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PD2探硐掘进作业规程

天民昂州煤炭有限公司南矿

PD2探硐掘进作业规程

 

矿长:

舒启田

技术负责人:

赵文彬

安全副矿长:

范豪

生产副矿长:

张泽林

通风副矿长:

胡远洪

机电副矿长:

戚旺雨

编制人:

赵文彬

编制日期:

2014年4月2日

天民昂州煤炭有限公司南矿

PD2探硐掘进作业规程会审表

会审人员

(科室)

会审意见

签字

会审时间

矿长

技术负责人

(技术科)

生产副矿长

(生产科)

安全副矿

(安全管理科)

通风副矿长

(通风科)

机电副矿长

(机电科)

驻矿安全生产

副总

贯彻学习记录

学习地点

组织学习人

学习时间

参加学习人员(签字):

目录

第一章概况……………………………………………………………1

第一节概述…………………………………………………………………1

第二节编写依据………………………………………………………………1

第二章矿区地质及水文情况简述……………………………………………2

第一节矿区地形地貌…………………………………………………………2

第二节矿区地层构造情况……………………………………………………2

第三节煤(岩)层赋存特征…………………………………………………3

第四节水文地质情况…………………………………………………………6

第三章巷道布置及支护说明…………………………………………………7

第一节巷道布置………………………………………………………………7

第二节矿压观测………………………………………………………………8

第三节支护设计………………………………………………………………8

第四节支护工艺……………………………………………………………10

第四章施工工艺……………………………………………….……………16

第一节施工方法…………………………………………………………….16

第二节凿岩施工方式……………………………………………………….16

第三节爆破作业…………………………………………………………….16

第四节装载运输…………………………………………………………….19

第五节管线及轨道敷设…………………………………………………….19

第六节施工及工具配备…………………………………………………….20

第五章生产系统…………………………………………………………….20

第一节通风……………………………………………………………….20

第二节压风……………………………………………………………….22

第三节瓦斯防治…………………………………………………………….23

第四节综合防尘…………………………………………………………….24

第五节防灭火………………………………………………………………25

第六节安全监测…………………………………………………………….26

第七节供电……………………………………………………………….26

第八节排水……………………………………………………………….26

第九节运输……………………………………………………………….26

第十节照明、通信和信号………………………………………………….27

第六章劳动组织及主要技术经济指标…………………………………….27

第一节劳动组织…………………………………………………………….27

第二节循环作业…………………………………………………………….28

第三节主要技术经济指标………………………………………………….28

第七章安全技术措施……………………………………………………….29

第一节一般规定…………………………………………………………….29

第二节一通三防…………………………………………………………….30

第三节顶板管理措施………………………………………………………34

第四节爆破管理措施………………………………………………………37

第五节防治水管理措施……………………………………………………40

第六节机电管理措施………………………………………………………41

第七节运输管理措施………………………………………………………43

第八节质量标准化管理要求………………………………………………46

第八章灾害应急措施及避灾路线………………………………………….48

第九章其它………………………………………………………………49

 

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称及地理位置

(一)巷道名称:

PD2探硐。

(二)地理位置:

该巷道布置在矿区井田范围内蚂蟥沟中部之西,地面井筒开口地理坐标X:

3323291.63,Y:

34532213.15,Z:

+2100m,a:

32°。

(三)井筒走向相对位置:

井筒走向与地面相对位置位于蚂蟥沟之西,平行井筒位置和走向上部没有建筑物、采空区,不存在老空积水、瓦斯等对工程的影响。

该井筒与+2215m井筒标高为115m。

二、巷道用途及服务年限

(一)巷道用途:

为了探明+2100m水平A、B、C煤层煤炭资源储量及煤层赋存状况,摸清煤岩产状,为下步井工设计提供可靠依据。

(二)服务年限:

该巷道服务于+2100m水平及以上煤炭资源勘探明为止。

三、施工要求

该巷道在施工过程中必须严格按矿测量人员所施放的中、腰线掘进。

四、巷道工程量

该巷道设计长度为1080m,坡度为3‰。

五、开、竣工时间

该工程从2014年4月6日开始施工,每月按25天计算,每天三班循环作业施工,班循环进尺1.2m,日循环进尺3.6m,月掘进为90m,计划12个月可竣工。

第二节编写依据

一、根据2011版《煤矿安全规程》、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿地质工作规定的通知》(安监总煤调〔2013〕135号)文件、《煤矿防治水规定》、四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队设计编制的《补充生产地质勘探设计》,《天全县国土资源局关于天民昂州煤炭有限公司昂州煤矿南矿补充生产地质勘探工程施工的批复》(天国土资源函〔2014〕25号),《四川省煤矿安全质量标准化考核评级办法》(川安监〔2013〕164号)文件;结合各工种《操作规程》、《岗位责任制》及相关安全法律法规。

第二章矿区地质及水文情况简述

第一节矿区地形地貌

矿区地处强烈上升的高中山区,地貌属侵蚀构造地形。

总体地形为北高、南低。

区内最高海拔2760米,最低海拔2040米,相对高差720米。

地形坡度一般在25°~50°度间,局部地段有陡坡或悬崖存在。

由于地形总体倾向为南,地形较陡,矿区内无大的地表水体,地表水系较发育,西清水沟、东清沟水、蚂蝗沟、大獐子沟、对水沟等溪沟为常年性溪沟,由北向南汇入白木河,在两岔河与新井沟汇合后折向东而后向南汇入天全河。

天全河为青衣江上游支流,属岷江水系。

在白木河和新井沟两岸地形陡峭,多为山坡、荒地,植被较发育,主要为灌木丛和树木。

该区气候属亚热带湿润季风性气候,高山地带常年气温较低,年温差相对较小,日温差较大,多雾,全年雾天占三分之二。

极端最高气温28℃,极端最低-18℃;区内雨量充沛,每年5~10月为雨季,降雨多集中于7、8、9月,常形成灾害性暴雨天气,最大日降雨量大于200mm,且每年降水均不小于200天,年降水量1740~2000mm;区内冬季寒冷,每年11月~次年4月为冰冻期,夏季湿热,但无酷暑,常有7月降雪的特殊天气。

第二节矿区地层构造情况

一、地层

根据四川省地质矿产勘查开发局四O三地质队2009年9月为我矿提供的《资源储量核实报告》,矿区内出露的地层,最老为中泥盆统、最新为上三叠统须家河组。

其主要岩石类型为灰岩、细砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩和少量有机岩。

次有变层凝灰岩、蛇纹岩、闪长岩、辉绿岩等所组成的杂岩体。

多分布于矿区外围数公里到数十公里外。

区内主要泥质岩类,经轻微变质作用的影响,显现板状构造特征。

其主要地层层序结构及岩性组合,主要有中泥盆统(D2)、上三叠系须家河组(T3xj)和下段(T3xj1)。

矿区主要含煤地层为三叠系上统须家河组(T3xj2)中段。

有A煤层、B煤层、C煤层、D煤层。

二、构造

矿区地处龙门山推覆构造南端与康滇地轴北端的交会部位,夹持于区域性逆断层F1与F7之间,为一紧密复式倒转向斜(昂州向斜),区内构造极其复杂,断层、褶曲发育。

主要构造线走向NE,次级构造线走向NW。

区内地层走向主要为20°,倾向NW~N~NE~SE,倾角一般50°~70°。

F6逆断层:

斜穿矿区中部,北东起下梁子,经正杠,南到白木沟,为斜交昂州河煤矿区南部的逆断层,延伸长度大于2500米。

其走向北东,倾向北西,倾角70°~75°,走向断距75米,地层断距约50米。

该断层严重破坏了向斜南段东翼煤层、地层的连续性,其下盘地层产生牵引现象。

矿井主要开采A、B、C煤层,均赋存于三叠系上统须家河组第二段地层中,煤层严格受地层层位控制,与地层产状一致。

矿区内主要煤层出露长度约1300米,宽约450米左右。

A、B、C、煤层虽厚度变化较大、但质量和层位不稳定。

第三节煤(岩)层赋存特征

一、含煤岩系

我矿区主要含煤地层为三叠系上统须家河组(T3xj2)中段,见:

矿区地层综合柱状图。

该段为一套由粉砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩、页岩为主,次为中粒砂岩、细粒砂岩和煤组成,属内陆山间小型湖盆~沼泽相含煤沉积。

由于其空间上泥炭沼泽发育不甚稳定,地面抬升与沉降变化频繁,因此,区内煤层结构较为复杂,夹矸层数较多,但在平面上由于沉积环境较为稳定,因此可采和局部可采煤层以及煤层间距均相对稳定,局部地段仅因为上覆盖层古河床的沉积冲刷破坏,造成含煤性的局部差异。

砂体总体发育规律性较强,便于煤层对比。

区内含煤地层总厚500~560米,其主要含煤地层为三叠系上统须家河组(T3xj2)中段地层,含煤多层,其中A、B(主要可采煤层)、C(可采煤层)、D煤层可采或局部可采。

根据四川省地质矿产局川西北地质大队1986年2月提交的《四川省天全县昂州河煤矿区详查地质报告》中施工的勘探钻孔、昂州煤矿北矿井巷揭露煤层厚度情况,范围内原主采的B煤层厚度有由南向北逐渐变薄的趋势。

二、B煤层结构及顶底板

因为该工程巷道布置穿B煤层施工,为此,只对B煤层结构及顶底板作如下介绍。

(一)B煤层

1、该煤层位于须家河组中段中部,形成于第Ⅲ旋回上部泥炭沼泽环境中,是昂州煤矿南矿的主要开采对象,也是本次工作的重点,B煤层上距C煤层层间距25.65~43.89米,平均层间距32.36米,层位稳定。

煤层总厚度1.15~7.31米;东翼:

纯煤厚1.15~6.52米,平均厚度3.20米;西翼:

纯煤厚1.25~2.20米,平均厚度1.61米;矿区平均厚度2.41米,全区可采。

煤层厚度由南向北发生波状起伏,一般中段厚度小,南北两端厚度大。

煤层结构复杂,含夹矸0~7层,一般含夹矸2~5层,薄化地带一般则不含矸石,煤层进度表越大,夹矸层数越多。

夹矸单层厚度一般0.1~0.3米,最大厚度0.55米。

夹矸多呈短轴透镜体产出,少数呈长透镜体产出。

夹矸主要分布于煤层的中下部,上部分布较少,一般煤层下部夹矸延伸长度大,上部夹矸延伸长度小。

夹矸岩性主要为页岩、炭质页岩、含粉砂炭质泥岩及含炭粉砂质泥岩,偶见少量含炭粉砂岩。

该煤层受构造影响严重,属较稳定~不稳定的特厚煤层。

(二)B煤层顶、底板

煤层顶板岩性在矿区北段主要为炭质页岩和页岩,少数为含粉砂炭质页岩;在矿区南段以粉砂质页岩、粉砂岩和含炭泥质粉砂岩为主,少数为炭质页岩和含粉砂炭质页岩;底板岩性主要为炭质页岩和页岩组成,含少量粉砂岩,局部为细粒砂岩。

三、瓦斯、煤尘、自燃及地温

(一)瓦斯等级鉴定根据雅安雷丰安全技术培训有限公司于2012年8月,对我矿+2215m巷探进行瓦斯等级鉴定,鉴定的结果是矿井CH4绝对涌出量为4.033m3/min,掘进工作面最大CH4绝对涌出量为0.629m3/min。

瓦斯等级为高瓦斯。

(二)煤尘爆炸性和自燃倾向等级鉴定根据煤炭科学研究总院重庆分院2004年2月11日对我矿B煤层的煤尘爆炸性危险性鉴定报告和自燃倾向等级鉴定报告,该矿井的B煤层火焰长度为0mm,均无煤尘爆炸性。

该矿井的B煤层煤尘自燃倾向性属三类(不易自燃)。

(三)地温情况本井田属地温正常区,无热害影响。

第四节水文地质情况

根据矿井水文地质资料表明,裂隙发育程度及含水岩组的富水性,向深部逐渐减弱。

除第四系与基岩有一定水力联系外,其余含水层(组)间水力联系不密切。

在沟谷附近,岩石风化裂隙发育(深度一般小于80米),地表水对浅部有一定影响。

矿区构造复杂,断层较多,但破碎带在煤系地层一般小于4米,富水程度一般较弱,导水性较差。

在开采后期,顶板塌陷,大气降水、地表水及北西翼中泥盆统(D2)岩溶裂隙水,对矿坑有一定影响。

然而由于地形陡峻,使得自然排水条件较好。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

PD2探硐布置在蚂蟥沟中部之西,从地面新开井筒,见巷道布置示意图。

第二节矿压观测

一、观测对象

PD2探硐巷道帮顶和底板。

二、观察内容

用锚杆拉力计、扭力扳手对顶帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测;用钢尺结合顶板离层仪观察数据,对巷道高度进行观测以分析顶、底板移近量,对巷道宽度进行测量以确定巷道两帮的移近量。

三、观察方法

测点布置:

正常情况下每隔100m设一观察基点,每旬由技术员对顶板离层仪观察一次、巷道两帮移近量测量一次,观察测量数据记录清楚存档保存;对两帮支护的间、排距、锚固力、预紧力抽查,观察基点尽量选在顶板完好地段。

用LY200型锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力,用力矩扳手检查扭力是否达到要求。

每旬进行拉拔力测试,且每次抽查每组不少于3根,所测数据记录在册,并通报本施工队。

四、数据处理:

由本施工队组人员配合技术科测试,观察记录归技术科负责整理分析判断,上报分管矿领导,分析结果及时反馈施工队,从而不断修改支护设计,补充相关措施,有利于指导施工。

第三节支护设计

一、巷道断面设计

(一)该探硐巷道断面设计为三心拱形,掘进断面宽为4.70m、高为3.20m,断面为14㎡;巷道净断面宽为4.50m、从轨枕面起高为3.0m,断面为12.3㎡,见巷道断面布置图。

(二)排水沟布置在巷道右边,水沟净断面为500mm×400mm。

水沟墙、底、盖板(加钢筋)采用混凝土浇筑,浇筑厚度为100mm。

二、支护设计

(一)锚杆支护与参数设计,见支护设计图。

(二)可伸缩性“U”型钢支护与参数设计,见支护设计图。

第四节支护工艺

一、锚杆支护工艺

(一)支护材料及使用地点

1、锚杆选取用Φ18×1800mm左旋高强螺纹钢锚杆,均为端头锚固。

树脂锚固剂规格:

MSCK2335,每眼药卷为2卷。

岩石破碎地段采用金属网Φ6mm钢筋焊接而成的网片,网格为100mm,网片长×宽=1200×1000mm;在遇破碎岩层时另加梯子锚梁,采用Φ14mm圆钢焊制而成。

2、使用地点:

巷道围岩稳定岩层、破碎岩层。

(二)支护技术要求

1、打锚杆眼技术要求锚杆眼的方向、角度必须与岩石的层理面垂直;当层理面不明显时,锚杆眼的方向应与巷道周边截面垂直。

2、锚杆支护排、间距为800×800mm(从轨道平面起1m处的巷道两帮进行支护),每排锚杆支护共计为10根。

3、锚杆必须跟拢碛头,间、排距允许偏差±100mm,孔深允许偏差-50mm,锚杆外露不少于3个纹,不大于40mm;在岩石破碎地段必须实行挂网支护,网片接口连接搭头压边不得少于100mm。

网片后面的空间采用块石轮形充填结实。

保持巷道成形一致,巷道净宽误差范围0~100mm。

(三)支护工艺

1、锚杆安装工艺

(1)施工前要先“敲帮问顶”,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活矸、危岩,前移前探梁支护至碛头,接顶工作完善确认安全后、方可开始施工。

施工人员必须在前探支架的掩护下操作,严禁在空顶下作业。

(2)打眼前首先按照中、腰线严格检查巷道断面尺寸规格,如不符合本《作业规程》要求的,必须先进行处理,确保巷道成形一致。

(3)位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于15°。

(4)眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钎子上做好标志,严格按锚杆长度打眼,锚杆眼打好后,应将眼内的岩渣、积水清理干净。

(5)打眼的顺序,应由外向里先顶后帮的顺序依次进行。

2、安装锚杆和锚网工艺

(1)安装前,应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。

吹扫时,操作人员应站在孔口一侧,眼孔方向不得有人。

(2)先把树脂药卷按规定的数量、规格逐条放进眼口,用锚杆顶住药卷,轻轻逐条送至眼底。

(3)采用MQT-130C型锚杆钻机锚固,启动锚杆钻机将药卷边推进边搅拌。

搅拌时间25~30s。

搅拌充分后,停止搅拌约30s待树脂药卷凝固时慢慢将锚杆钻机退下。

(4)采用挂网支护时,网片接口连接搭头压边不得少于100mm。

网片后面的空间采用块石轮充填。

(5)上好托盘,拧上螺帽,12分钟之后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,用力矩扳手拧紧螺母,保证托盘压紧并紧贴巷道围岩表面,锚杆抗拔力不小于70KN。

3、工艺流程:

前移前探梁支护→检查巷道断面尺寸规格→定眼位→打眼→吹眼→放药卷→搅拌→凝固→紧固

二、可伸缩性“U”型钢支护工艺

(一)支护材料及使用地点

1、支护材料采用可伸缩性25#“U”型钢。

2、使用地点:

巷道围岩条件较差、地质构造地段和见煤地段。

(二)支护技术要求

1、架棚间距为800mm,在遇煤层松软或地质构造地段可缩小支护间距;两支腿必须加焊脚板。

2、支架不得前倾后仰;背接帮顶的背材采用Φ50mm的木材加Φ40mm钢管,每隔25cm敷设一根,每一架支护背材不得少于36根,在矿压大的地段可加密背材,背材搭头必须超出支架100mm,背材后面敷设网片,网片接口连接搭头压边不得少于100mm。

网片后面的空间采用块石轮形充填,背接帮顶必须结实可靠。

(三)支护工艺

1、施工前要先“敲帮问顶”,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活矸、危岩,前移前探梁支护至碛头,接顶工作完善确认安全后、方可开始施工。

施工人员必须在前探支架的掩护下操作,严禁在空顶下作业。

2、放线:

按照中、腰线严格检查巷道断面尺寸规格,如不符合本《作业规程》要求的,必须先进行处理,确保巷道成形一致。

3、支护材料准备:

在地面检查支架规格是否一致,再备齐当班使用的支护材料及其附件,即25#“U”型钢支架、卡缆、螺栓、撑木、背材、网片等全部运放到施工现场5m外分类堆放整齐,以便施工使用。

4、施工用具准备:

大锤、手镐、钢卷尺、风镐、铁锹、活动板手、梅花板手、水平尺等。

5、找准中腰线并做好标记,用线绳拉一条中线通过所要架设支架的地段,把腰线引至两旁做出记号。

6、架设“U”型钢支架施工方法:

(1)根据中线及设计棚距大小找出柱窝位置,再按中腰线把柱窝深度挖够。

(2)在柱腿上画出腰线所在位置,把立柱放在柱窝内,使柱上腰线和帮上腰线一致。

(3)用撑木固定立柱,以免倾斜。

(4)在上顶梁时先画出中线位置,把顶梁架到立柱上,顶梁的两端插入和搭接在柱腿的弯曲部位,两腿的搭接长度一般为400~500mm,即可缩性,该处用两个卡缆固定(每个卡箍包括一个“U”型螺杆和一块“U”型垫板,四个螺母),并保证顶梁上的中线记号与事先放好的中线一致,这时可把立柱临时稳住,以免顶梁左右摇摆。

巷道净宽误差范围0~100mm。

(5)检查棚梁平衡度、支架垂直度和扭斜度,超过质量标准规定的充许误差范围时必须进行调整。

支架间距偏差≤50mm、梁水平度≤40mm、支架梁扭距≤50mm、立柱斜度≤1°,水平巷道支架前倾后仰柱≤1°。

(6)支架与支架之间用撑木必须牢固,并加强支架沿巷道轴线方向的稳定性。

(7)背帮接顶必须结实可靠,严禁空帮、空顶。

7、工艺流程:

前移前探梁支护→检查巷道断面尺寸规格→放中、腰线→挖柱窝→上棚梁→加固→背料(充填)

(四)架设支架的工程质量要求:

1、“U”型钢可缩性支架及其附件的材质和加工必须符合设计和有关标准规定。

2、“U”型钢可缩性支架装配附件齐全,规格尺寸必须统一标准。

3、“U”型钢支架棚距800mm,允许误差±50mm。

巷道净宽允许误差±100mm。

净高允许误差±50mm。

4、支架的前倾后仰规定,偏差±50mm(1m垂线不大于9mm)

5、临时掌安设位置要求必须受力可靠。

6、柱窝挖到实底,柱窝深度低于水水沟底面100mm。

7、搭接长度为450mm,允许误差-30~+50mm。

8、卡缆螺栓扭矩允许偏差≤5%,用扭矩扳手量测检查点前一架支架螺栓的扭矩。

9、卡缆间距300mm,允许偏差±30mm。

10、棚梁平衡度允许偏差±80mm。

三、喷射混凝土工艺

(一)准备工作

1、检查锚杆安装和金属网铺设是否符合设计要求,发现问题及时处理。

2、清理喷射现场的矸石杂物、接好风、水管路,输料管要平直、不得有急弯,接头要严密、不得漏风。

3、检查喷浆机是否完好,并送电空载运转,紧固好磨擦板,不得出现漏网现象。

4、喷射前必须用高压水冲洗岩面。

5、喷射人员要佩戴齐全劳保用品。

(二)喷射混凝土的材料及工艺要求

1、喷浆厚度为100mm。

架棚支护巷道喷浆厚度完全遮蔽“U”型钢。

2、喷射混凝土材料采用的水泥、砂子、石子、水、速凝剂必须符合设计要求,砂子为纯净的石沙、含水量为4%~6%。

水泥型号425#普通硅酸盐水泥,石子粒直径小于20mm,将粒径大于15mm的石子控制在20%以下,混凝土强度为C20,配比为水泥:

砂子:

石子:

水=1:

2:

2:

0.58。

速凝剂掺入量一般为水泥量的2%~3%,喷拱取上限,喷淋水区时可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。

3、喷射顺序为先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。

喷枪头与受喷面的垂直距离以800~1000mm为宜。

4、机器拌料时水泥、砂子、和石子应混合均匀。

喷射时,喷浆机的供风压力为0.4Mpa,水压应大于风压0.1Mpa左右,加水量凭喷射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4~0.5之间。

喷射过程中应要根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,要使喷射的湿混凝土无干斑、无流淌、粘着力强、回弹量少,一次喷射混凝土厚度应为50~70mm,复喷间隔时间不得超过2h。

否则应用高压水重新冲洗受喷面。

(三)喷射工作

1、喷射工作开始前,应首先清理喷射地点的隧道,确保隧道面平整,以便收集回弹料,若喷射地点有少量淋水时,可以适当增加速凝剂掺入量,若出水点比较集中时,可设好排水管,然后再喷浆。

喷射工作结束后,喷层必须连续洒水养护28天以上,7天以内每班酒水1次,7天以后每天洒水1次,一次喷射工作结束后,应立即收集回弹料,并应将当班拌料用净。

当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外所有灰浆或材料,喷射混凝土回弹率不得超过15%,回弹料要及时收集,可掺入料中继续使用,但掺入量不得超过30%。

2、开机时,必须先给水,后开风,再开机,最后上料,停机时,要先停料,后停机,再关水,最后关风。

喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员。

喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头,并将喷口向下。

(四)喷射质量

喷射前必须清洗岩帮,清理浮矸,喷射均匀,层面光洁,无裂隙,无“穿裙”、“赤脚”。

第四章施工工艺

第一节

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