1114皮带顺槽作业规程.docx

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1114皮带顺槽作业规程

第一章工程概况

第一节概述

一、巷道名称:

本《作业规程》掘进的巷道名称为1114皮带顺槽。

二、巷道用途:

1114皮带顺槽承担着该工作面回采时工作面设备的安装工作面煤炭的回采工作及回采时的通风、运输、和安全管理,形成工作面生产系统。

三、设计长度

(一)该巷道设计长度:

1114皮带顺槽设计长度315m。

四、预计开、竣工时间

施工时间:

根据采掘接替需要定于2012年8月开始施工,预计2012年12月份完工。

附图1:

1114工作面平面图

第二节编写依据

一、经过审批的设计说明书及批准时间

本巷道施工的依据是《1114工作面平、断面设计图》,批准时间为2012年7月29日。

二、地质说明书及批准时间

所掘巷道的地质资料依据是《1114工作面掘进地质说明书》、《1114皮带顺槽预想地质剖面图》及《岩层综合柱状图》,递交时间为2012年7月30日。

三、矿压

根据地质说明书,并参考已施工的1111轨道顺槽和皮带顺槽的矿压及支架变形情况,1114皮带顺槽煤岩松软,压力较大,支护困难。

四、其他依据

(一)2011年3月1日,国家煤矿安全监察局颁布的《煤矿安全规程》;

(二)2007版,《河南省安全质量标准化考核办法及细则》;

(三)煤炭工业出版社2006版《煤矿工人安全技术操作规程》;

(四)《龙王庄煤业2011年度矿井灾害预防和处理计划》;

(五)煤炭工业出版社2005年版《煤矿作业规程编制指南》;

(六)永煤集团公司及龙王庄煤业有关制度、规定等;

第二章地面相对位置及地质概况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

该面对应地表无村庄及建筑物,主要为农田及丘陵,地面无水体。

地面标高+670~+700m,1114皮带顺槽的起始点坐标X=7902.596,Y=2728.551,其方位角为44°45′25″。

1114皮带顺槽井上下关系见附表1。

附表1:

1114皮带顺槽井上、下关系情况表

工作面概况

煤层名称

山西组二1煤

水平名称

+70m

采区

名称

Ⅱ采区

工作面名称

1114皮带顺槽

地面标高

(m)

+670~

+700

工作面标高

(m)

+225~+275

地面相对位置

该面对应地表无村庄及建筑物,主要为农田及丘陵,地面无水体。

井下位置及四邻采掘情况

该面于Ⅰ采区上山东北翼,距上部梁洼老矿采空区平距11米,其余方向为未开采的煤层实体。

 

第二节煤(岩)层赋存特征

附表2煤层情况

煤层厚度(m)

1.2m~6.8m

煤层结构

煤层倾角(度)

8°—10°

平均4m

简单

黑色,半亮型,局部光亮型夹暗煤及泥质条带。

粉末状,局部块状,夹矸为泥岩

附表3煤层顶底板情况

顶底板

名称

岩石名称

厚度(m)

岩性特征

老顶

细砂岩

7.7

浅灰-灰色、块状,斜层理发育,泥质胶结。

直接顶

中砂岩

12.85

灰、灰黑色、条带状,局部有炭化现象,富含植物化石。

二1煤层

4

黑色,局部光亮型,夹有镜煤。

直接底

泥岩

1.97

黑—灰色致密,多见植物根化石及黄铁矿,断口平坦

老底

粉砂岩

3.8

深灰色,含植物化石,白云母片和黄铁矿结核。

附图2:

1114工作面地层综合柱状图二1

第三节地质构造

1114皮带顺槽在掘进期间可能遇到一组地垒构造,组成该构造的断层分别为F5正断层(倾角70°,H=1.5-2.5m)及F11正断层(倾角70°,H=1-2m)。

附图3:

1114皮带顺槽二1煤层预想剖面图

第四节水文地质及探水措施

一、该面邻近上部梁洼老空区,经调查,该老空区积水面积365951㎡,预计积水量为439141m³,通过对1114工作面留设防治水煤柱计算,取得1114工作面防水煤柱宽度为115米。

工作面水压为1.65-1.48Mpa。

由于该面存在断层,老空积水有可能通过断层导水裂隙涌入工作面,因此巷道在正常掘进中,若局部地段出现滴水、淋水、渗水现象时,应立即停止掘进,并及时对该水源进行水质化验,待排除水害险情后方可掘进。

工作面在掘进过程中应及时施工临时水仓,并在水仓内安装3台排量不小于30m³/h排水泵,做到2备1用。

二1煤层底部灰岩含水层距二1煤层垂距约为18m,灰岩浅部以溶洞发育为主,深部则发育溶蚀裂隙,其富水性不均一,出水方式以集中泄水涌入矿井为主,初始水量大,补给水量小,但由于邻近上部梁洼老空区,该水源极有可能与1114工作面底板太灰水形成水力联系。

奥陶纪灰岩埋藏较深,不易形成危害,但可经断层破碎带形成侧向补给,成为矿井充水水源。

二、在掘进工作中需要注意地质和水文地质方面的问题及建议:

(一)由于该工作面接近梁洼矿老空区,因此需要加强老空水的防治和预测工作。

(二)区队管理人员加强对职工的防突水知识培训,让每名员工都能熟知突水前的征兆。

(三)掘进期间坚持“长探短掘、有掘必探”的原则。

第五节瓦斯、煤尘、自燃发火情况

一、瓦斯

该工作面瓦斯浓度绝对涌出量不大于0.6m3/min。

二、煤尘

煤尘具有爆炸危险性,爆炸危险指数27.5%。

三、煤的自燃

煤层为Ⅲ类不易自燃煤层

四、地温

地温26°—27°

五、地压

顶压、侧压局部地段明显,应加强支护管理。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

1114皮带顺槽位于上山东北翼,地面标高+670~+700m,该掘进工作面标高+225~+275m,巷道开口点坐标:

1114轨皮联巷开口坐标:

X=7898.046.270,Y=2724.040,1114皮带顺槽沿煤层底板掘进。

第二节支护设计

一、支护密度的确定

根据破碎圈理论及《巷道金属支架系列》,结合我矿1111工作面轨顺、皮顺支护经验,采用3.0m工字钢对子棚支护,棚距500mm(中—中),当煤层松软巷道压力大时,局部打木抬棚,一梁三柱。

二、巷道支护形式

(一)永久支护采用12#矿用工字钢梯形棚支护为主,巷顶采用塑编网+荆稍+背木背设,巷帮采用荆稍+背木背设。

巷道施工采用工字钢棚梁长3.0m(净口2.7m)×腿长2.5m对子棚支护,棚距(中—中)500mm。

(二)1114皮带顺槽巷道支护断面

巷道设计为梯形棚:

毛断面:

上宽3.0m,下宽4.38m,毛高2.4m,面积为8.85m2,净断面:

上净宽2.7m,下净宽4.12m,净高2.2m,面积为7.5m2,棚腿扎角为72°,棚腿埋深200mm。

附图4:

1114皮带顺槽巷道支护断面图。

第三节支护工艺

一、巷道支护方式

(一)永久支护:

采用12#矿用工字钢梯形对子棚支护,梁长3.0m(净口2.7m),腿长2.5m,巷道净高2.2m,棚腿埋深200mm,棚腿扎角72°.

(二)临时支护形式:

临时支护采用两组连锁式前探梁,共10节,每组每节前探梁0.5m,支护长度5m,每两节前探梁中间用一个销子连接,再在中间连接部位配1个轻型灵活的卡钳式悬梁器,前探梁与工字钢梁之间用大头楔背紧,两排连锁式前探梁的间距为1000mm,最大控顶距为700mm,最小控顶距为200mm。

(三)临时支护工艺及要求

1、首先施工人员先将正头打上超前支护,然后站在工字钢棚下,用长柄工具处理顶帮的活煤(矸),并进行敲帮问顶,用手镐将一棚工字钢梁的空间挖出来,挖好后,由两个人去后巷取两节前探梁向前延伸,取的时候由两个人操作,一个人将卡钳式悬梁器去掉,一个人扶着前探梁,等卡钳式悬梁器取掉后把前探梁销子拔掉,将前探梁去掉,共取两节,巷道一边一节,再用同样的方法把新取的前探梁和后一棚的前探梁用销子连接上,卡上卡钳式悬梁器,连接完后,有两个人将梁抬起放在向前延伸的前探梁上,这时再按中线调整好梁的位置,最后用塑编网、荆稍、背木进行背顶。

2、上梁时不少于5人,1人观察顶板并协调指挥,2人向前延伸前探梁,2人抬梁上梁。

3、加强顶板管理,发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,由外向里加强支护后方可继续施工。

4、前探梁紧跟工作面正头,如果煤层较软,顶帮易片冒及时采用1700mm的白腊杆打超前支护,超前支护打隐蔽,顶部用荆稍、背木背设,正头预留煤肚,其煤肚长度不大于1m。

附图5:

1114皮带顺槽临时支护示意图。

二、支护材料及规格

支护材料:

采用12#矿用工字钢梯形棚对子棚支护,梁长3.0m(净口2.7m),腿长2.5m,巷道净高2.2m,棚腿埋深200mm,棚腿扎角72°,棚距为500mm(中—中)。

支护材料规格见附表4

支护材料延米用量见附表5

巷道特征见附表4

附表4支护材料规格

序号

项目名称

规格

单位

备注

1

工字钢

3.0m

2

前探梁

500mm

20个

3

坑木

Φ160mm×2.4m

巷道压力大地段打木抬棚

4

塑编网

1.4m×2.8m

铺顶

5

撑杆

Φ50mm×500mm

梁、腿间成直线使用

6

背木

Φ30mm×500mm

背帮、背顶

7

荆稍

背帮、背顶

8

小径材

φ100~200mm×1200mm

充填冒顶区

9

管缝式锚杆

Φ35mm×1800mm

用于充填和处理冒顶区

10

白腊杆

1700mm

用于顶板松软地段

附表5支护材料延米用量

材料名称

背木

荆稍

撑杆

每米用量

44根

40kg

12根

附表6巷道特征表

项目

名称

煤岩

类别

断面

形状

掘进

断面

(m2)

净断面

(m2)

巷道

坡度

巷道

中宽

(m)

巷道

净高

(m)

工字钢

梯形

8.85

7.5

煤层

坡度

3.39

2.2

三、巷道背设要求

(一)采用12#工字钢棚支护,巷顶采用塑编网+荆稍+背木背设,巷帮采用荆稍+背木背设(背木小头直径≥30mm),当背木直径小于30mm时,采用双背木背设。

(二)架棚时顶帮要背严背实,采用工字钢棚支护,沿底掘进背木22根/棚(顶10根,两帮各6根),间距不大于250mm,均匀布设;撑杆每棚打6根,其中顶梁两端各1根,棚腿各2根,其中梁下300mm处每侧各1根,梁下1200mm处每侧各1根,(撑杆小头直径≥50mm)。

背木、撑杆要打直打牢,前后成一条直线。

(三)如果煤层较软,顶帮易片时及时打超前骨架(1700mm的白腊杆间距不大于100㎜)。

四、巷道支护要求

(一)水平巷道前倾后仰,优良±0.5°,合格±1°;

(二)支架迎山角为倾斜巷道坡度的1/7左右,允许的误差范围,优良不超过设计+0.5°不得退山,合格不超过设计+1°不得退山,坡度尺量迎山角度读数视巷道坡度而定。

见倾斜巷道支架迎山角、迎山距的参考数据表附表:

7

附表7:

倾斜巷道支架迎山角、迎山距的参考数据表

巷道坡

(度)

11°

13°

15°

18°

迎山角

(度)

0.85

1.14

1.57

1.85

2.14

2.57

坡度尺读数

(度)

84.85

83.14

80.57

78.5

77.14

74.57

(三)加强施工质量管理,按《龙王庄矿中腰线管理办法》及时校正中腰线发现中腰线有偏差时,必须立即与测量部门联系进行复测,无中腰线不得施工(沿煤层顶板掘进无腰线除外),因巷道中腰线偏差而导致的工程质量问题,必须当班返工合格。

(四)巷道上净宽:

巷道为一般巷道时,中心线至任何一帮的间距正负误差不得超过设计规定的±50mm。

巷道净高:

从巷道底板到棚梁垂直高度正负误差不得超过设计的±80mm。

(五)支架间距正负误差不得超过±100mm,不得出现“推磨棚”和“流水棚”,推磨和流水,两端梁扭距误差≤100㎜,支架梁水平度误差≤50mm,棚梁接口离合、错位误差≤5mm。

(六)撑杆、背木打设的位置、数量均符合设计要求。

(七)架棚必须栽到实底,严禁虚柱窝,棚腿窝深度符合要求。

(八)在掘进过程中必须备有一定数量的支护材料和应急材料(如单体柱、坑木、半圆木、木楔、白腊杆、塑编网、荆稍等)预防突发事件发生。

(九)文明生产要求:

1、巷道内无杂物、无淤泥、无积水、无浮煤(矸),浮煤(矸)不超过轨枕上平面。

2、各类物料按同一类型码放、摆放整齐,安全距离符合要求,材料牌板统一,挂牌高度保持一致,标志牌及其内容要齐全、清楚。

3、作业地点所有图板图文清晰、正确,保护完好,施工图板悬挂位置合理,便于作业人员观看。

4、中腰线(中线巷道正顶一条、腰线左帮一条)并用白漆标设距掘进迎头不大于10m,已标中腰线到正头巷道之间及时用粉笔在顶梁和腿上临时标设至正头。

5、工字钢棚要编号管理,编号原则由“01”至“100”,号码超过100后,重新开始编号,并每10棚在编号左上角加整百数小号(例如第210棚编为“210”),编号距迎头不超过20m,用白漆铺底,红漆编号。

第四章施工工艺

第一节施工方法

一、1114皮带顺槽采用全断面一次成巷方法,掘进与支护顺序进行作业;

(一)全煤巷道煤层松软时采用手镐或风镐落煤,半煤岩或全岩时,主要采用手持式气动钻机或YT-28气腿式凿岩机打眼爆破落岩(煤)。

(二)施工时,严格按照地测人员给定的中心线沿煤层底板掘进;

(三)运输采用人工攉煤到刮板输送机,通过皮带输送机直接外运;

(四)手镐掘进工艺流程:

接班→安全检查→手镐落煤→移前探梁→出煤→放梁→用背木使其接顶背紧顶梁护顶→掘两帮柱窝→栽腿→背帮→打撑木→清理→检查验收→交班。

(五)放炮掘进工艺流程:

接班→安全检查→打眼爆破→通风排烟→处理隐患→移前探梁→放梁→用背木使其接顶背紧顶梁护顶→出煤(矸)→掘两帮柱窝→栽腿→背帮→打撑木→清理→检查验收→交班。

二、巷道施工方法:

(一)施工前生产科地测组按设计要求,标定施工巷道中线,施工单位严格按标定的中腰线施工。

(二)开工前,应提前按设计要求,安设局部通风机、接好风筒和监测监控设备以及准备各种所需支护材料等。

(三)巷道施工时,采用12#工字钢棚支护,梁长3.0m工字钢棚施工,工字钢梁顶端背上管缝锚杆或白腊杆防止顶板脱落,严禁出现空顶现象,工字钢梁顶部采用木板、圆木、配合编织袋装矸石填实。

(4)在1114皮带顺槽起点施工时先架两棚4m的U型钢棚和两棚3.4m的U型钢棚过度,之后架再架3.0m工字钢棚,U型钢工字钢棚接口时,采用3.0m的工字钢对子棚支护,首先在工字钢梁顶端打上白腊杆防止U型钢变工字钢处顶板脱落,然后架六棚工字钢棚紧贴U型钢棚,六棚工字钢棚架好后在工字钢梁顶部采用编织袋装矸进行充填,直至接顶,严禁出现空顶现象。

每棚U型棚档间要求拱基线以上打设7根树脂锚杆,拱基线以下每帮打设3根,锚杆间、排距为700*500mm,U型钢棚架棚要求每棚U型钢棚用卡缆6个,连接板5个,要求连接杆成排成直线,梁腿搭接长度为450mm,耳间隙≤10mm,钢筋网采用φ6.5mm的钢筋网,网的规格900mm×1700mm,网孔孔径为100mm×100mm,网要压茬连接,搭接长度100mm,每300mm用12#铁丝双股捆绑。

附图6:

1114皮带顺槽4mU型钢棚支护断面图

附图7:

1114皮带顺槽3.4mU型钢棚支护断面图

第二节爆破作业

一、机械器具及其技术参数

(一)凿岩机:

YT-28型气腿式

(二)手持式气动钻机:

ZQS-65/2.5

二、爆破及器材

(一)爆破器材:

二级煤矿许用乳化炸药,1-5段毫秒延期电雷管,FD—200型防爆发爆器全断面一次起爆。

FD—200D型发爆器性能指标见附表6

附表6FD—200D型发爆器性能指标

参数

单位

数值

参数

单位

数值

引爆能力

200

引燃冲量

A2.mS

≥8.7

峰值电压

V

2800V

额定负载

Ω

≤1220

本安电流

mA

≤6mA

(二)装药结构:

全断面炮眼统一采取正向装药,电雷管段号不得装错或弄断管线,送药时用炮棍将药卷逐卷送到眼底,根据岩性及时调整装药量,按要求装水炮泥。

(三)起爆方式:

爆破网路采用串联方式一次起爆。

三、施工要求

(一)煤巷,不得放炮,采用手镐和风镐进行落煤,坚持掘一棚架一棚的原则。

(二)半煤岩巷施工时,先将煤掏出并装溜子外运,然后视岩石在巷道上部或下部采用分段分排下压或上挑爆破,炮眼数量根据岩石厚度及硬度确定,岩石厚度在800mm以下时打一排眼(5-6个炮眼),岩石厚在800mm-1500mm打2—3排眼(10-20个炮眼),炮眼布置及爆破参数可参照全岩爆破及半煤岩爆破的炮眼数量,每次爆破控制在5--10个炮眼内,装药量控制在1-2卷/眼,封泥长度不得小于眼深的1/2。

(三)全岩巷道掘进时,布置掏槽眼4个、辅助眼6个、周边眼18个和底眼12个,掏槽眼眼深1400mm,装3卷药,辅助眼和底眼眼深为1200mm,装2卷药,周边眼眼深为1200mm,装1卷药。

附图7:

1114皮带顺槽岩巷爆破布置三视图。

岩巷预期炮眼爆破效果表附表7

附表7岩巷预期炮眼爆破效果表

名称

单位

数量

名称

单位

数量

炮眼利用率

83

每米巷道炸药消耗量

kg/m

13.2

循环进尺

m

1.0

每循环炮眼长度

m

48.8

每循环爆破实体岩

m3

8.85

每立方米实体岩雷管消耗量

个/m3

4.5

每循环炸药消耗量

kg

13.2

每米巷道雷管消耗量

个/m

40

(四)放炮时,为防止崩倒工字钢棚,掘进头前5m必须使用连锁式前探梁加固,在距正头5—10m范围内撑木必须打牢。

(五)全煤(岩)巷及半煤岩巷施工时采用正向装药结构,全断面一次起爆,实现光面爆破。

一次起爆药量为13.2kg。

(六)迎头爆破后,及时在有效支护的掩护下按由外向里、先顶后帮的顺序找掉活矸危岩,做超前临时支护。

(七)使用风镐掘进前,应首先检查风镐风嘴、风绳及其连接处的可靠性,严防使用过程中风嘴或风绳断开伤人,使用过程中也应经常停镐检查风嘴、风绳及其连接处的可靠性,另外在使用风镐时,应一人操作,一人观顶及两帮,发现不安全因素及时停镐处理。

第三节装载与运输

一、掘进煤运输方式

1114皮带顺槽掘进期间选用一部SGB420刮板输送机、一部吊挂式皮带输送机至Ⅰ采区皮带上山的皮带输送机最后送至煤流系统。

二、材料、设备运输方式

(一)、材料及设备运输方式选择:

1114皮带顺槽材料采用JD-4型绞车提升到Ⅰ采区轨道上山中转车场,再用顶部车场JD-4型绞车提升到1114皮顺车场(1次提升4辆矿车)最后人工运至1114皮带顺槽。

(二)Ⅰ采区轨道上山斜巷段提升绞车选型

1114皮带顺槽车场采用JD-4型绞车提升运输,绞车安装在Ⅰ采区轨道上山顶部绞车房,一次提升4辆矿车。

原始参数:

1、提升斜坡长度550米,斜坡按最大坡度为+13º

2、调度绞车选用JD-4型,功率55Kw,绞车最大静张力5510Kg,绳容量700m。

3、提升钢丝绳绳径21.5mm,最小破断拉力总和:

26401Kg,钢丝绳每米重1.238Kg,滚动摩擦系数,取f=0.015。

4、矿车净重600kg,1车矸石重量1700kg

计算提升矸车数量

(1)提升1辆矸车时,钢丝绳所受的拉力:

F=n×(550+1700)(sin13º+fcos13º)

=n×2250×(0.224+0.015×0.974)

=536.87kg

提1辆矸车时F=536.87kg,提升4辆矸车时F=2147.48kg

(2)提升重物时钢丝绳自身阻力:

F1=PL(sin13º+fcos13º)

=1.238×550×(0.224+0.015×0.974)

=1.238×550×0.238

=162.05Kg

(3)提升四辆重车时总阻力为

F总=F+F1

=2147.48+162.05

=2309.53Kg

(4)提升4辆矸车时钢丝绳安全系数验算(按钢丝绳断丝10%计算)

M=26401×0.9/F+F1

=23760.9/2309.53

=10.28>10(最小安全系数)

根据以上验算JD—4型调度绞车在倾角13°的斜巷能满足提升四个矸车需求。

(5)根据以上验算JD—4型调度绞车在倾角13°的斜巷能满足提升4辆矸车。

结论:

Ⅰ采区轨道上山绞车坡坡长550最大坡度为13°选用JD-4.0直径φ21.5mm钢丝绳提升物料可提升四辆矸车。

三、出煤线路

1114皮带顺槽掘进运煤线路:

1114皮带顺槽刮板输送机→1114皮带顺槽皮带输送机→I采区皮带上山皮带输送机→I采区溜煤眼→皮带大巷→上仓皮带巷→井底煤仓→主井→地面。

四、运料线路

1114皮带顺槽掘进期间材料及设备运输线路为:

地面→副井底→轨道石门→轨道大巷→I采区轨道上山底车场→I采区轨道上山→1114皮带顺槽车场→1114皮带顺槽

五、运输系统安装维护

(一)按照《永煤公司采掘机电运输“规范化、统一化”标准》的要求,实现该掘进巷道质量标准化及文明生产。

(二)长材、大件按矿下发的《斜巷运输长材、大件的管理规定》执行。

附图8:

1114皮带顺槽运输路线示意图

第四节管路敷设

风水管路敷设在巷道的左帮,风、水管采用D89×4.5无缝钢管,管卡连接,严禁出现漏风漏水现象。

管路悬挂高度距巷道底板不低于300mm,风水管路的间距200mm;风水管路距迎头不超过30m,高压胶管紧跟迎头,所有管路必须按标准化要求悬挂整齐,严禁落地,每间隔50m设一个三通阀门,风管安装φ19mm高压球阀,水管φ19mm高压球阀。

风水管路均要在地面进行喷漆后入井,水管喷蓝漆、风管喷黄漆。

风水管路安装后进行编号,供风管路编号用“GF”表示,如:

“GF001”;供水管路编号用“GS”表示,如:

“GS001”。

并每50m编一次米数供风管路编号用“GF”表示,如:

“GF-∅80-050”;供水管路编号用“GS”表示,如:

“GS-∅80-050”。

要求编号印制整齐、统一采用白色字体,箭头方向与流向相同。

 

第五节设备及工具配备

机电设备及工具配备见附表8

附表8机电设备及工具配备

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

风镐

YG-7

3

两用一备

2

风钻

YT-28

2

一用一备

3

刮板输送机

SGB420∕55

1

4

局部通风机

FBDN05.6/2×11w

2

一用一备

5

排水泵

BQS20-50-5.5

2

一用一备

6

控制开关

QBZ-200

2

7

馈电开关

KBZ-400

1

8

电话

KTH11

2

9

手持式气动钻机

ZQS-65

2

一用一备

10

自动倒台开关

QBZ-2X120SF

1

11

乳化泵

BRW80/20

1

12

皮带输送机

QBZ-80

1

 

第五章生产系统

第一节通风

施工过程中,掘进工作面采用压入式通风方式,最长供风距离预计450m。

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