状
①防尘洒水系统
防尘水源:
目前在采区地面建立了净化水站,处理能力为120m3/h,防尘水池总容量为200m3,静压水池敷设铁管引水向各防尘用水地点供水。
防尘洒水系统:
目前,该矿的防尘系统主管为1寸铁管,支管为6分铁管。
一趟主管通过辅助提升斜井至+1660m水平运输石门,另一趟主管经风井至回风石门,从石门向各煤层分支管。
全矿共有防尘管路总长为4100m。
在采煤工作面运输巷、运输石门、掘进巷道等安设溜子的巷道内敷设的防尘管路中,每隔50m安设一个三通阀门,其它巷道每隔100m设一个三通阀门,所有三通均配有20m软胶管,供定期冲洗巷道煤尘使用。
②防灭火系统
XX煤矿消防洒水系统与防尘供水系统共用一套水源和输水管路。
井下消防材料库设在集中运输巷内,并备有足够的消防器材。
井下消防材料库、硐室、井下车场、变电所、漏煤眼、风机安设处各配有干粉灭火器2个,并配有消防软管;在采掘运输巷内的刮板输送机头配齐2个干粉灭火器和0.3m3砂子及消防软管。
所有采煤工作面的回风巷和运输巷配有2个干粉灭火器;所有掘进工作面进风口配有2个干粉灭火器材及消防软管。
矿井所有电器设备均使用防爆型设备,检修时严格按操作规程进行停电。
地面防火:
主扇房、变电所、井口房附近50m内严禁烟火。
矿有兼职消防队伍,负责地面防火。
矿成立有专门的防火组织机构,明确规定了机构的职责、任务及责任范围。
⑼供电系统现状
①供电系统
供电电源:
XX煤矿为三回路供电,即红果专线、农网电和火铺矿转供的677线路备用电源。
地面变电所安设800KVA,500KVA变压器向井下供电,地面供电为佳兴洗煤厂500KVA变压器转供。
a、井下供电:
井下供电通过地面变电所直接向井下供电,主斜井双趟电缆入井至主水仓配电点,电缆截面积分别为U1000-3×120+1×35mm2,U1000-3×95+1×25mm2全长0.3Km。
辅助提升斜井为双趟电缆至井底水仓配电点,电缆分别为U1000-3×120+1×35mm2,U1000-3×70+1×25mm2全长0.5Km。
b、矿井主变压器容量:
地面变电所800kVA主变一台,500kVA主变一台。
c、矿井负荷情况:
该矿井运行设备总容量最大为750kW。
⑽通讯系统现状
矿井井下通讯系统:
XX煤矿生产调度使用型号为A型-216程控交换机和YZ-208型程控交换机2部,分别代电话16门和8门,16门的交换机安在新井口机电队值班室,主要用于改扩建生产系统,8门的交换机用于辅助提升井生产系统。
现用地面井下总台数为16门,满足生产需求。
2.4瓦斯赋存及瓦斯灾害危险性
⑴瓦斯赋存、涌出基本情况
①瓦斯赋存情况:
XX煤矿瓦斯风化带深度为40m,瓦斯涌出梯度为0.00405m3/min/m。
瓦斯含量的垂向分带明显,瓦斯含量随埋藏深度增加而增大。
从煤层来看,12#煤层瓦斯含量最大。
+1680水平以上煤层平均瓦斯含量为5.60m3/t,+1600水平煤层平均瓦斯含量为7.28m3/t。
矿井所有煤层均为不易自燃煤层,所开采的煤层均具有煤尘爆炸危险性。
各煤层瓦斯含量见下表。
月矿各煤层瓦斯含量表单位:
m3/t
煤层
标高
1#
3#
5#
7#
10#
12#
14#
17#
22#
24#
+1680
4.10
4.52
4.68
4.96
5.70
5.68
5.50
5.76
5.40
5.16
+1660
6.12
6.05
6.24
6.59
7.34
7.30
7.29
7.44
7.08
7.22
②瓦斯涌出情况:
XX煤矿历年瓦斯等级鉴定均为高瓦斯矿井,建矿至今未发生过煤与瓦斯突出。
目前一直按高瓦斯矿井进行管理。
近几年来的瓦斯涌出情况见下表。
XX煤矿近年度瓦斯涌出情况表
年份
风排瓦斯量(m3/min)
抽放瓦斯量(m3/min)
绝对瓦斯涌出量(m3/min)
相对瓦斯涌出量(m3/t)
备注
2004
0.49
0
0.49
10.41
表中数据为瓦斯等级鉴定结果
2005
0.84
0
0.84
10.80
2006
3.38
0
3.38
11.06
2007
3.41
0
3.41
11.16
⑵瓦斯灾害危险性
瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、中毒窒息等灾害事故的危险性主要体现在造成人员伤亡及财产损失,影响企业正常、健康的发展,防碍社会和谐。
2.5矿井“一通三防”系统现状及其存在问题
⑴通风系统
矿井通风为中央式通风方式,抽出式通风方法。
全矿现有进风井口2个,回风井口1个,分1个采区布置布置有专用回风巷。
矿井用风地点主要是各回采工作面、掘进工作面、各类峒室、其它行人及运料等巷道。
矿井风量情况详见矿井通风情况表。
矿井通风情况表
矿井名称
需要风量
(m3/min)
实际进风量
(m3/min)
回风量
(m3/min)
有效风量
(m3/min)
外部漏风量
(m3/min)
最大通
风流程
(m)
等积孔
(m2)
XX煤矿
1100
1306
1329
1020
40
980
2.05
①主要通风装备及能力
主要通风机型号为:
BK60-№14,两台,一台运行,一台备用。
其运行参数见矿井主要通风机装备及运行情况表。
矿井主要通风机装备及运行情况表
矿井名称
风井
名称
型 号
数量
(台)
装机功率(kw)
叶片角度
(°)
电压
(V)
电流
(A)
风量
(m3/min)
负压
(Pa)
XX
BK60-№14
2
37
380
1369
3500
②分区通风情况
目前共2个回采面、3个掘进面,即3#煤层的1136上回采面,5#煤层的1156回采面,11127上、下巷掘进工作面运输石门开拓头。
所有回采面和掘进面均有其独立的进回风系统。
③通风系统存在问题
随着开采深度的增加及开采强度的增大,现有的通风能力已不能满足矿井生产发展的需要,全矿井总风量较为紧张,主要通风机需要及时进行更换,以保证通风能力满足矿井生产发展的需要。
因通风路线长,井下部分巷道变形严重,影响通风,需要进行扩修和巷修,以满足安全生产通风的需要,确保通风可靠。
⑵抽采系统
目前,我矿还未建立瓦斯抽放系统。
随着开采进入12#、17#煤层,必须及时建立瓦斯抽采系统,以满足矿井安全生产的目的。
⑶监测监控系统
①装备、能力
我矿使用煤炭科学研究院重庆分院生产的KJ90型矿井监测监控系统,现矿井共有瓦斯传感器38台,其它各类传感器16台,监测分站3台,可满足监测32个测点的需求,监测终端1台,并实现了与县煤炭局联网。
监测监控及安全装备见下表。
监测监控系统及安全装备表
公
司
名
矿名
监控
系统
型号
监测
分站
可检测的
测点数
瓦斯传感器
其它
各类
传感器
监控系
统联网
传感器
便携式
瓦检仪
光学
瓦检器
隔离式
自救器
备注
台
个
台
台
个
台
台
台
XX煤矿
KJ90
3
32
38
16
20
30
17
260
②监控手段
该系统提供多种诊断功能,包括系统的传输校验、误码率测试、传感器故障统计、分站故障统计等监测系统的自身诊断,保证了系统传输安全、可靠;系统具有故障闭锁功能;具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能,当主机和系统发生故障时,能保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
系统具有备用电源。
当电网停电后,系统能对甲烷、风速、负压、一氧化碳、局扇开停等主要监控量继续监控,继续监控时间不小于2小时;为防止雷电通过矿井安全监测、监控系统引起井下瓦斯爆炸,系统设备具有防雷保护功能;为防止人为取消断电功能,保障煤矿安全生产,系统设备具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。
系统可对全矿的瓦斯、一氧化碳、风速、风量、温度、重要采掘运输设备开停、电压、电流等安全与生产参数进行测量、统计、分析和信息存储;在参数超限和设备故障时,能及时报警、显示和打印等功能。
系统为自动监测,人工维护。
③存在问题
该系统安装时间较长,目前已不能适应矿井全方位监测的需要,其监测范围相对较小。
本系统不能兼容工业电视等监控手段,无法适应现阶段煤矿企业的安全管理需要,需对其进行升级改造。
2.6矿井煤层开采情况
我矿目前未严格按逐层开采顺序进行开采。
2.7矿井防灭火、防尘现状
⑴防尘洒水系统
防尘水源:
目前在主斜井井口附近地面建立了净化水站,防尘水池总容量为200m3,建于风井口往上60的山上,静压水池敷设铁管引水向各防尘用水地点供水。
全矿共有防尘管路总长为4100m。
各采煤工作面运输巷、运输石门、掘进巷道等安设有溜子的巷道内敷设的防尘管路中,每隔50m安设一个三通阀门,并配有20m软胶管,其它巷道每隔100m设一个三通阀门,也配有20m软胶管,供定期冲洗巷道煤尘使用。
防尘管路主管路管径为1寸,支管路管径分别为1寸和6分。
全矿共有防尘管路4100m,其中1寸防尘管长度1800m,6分防尘管长度2300m,软胶管200m。
本矿防尘系统完善,设施齐全。
回采面在其进、回风巷各设2道净化水幕。
掘进工作面距迎头20m设一道移动式净化水幕,在掘进巷道出口往里设置一道水幕。
各进风井均设置一道净化水幕。
各转载点、煤仓放煤口等地点均设有喷雾。
全矿井下共安设喷雾降尘装置12组,净化水幕6组。
井下所有采、掘工作面均采用了湿式作业。
⑵防灭火系统
XX煤矿消防洒水系统与防尘供水系统共用一套水源和输水管路。
井下消防材料库设在集中运输巷内,并备有足够的消防器材。
井下消防材料库、机电硐室、井下车场、配电点、漏煤眼、处各配有干粉灭火器2个,并配有消防软管;在采掘运输巷内的刮板输送机头配齐2个干粉灭火器和0.3m3砂子及消防软管。
所有采煤工作面的回风巷和运输巷配有2个干粉灭火器;所有掘进工作面进风口配有2个干粉灭火器材及消防软管。
矿井所有电器设备均使用防爆型设备,检修时严格按操作规程进行停电。
地面防火:
主扇房、地面变电室、井口房附近50m内严禁烟火。
矿有兼职消防队伍,负责地面防火。
矿成立有专门的防火组织机构,明确规定了机构的职责、任务及责任范围,并制定了专门的矿井防灭火管理安全技术措施。
2.8矿井供电系统现状
我矿现有地面变电室,配有800KVA和500KVA变压器各一台,担负全矿生产用电。
全矿最大负荷750KW。
地面供电由佳兴洗煤厂500KVA变压器负担。
2.9“一通三防”人员配备情况
XX煤矿“一通三防”人员配备如下:
瓦斯检查员13人,安全员10人,监控员3人,监测电工2人,通风管理员1人。
矿井“一通三防”管理由矿总工程师负责。
3.2012-2014年生产计划(详见各年度采掘
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