金旗煤矿一采区+1120接替工作面布置方案.docx
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金旗煤矿一采区+1120接替工作面布置方案
务川县金旗煤矿
一采区+1120接替工作面
布
置
方
案
二0一三年七月
前言……………………………………………………………………2
第一章矿井概况……………………………………………………4
第一节矿井基本情况………………………………………………4
第二节矿井开拓开采现状…………………………………………9
第三节六大系统建设情况…………………………………………14
第二章矿井灾害分析………………………………………………17
第三章采取工作面接替布置方案…………………………………21
第一节一采区接替方案……………………………………………21
第二节一采区接替工作面巷道布置………………………………22
第三节采区布置及装备……………………………………………23
第四章矿井通风与安全……………………………………………26
第一节概况…………………………………………………………26
第二节矿井通风……………………………………………………27
第五章施工安全技术措施…………………………………………31
第一节交接班及安全检查…………………………………………31
第二节顶板管理……………………………………………………31
第三节放炮管理……………………………………………………33
第四节一通三防管理………………………………………………38
第五节机电运输管理………………………………………………45
第六节监测监控……………………………………………………47
第七节防止水灾措施………………………………………………48
第八节其它安全技术措施…………………………………………49
第六章矿井应急救援及避灾路线…………………………………52
前言
一、项目概况
1、项目名称：
务川县金旗煤矿一采区+1120采煤接替工作面施工备案。
2、矿井性质：
务川县金旗煤矿属生产矿井。
3、所在位置：
务川县金旗煤矿位于务川县泥高乡，距务川县约30km，属务川县泥高乡管辖。
4、隶属关系：
行业管理属务川县安监局。
5、企业基本情况：
务川县金旗煤矿为生产矿井。
二、备案编制依据
编制备案的主要依据是：
1、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发【2010】23号）；
2、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于认真贯彻落实国务院《通知》精神切实加强煤矿安全生产工作的实施意见（安监总煤监【2010】152号）；
3、防治煤与瓦斯突出规定（国家安全监管总局令第19号文）；
4、矿井经审批的《开采方案设计（变更）》；
5、煤矿安全规程；
6、矿井采掘工程平面图、通风系统图、避灾路线图等及井下监测监控、人员定位、压风、供水、供电通讯等现状资料。
第一章矿井概况
第一节矿井基本情况
一、交通位置
务川县金旗煤矿位于务川县泥高乡，距泥高乡约2km（运距），隶属务川县泥高乡所辖，距务川县城约30km（运距），交通较为方便。
二、自然概况
㈠地形地貌
矿井处于贵州高原向四川盆地东南缘的过渡地段，属黔北山原中山峡谷地貌，东北部和东部地势较高，海拔在+1200m至+1800m之间，东北部为中山区，中南部为低中山区，海拔在+800m至+1200m之间。
井田内地势北东高，南西低，山峻坡陡。
地形切割剧烈、山高坡陡、沟谷纵横，河谷多呈“V”字型，切割较深，垄沟相连，坡降大，不具备通航条件。
㈡水系河流
该井田地处乌江水系，大气降水至地表后，沿地表的溶蚀洼地、岩溶漏斗、落水洞及岩溶裂隙，直接汇入地下，主要沿地下垂直岩溶裂隙向下运动，至地下深部后，沿溶蚀管道、裂隙以管流、脉流及隙流的形式进行水平迳流，沿茶溪河流动，最后顺茶溪河排泄于乌江；地下水总体为由东向西流动，属乌江水系。
㈢气象与地震
该区属亚热带温暖湿润气候区的中低山谷地地带，雨量充沛。
年平均气温16℃左右，最低月（1月）平均气温5℃，最高月（7月）平均气温28℃，极端最高气温39℃,极端最低气温-7℃；年降水量800～1700mm，年平均降水量1100mm，年均蒸发量800mm；相对湿度84%，1～3月为枯季，4～8月为雨季，月降水量为80～370mm，平均月降水量大于100mm。
根据国家建设部、质量监督检验检疫总局2001年7月20日联合发布的《建筑抗震设计规范》（GB500011-2001）附录A-我国主要城市抗震设防烈度设计基本加速度，该井田范围内地震烈度为Ⅵ度。
三、地质构造及煤层特征
㈠地质构造
1、地层
务川县金旗煤矿属扬子台褶带，位于泥高向斜南西翼。
区内出露地层有第四系（Q）、三叠系下统黄村坝段（T1y2）和沙堡湾段（T1y1）、二叠系上统长兴组（P3c）、吴家坪组（P3W）、茅口组（P2m，煤层赋存于吴家坪组底部，现从新到老简述如下：
（1）第四系（Q）：
主要为黄色、黄褐色残坡积和崩积物，由粘土、砂土、碎石及腐植土等组成，厚度为0～20m，与下伏地层呈不整合接触。
（2）黄村坝段（T1y1）：
上部为灰～浅灰色中至厚层致密状灰岩；下部为浅灰色薄层灰岩，厚度为142～303m。
（3）沙堡湾段（T1y1）:
为黄褐色页岩夹薄层粉砂质泥岩，厚10～14m。
（4）长兴组（P3c）：
为浅灰至深灰色中厚层至块状灰岩，局部含燧石结核灰岩，顶部为黄褐色页岩。
厚度约41～44m。
（5）吴家坪组（P3w）：
主要为深灰、灰色薄至中厚层含燧石团块灰岩、硅质岩、粉砂岩泥岩、粘土岩及煤层组成。
厚度115～147m。
本组含煤一层，为可采煤层。
煤层赋存于本组底部，煤层厚0.88～0.92m，平均厚约0.90m。
煤层底部为一层灰白色铝土质粘土（泥）岩,顶部为灰色、深灰色页岩。
局部地段煤层中含炭质泥岩夹矸，厚0～0.04m。
（6）茅口组（P2m）：
为浅灰色中厚层含生物碎屑灰岩，夹燧石团块及条带，区内未见底；厚度＞200m。
2、构造
矿区位于泥高向斜的南西翼，地层产状：
倾向350°～68°，倾角13°～40°，总体趋势为从北西到南东逐渐变缓，矿区内节理、裂隙发育，局部见溶洞及溶蚀现象。
综上所述，该井田地质构造条件中等。
（二）煤层
1、含煤性
矿区内含可采煤层一层（M煤层），与下伏地层呈假整合接触，位于吴家坪组（P3w）底部，煤层厚0.88～0.92m，平均厚0.90m，煤层倾角13°～40°，为一北东倾向的向斜构造。
直接顶板为炭质页岩、灰岩,底板为粘土岩；结构简单,为较稳定煤层，全区可采。
2、可采煤层
金旗煤矿现可采煤层仅有1层。
表1可采煤层特征表
序号
区域组
煤层名称
煤层厚度（m）
煤层夹矸数
稳定性
煤层倾角（度）
煤种
顶底板岩性
最小
最大
平均
顶板
底板
1
吴家
坪组
M
0.88
0.92
0.9
1
较稳定
13～40
瘦
煤
炭质灰页岩
粘土岩
四、开采技术条件
1、瓦斯
根据贵州省能源局文件（黔能源发[2009]306号）“关于遵义市煤炭管理局《关于呈报2009年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告》的批复”，务川县泥高乡金旗煤矿井瓦斯等级鉴定结果为：
矿井绝对瓦斯涌出量：
0.30m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.28m3/min，矿井为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件（黔能源发[2010]701号）“关于遵义市煤炭管理局《关于呈报2010年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告》的批复”，务川县泥高乡金旗煤矿井瓦斯等级鉴定结果为：
矿井绝对瓦斯涌出量：
0.33m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.24m3/min，矿井为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件（黔能源发[2011]791号）“关于遵义市煤炭管理局《关于呈报2011年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告》的批复”，务川金旗煤矿井瓦斯等级鉴定结果为：
矿井绝对瓦斯涌出量：
0.49m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.28m3/min，矿井为低瓦斯矿井。
根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字［2007］345号），“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，该矿井不在突出区域内。
2、煤尘爆炸性
根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告，M煤层无爆炸危险性。
3、煤的自燃性
根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告，煤炭自燃倾向性为Ⅲ类，属不易自燃煤层。
因此，该矿按煤层不易自燃进行设计。
在煤矿开采生产过程中，应加强通风管理，暂时不用的巷道和废弃的巷道要及时密闭，采面回采结束后要按规定及时密闭。
4、地温
矿井生产过程中未发现地温异常，属正常的地温区。
5、煤层及煤层顶、底板
M煤层顶板炭质页岩，岩石力学强度高，在掘进中应合理进行支护，但在开采中仍需注意顶板变形情况，避免顶板跨塌、冒顶事件的发生。
因此，在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎地段顶板的支护。
在今后生产过程中，应根据实际情况，编制相应的作业规程，并根据顶板矿压显现及回采高度随时调整支护密度，以保证生产安全。
6、水文地质条件
矿区设计开采最低标高为＋980m，这一部分矿体位于最低侵蚀基准面（＋720m）以上，直接充水水源主要为吴家坪组裂隙含水层；老窑和生产坑道采空区积水对开采有一定影响；地表水体与矿床之间关系不密切；不存在构造断裂对矿床充水的可能性。
大气降水、地表水、老窑积水和地下水（黄村坝段、长兴组、吴家坪组）将成为矿区内矿床充水因素。
矿区属于以岩溶水和管道裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等类型。
第二节矿井开拓开采现状
一、矿井建设性质
务川县泥金旗煤矿为生产矿井，该矿与周围规划和保留生产矿井之间无矿界重叠，无矿权纠分。
矿井设计生产能力为9万吨/年。
二、井田境界、储量、生产能力及服务年限
（一）井田境界
据贵州省国土资源厅2011年12月颁发的务川县泥高乡金旗煤矿采矿许可证（证号：
C520000************4101），该矿由4个拐点坐标圈定，平均走向长约2.2km，平均倾斜宽1.36km，井田面积3.004km2。
其拐点坐标如下表。
表2务川县金旗煤矿（新设）矿区拐点坐标一览表
拐点编号
务川县泥高乡金旗煤矿矿界
直角坐标
地理坐标
X
Y
经度
纬度
0
3173753.327
36478807.741
107°47′02″
28°40′45″
1
3172359.318
36478840.737
107°47′03″
28°40′00″
2
3171844.311
36480511.746
107°48′05″
28°39′43″
3
3173019.316
36481398.755
107°48′37″
28°40′22″
采矿标高（m）
+1450～+980
矿区面积（km2）
3.004
有效期限
伍年（自2011年12月至2016年12月）
（二）资源/储量
1、地质资源/储量
根据中化地质矿山总局贵州地质勘查院2007年7月编制的《贵州省务川县金旗煤矿资源储量核实报告》，矿区内主要可采煤层为M煤层，根据原金峰煤矿所掘巷道揭露情况，该矿井井田内，M煤层上部及下部未揭露可采及局部可采煤层。
根据贵州省国土资源厅文件“关于《贵州省务川县金旗煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”（黔国土资储备字［2007］305号）；资源量基准日：
2007年8月23日。
评审备案的煤炭（准采标高在+1450～+980m）保有资源量（333）+（334？
）249万t。
其中，（333）196万t，（334？
）53万t。
2、工业资源/储量
矿井工业资源/储量＝（333）×k=（333）×0.8=196×0.8=156.8（万t）
式中k--可信度系数，取0.7～0.9，矿井煤层赋存较稳定，K值取0.80。
3、矿井设计资源/储量
矿井设计资源/储量＝矿井工业资源/储量－永久煤柱损失煤量＝156.8－7.68=149.12（万t）
4、矿井设计可采储量
矿井设计可采储量＝（矿井设计资源/储量－永久煤柱损失煤量）×采区回采率＝（156.8－7.68）×85%＝126.45万t;
根据规定，采区回采率按85％计算。
5、矿井设计生产能力及服务年限
根据《务川县泥高乡金旗煤矿开采设计方案（变更）》，务川县金旗煤矿可采储量126.75万t。
按9万t/a的能力设计，其设计服务年限为：
矿井服务年限＝矿井设计可采储量/矿井设计生产能力×储量备用系数
T=Zk÷（A•K）=126.75/9×1.4=10（年）
式中：
Zk—矿井设计可采储量（126.75万吨）
A—设计生产能力；
K—备用系数：
1.3～1.5（一般取1.4，地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，k值取1.3；地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井，k取1.5）；
即矿井服务年限为10年。
6、+1120—+1190水平设计资源/储量
采区设计资源/储量＝采区工业资源/储量－永久煤柱损失煤量＝32.1－3.9=28.2（万t）
7、+1120—+1190水平设计可采储量
采区设计可采储量＝（采区设计资源/储量－永久煤柱损失煤量）×采区回采率＝（32.1－3.9）×85%＝23.97万t;
根据规定，采区回采率按85％计算。
8、采区设计生产能力及服务年限
务川县金旗煤矿+1120—+1190水平可采储量23.97万t。
按9万t/a的能力设计，其设计服务年限为：
采区服务年限＝采区设计可采储量/采区设计生产能力×储量备用系数
T=Zk÷（A•K）=23.97/9×1.4=3.7（年）
式中：
Zk—采区设计可采储量（23.97万吨）
A—设计生产能力；
K—备用系数：
1.3～1.5（一般取1.4，地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，k值取1.3；地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井，k取1.5）；
即矿井服务年限为3.7年。
三、矿井开拓开采现状
矿井开拓现状：
在标高+1189.0m处以0°的方位角布置有主平硐和副平硐，在主、副平硐+1190m标高揭穿煤层处沿煤层走向向西布置+1190运输大巷至一采区中部，作+1190车场，然后沿M煤层倾向布置行人上山、运输上山及回风上山，三条上山通过+1238回风绕道与回风平硐联通。
在运输上山上部+1238m标高的煤层底板掘进20m平巷，布置绞车房，用作材料、矸石及煤炭的提升和下放；三条上山下部落于+1120m水平处布置水仓、水泵房等，一采区开拓任务完成移交生产。
矿井开采现状：
矿井开采现在已进入1M03和1M04的开采，接替工作面1M05—1M08还没有进行运输顺槽的施工。
四、矿井通风系统情况
矿井通风方法采用机械抽出式,通风方式为中央分列式，矿井安装型号为FBCDZ№12型矿用防爆轴流式通风机两台，一台工作，一台备用，其技术参数为：
风量15.2～33.7m3/s，风压463～1750Pa，转数980r/min，电机功率为2×30kW。
掘进工作面采用局部通风机进行压入式通风，采用FBD№5.6/2×11防爆对旋局部通风机，风量范围210～350m3/min，功率2×11kW。
采用直径为600mm的矿用阻燃风筒可满足矿井安全生产需求。
五、矿井供电
1、电气设备
本矿井下电机和电气设备必须选用矿用隔爆型电气设备，控制、通讯、信号设备选用矿用防爆型。
下井及井下电缆选择符合MT818标准的阻燃电缆；井下电话选用本质安全型电话，并使用矿用电话电缆；照明、灯具选用矿用防爆型。
2、供电电源
矿井双回路电源I回来自泥高变电站Ⅰ段母线出线11Km，输电线LGJ-50；II回来自泥高10kV变电站母线出线，泥金线10KV专用线2Km,输电线LGJ-50，现已形成双回路电源，供电可靠。
3、电力负荷
全矿井用电设备共42台（件），工作设备28台（件），设备总容量908.5kW，工作设备容量601.1kW。
全矿有功负荷为371.7kW，无功负荷为365.8kvar，视在负荷519.8kVA吨煤综合电耗20.7kW.h。
矿井供电电压等级：
地面、井下高压为10kV；地面低压为380V、220V；井下低压为660V，127V。
4、供电方案
设计地面：
选用2台S11-315/10/0.4型电力变压器向地面所有用电设备供电。
井下：
选用2台KS11-400/10/0.69型电力变压器向井下（除局部通风机外）所有用电设备供电；选用2台KS11-100/10/0.69型电力变压器向井下局部通风机专用供电。
六、矿井供水情况
该矿在风井附近建消防、防尘水池300m3（池底标高+1275m），由风井附近消防、防尘水池敷设DN100mm无缝管道经回风平硐向井下供水，井下最高用水点标高+1200m，满足静压供水要求，因此，以静压供水方式向井下供水，井下采用静压的方式井下各用水点供水。
第三节“六大系统”建设情况
一、矿井监测监控系统情况
务川县金旗煤矿现已经安装了1套KJ73N型煤矿综合监控系统，地面中心站配备两台监控主机，一台使用，一台备用，并采用稳定可靠的0.4kV双回路电源供电。
全矿共设5个分站。
其中井下3个（大分站），地面2个大分站。
分站安设在角钢制成的钢架上，安装地点巷道支护良好，通风良好，无淋水的进风巷道内。
KJ73N型煤矿综合监控系统具有实时监控、即时报警、数据查询、数据报表、地面控制等功能，并已经实现了与务川县监控中心的联网运行。
二、井下人员定位系统建设情况
矿井已安装了主机型号为KJ251型人员定位系统,系统由地面中心站、无线编码发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆等辅助设备组成。
具有实时监控、即时报警、呼叫人员、考勤管理、地面控制等功能。
三、压风自救系统
务川县金旗煤矿目前已经在地面工业广场内安装了空压机选用LG-13/7型空压机1台，LG-16/8型空压机1台；LG-13/7型空压机排气量13m3/min，排气压力0.7MPa，配套电机为75kW、380V；LG-16/8型空压机排气量16m3/min，排气压力0.8MPa，配套电机为90kW、380V。
压风主管采用φ100×4mm的无逢钢管，支管采用φ50×3.5mm无逢钢管；务川县泥高乡金旗煤矿采用ZYJ（A）型压风自救系统，同时为全矿职工配备了200台ZYX—45型压缩氧自救器，压风系统及设备运转正常，永久避难硐室采用DN50×3.5mm无逢钢管供风。
四、供水施救
务川县金旗煤矿目前已经具备了完善的防尘供水系统，紧急供水系统在地面已建一个300m3的水池，在紧急情况下为避险人员供水，水池设置在回风平硐南侧，底板标高+1275m，水源引自风井以北距风井井口500米标高+1280米标高的泉水，水量充足，水质好，可满足施救系统供水；主供水管路采用直径φ100×4.0mm的无缝钢管，支管选用φ50×3.5mm无缝钢管，保持不间断供水。
井下采用静压供水，由地面用无逢钢管经回风平硐到井底车场、运输平巷和其它巷道用水点，完全能满足井下各作业地点的生产、应急和消防用水。
五、通信联络系统
务川县金旗煤矿对外采用有线电话，矿井在调度室安装了KTJ3-16型数字程控交换机一台,容量30门，主要供井下和地面各生产部门使用，确保煤矿井上下、井内外通信畅通。
由副平硐铺设一根通信电缆，在井下用联络电缆将两根电缆相连接构成迂回通道，当任一条电缆出现故障时，可迅速转接保证井下主要电话用户的通信。
井下话机选用与KTJ3-16调度总机相配套的HAK－1型本安自动按键话机，在井下各采掘工作面、车场、机电硐室、装载点设固定电话。
六、紧急避险系统
务川县金旗煤矿井下永久避难硐室已经于6月30日建设竣工，7月5日全面验收，现在已经投入正常使用之中。
永久避难硐室避险设备由地面供给部分及自备设备部分组成。
地面供给部分包括地面供给中心装备及井下自救管路系统，自备设备部分包括9大系统，即密闭空间系统、压风供气系统、人员定位系统、环境监测系统、通讯系统、照明系统、生存保障系统、供水系统、排气排水系统。
永久避难硐室设备部分中的密闭空间由过渡室及生存室构成，采用防爆门及密闭门双层防护；压风供气系统由压风设备及附属设备组成；监测系统由分站及传感器组成，可监测CH4、CO2、CO、O2、温湿度等参数；通讯系统由矿用电话和硐室内专用救生带上的通话装置组成；照明系统由防爆荧光灯组成；生存保障系统由自救器、食品、饮用水、医疗箱、工具箱、集便器等组成；排气排水系统由排气管路、排水管路、单向排气、排水阀等组成。
第二章矿井灾害危险分析
根据类比工程有关统计资料及煤炭生产企业自身的特点，务川县金旗煤矿在生产过程中存在的危险、有害因素有：
冒顶、地压灾害，瓦斯灾害，矿井水灾，矿井（井下）火灾，煤尘危害、其它危险、有害因素等。
一、冒顶地压灾害
煤层赋存于吴家坪组底部，矿区位于泥高向斜的南西翼，地层产状：
倾向350°～68°，倾角13°～40°。
煤层产状与地层产状基本一致，总体趋势为从北西到南东逐渐变缓，矿区内节理、裂隙发育，局部见溶洞及溶蚀现象。
该井田地质构造条件较复杂。
因此，在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎地段顶板的支护。
在今后生产过程中，应根据实际情况，编制相应的作业规程，并根据顶板矿压显现及回采高度随时调整支护密度，以保证生产安全。
㈠采空区大范围垮落、陷落。
采场的采空区大范围垮落的直接后果是产生强大的冲击波，引起岩体塌陷和将采空区大量的有毒有害气体排放到作业场所。
由此产生的危害包括：
采场工作人员及采空区附近作业场所人员伤亡；破坏采场设备、设施，引起水、火、瓦斯、煤尘等其它重大事故的发生；造成垮落带上部的岩体塌陷，产生进一步的灾害等。
㈡采场顶板大范围垮落、陷落和冒顶。
其后果是破坏采场和周围的巷道，造成采场内人员的伤亡；破坏采场内的设备和设施，造成生产设备的损坏及生产秩序的紊乱；其它危害破坏矿井的供电系统、通风系统可能造成的重大事故。
㈢巷道或采掘工作面的片帮、冒顶。
可能造成巷道内或采掘工作面人员的伤亡；破坏巷道内或采掘工作面的设备、设施；破坏人员的安全通道；破坏通风系统，可能引起其它重大事故的发生；破坏正常的生产系统，引起其它重大事故的发生；破坏巷道等。
二、瓦斯灾害
井下一旦发生瓦斯爆炸，产生的高温、高压和大量有毒有害气体形成破坏力很强的冲击波，不仅造成严重的人员伤亡，而且会严重摧毁矿井巷道和井下设备，甚至可能引起煤尘爆炸、井下火灾、顶板冒落等灾害，导致矿毁人亡。
瓦斯爆炸产生的冲击波、高温和有毒有害气体均能造成严重的人员伤亡。
三、矿井水害
矿井处于贵州高原向四川盆地东南缘的过渡地段，属黔北山原中山峡谷地貌，东北部和东部地势较高，海拔在+1200m至+1800m之间，东北部为中山区，中南部为低中山区，海拔在+800m至+1200m之间。
井田内地势北东高，南西低，山峻坡陡。
地形切割剧烈、山高坡陡、沟谷纵横，河谷多呈“V”字型，切割较深，垄沟相连，坡降大，不具备通航条件。
区内地形以中低山为主，境内碳酸盐类岩石广泛分布，仅少量碎屑岩，岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗等分布普遍。
本矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，其次以底板间接充水的岩溶充水矿床和老窑积水。
据水文地质报告提供资料：
金旗煤矿开采煤层正常涌水量为211m3/d，最大涌水量320m3/d,最小涌水量174m3/d。
矿区的水文地质条件中等类型，煤系地层本身含水弱。
矿山开采过程中的实际测量，煤层开采时无滴水、淋水现象，对矿床开采影响不大，但在今后开采生产中应加强对采空区积
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