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覆岩破坏充分采动程度定义及判别方法 被引量:39
1
作者 郭文兵 娄高中 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期755-766,共12页
随着煤层开采深度的逐年增加,非充分采动工作面越来越多。导水裂缝带高度是实现保水开采的关键参数,但非充分采动工作面开采条件下导水裂缝带高度小于充分采动工作面。为进一步研究其原因,采用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究... 随着煤层开采深度的逐年增加,非充分采动工作面越来越多。导水裂缝带高度是实现保水开采的关键参数,但非充分采动工作面开采条件下导水裂缝带高度小于充分采动工作面。为进一步研究其原因,采用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究了导水裂缝带高度影响因素的敏感性及其与工作面尺寸的关系,提出了覆岩破坏充分采动程度的定义及判别方法。结果表明:工作面尺寸对导水裂缝带高度的影响仅次于开采厚度。当工作面尺寸较小时,覆岩破坏不发育;当工作面尺寸增加到一定值时,覆岩破坏仅形成垮落带;当工作面尺寸继续增加时,覆岩破坏形成裂缝带且导水裂缝带高度随着工作面尺寸的增加而增加;当导水裂缝带高度发育至最大值后,导水裂缝带高度不再随工作面尺寸的增加而增加。覆岩破坏过程中仅形成垮落带的阶段定义为覆岩破坏的极不充分采动(即覆岩极不充分破坏);覆岩破坏过程中形成裂缝带且导水裂缝带高度随工作面尺寸增加而增加的阶段定义为覆岩破坏的非充分采动(即覆岩非充分破坏);导水裂缝带高度达到最大值且不再随工作面尺寸增加而增加的阶段定义为覆岩破坏的充分采动(即覆岩充分破坏)。导水裂缝带高度刚达到最大值时的工作面尺寸为工作面临界尺寸。当工作面尺寸小于工作面临界尺寸时,覆岩破坏为非充分采动;当工作面尺寸大于工作面临界尺寸时,覆岩破坏为充分采动。覆岩破坏充分采动程度的主要影响因素有工作面尺寸、开采厚度、开采深度、覆岩力学性质、覆岩结构特征和覆岩破断角。 展开更多
关键词 充分采动 导水裂缝带高度 覆岩破坏充分采动 工作面临界尺寸 保水
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未充分采动与极不充分采动的安全开采深度 被引量:3
2
作者 张庆文 侯克鹏 《矿冶》 CAS 2004年第2期1-5,共5页
安全开采深度的判断和预测是否正确,关系到地表构筑物保护范围以及坑下开挖空间的安危,也决定着已采区上部矿体能否安全回采等问题。本文借鉴煤矿资料及云锡有色金属矿山生产资料,利用计算与类比两种方法,探讨了未充分采动与极不充分采... 安全开采深度的判断和预测是否正确,关系到地表构筑物保护范围以及坑下开挖空间的安危,也决定着已采区上部矿体能否安全回采等问题。本文借鉴煤矿资料及云锡有色金属矿山生产资料,利用计算与类比两种方法,探讨了未充分采动与极不充分采动条件下安全开采深度的计算和预计,并对矿山的一些特殊问题的处理方案提出了见解。 展开更多
关键词 安全开深度 充分采动 极不充分采动 岩移
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特厚煤层充分采动覆岩下沉规律研究 被引量:7
3
作者 王君 朱卫兵 谢建林 《工矿自动化》 北大核心 2021年第10期21-26,共6页
大同矿区特厚煤层临空工作面开采过程中强矿压显现问题较开采首采工作面时严重。为研究特厚煤层充分采动条件下的覆岩运移规律,采用采动覆岩内部岩移无线远程监测系统、钻孔电视窥视技术,对同忻煤矿8202工作面覆岩下沉位移变化进行了监... 大同矿区特厚煤层临空工作面开采过程中强矿压显现问题较开采首采工作面时严重。为研究特厚煤层充分采动条件下的覆岩运移规律,采用采动覆岩内部岩移无线远程监测系统、钻孔电视窥视技术,对同忻煤矿8202工作面覆岩下沉位移变化进行了监测与分析,结果表明:特厚煤层大空间开采早期,覆岩会超前工作面出现自上而下的岩层变形破坏现象,之后才发生自下而上正常的层组破断下沉运移;采场覆岩变形破坏呈现阶段性台阶跃升的变化特征,与关键层所处位置具有一致的对应关系,表明关键层在岩层运动中起主控作用;充分采动条件下覆岩运动出现联动下沉现象。通过物理模拟试验进一步研究了充分采动时覆岩全地层联动下沉的本质,结果表明在主关键层初次破断前,各关键层的分组分层运动趋势较明显,当主关键层初次破断后,受各关键层周期破断长度及上下岩层复合破断规律的影响,覆岩下沉运移更易呈现全地层联动现象。 展开更多
关键词 综放工作面 特厚煤层 充分采动 强矿压显现 覆岩下沉 内部岩移监测 钻孔电视窥视 关键层
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煤矿高强度长壁开采覆岩破坏充分采动及其判据 被引量:34
4
作者 郭文兵 赵高博 白二虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3657-3666,共10页
煤矿长壁开采引起的覆岩破坏高度对于水体下采煤、保水开采以及瓦斯治理的解放层开采等均具有重要意义。采用理论分析和数值模拟方法对煤矿高强度长壁开采引起的覆岩破坏高度及其达到覆岩破坏充分采动的判据进行了研究。基于覆岩破坏充... 煤矿长壁开采引起的覆岩破坏高度对于水体下采煤、保水开采以及瓦斯治理的解放层开采等均具有重要意义。采用理论分析和数值模拟方法对煤矿高强度长壁开采引起的覆岩破坏高度及其达到覆岩破坏充分采动的判据进行了研究。基于覆岩破坏充分采动的定义,分析了覆岩破坏充分采动的特征及其影响因素,包括工作面开采厚度、开采尺寸(走向、倾向长度)、开采深度与覆岩岩性;提出了以“梯形-面积”“四棱台-体积”为依据的覆岩破坏充分采动理论判别方法,并将煤矿长壁开采三维覆岩破坏及地表下沉简化为4类采动影响体积(采空区长方体体积、上覆岩层预破坏四棱台体积、覆岩破坏后的体积与地表下沉体积)之间的关系,得到了工作面达到覆岩破坏充分采动时的覆岩破坏高度理论表达式与覆岩“两带”破坏模式的判别式;基于某高强度开采工作面,建立并校核了考虑现场最大、最小水平主应力方向与工作面推进方向夹角的三维数值模型,采用离散元数值模拟方法分析了高强度开采工作面不同开采厚度、开采尺寸与开采深度对覆岩破坏充分采动的影响。结果表明:高强度长壁开采工作面达到覆岩破坏充分采动时的推进距离与工作面倾向长度、深厚比成反比,研究给出了高强度长壁开采覆岩破坏充分采动的判据及其适用条件。 展开更多
关键词 覆岩破坏充分采动判据 长壁开 高强度开 岩层移
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浅埋煤层非充分采动地表移动规律实测研究 被引量:4
5
作者 谷拴成 王恩波 熊家全 《煤炭工程》 北大核心 2014年第6期99-102,共4页
浅埋煤层非充分采动与充分采动所引起的地表移动规律有所不同,文章以柠条塔煤矿S1210工作面为例,对浅埋煤层非充分采动地表的移动规律进行了实测研究,结果表明:和充分采动地表沉降相比,非充分采动引起的地表沉降在经历启动阶段、活跃阶... 浅埋煤层非充分采动与充分采动所引起的地表移动规律有所不同,文章以柠条塔煤矿S1210工作面为例,对浅埋煤层非充分采动地表的移动规律进行了实测研究,结果表明:和充分采动地表沉降相比,非充分采动引起的地表沉降在经历启动阶段、活跃阶段和衰退阶段之前先经历稳定阶段和突变阶段。基于概率密度函数法,编制MATLAB非线性拟合程序,应用实测数据对预计公式进行拟合,拟合结果与实际情况吻合良好。根据拟合的预计公式,反求取了S1210地表移动的主要参数,参数符合实际。 展开更多
关键词 浅埋煤层 充分采动 地表移规律 概率密度函数法
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非充分采动地表移动规律 被引量:8
6
作者 张华兴 郭栋 +1 位作者 卢秀林 赵有星 《煤矿开采》 2005年第3期58-59,71,共3页
利用孔庄煤矿7338工作面地表移动观测站的实际条件, 通过非主断面测线的布设,对非充分采动条件的地表移动规律进行了分析, 并取得了该条件下的地表移动参数, 为今后村庄下工作面的开采宽度设计提供了依据。
关键词 充分采动 地表移 观测站 测线布设
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基于FLAC^(3D)的非充分采动地表移动求参方法 被引量:11
7
作者 郭俊廷 阎跃观 +4 位作者 戴华阳 刘民超 肖先华 李娜娜 李登高 《矿业工程研究》 2010年第4期43-46,共4页
依据少数零散观测点很难求取地表移动参数.利用FLAC3D模拟了某矿12111工作面开采后的地表移动变形值,根据模拟结果和非充分开采沉陷规律,求取了该矿的地表移动参数,提供了一种基于数值模拟的非充分采动地表移动求参方法.用所求参数对12... 依据少数零散观测点很难求取地表移动参数.利用FLAC3D模拟了某矿12111工作面开采后的地表移动变形值,根据模拟结果和非充分开采沉陷规律,求取了该矿的地表移动参数,提供了一种基于数值模拟的非充分采动地表移动求参方法.用所求参数对12111工作面进行了概率积分法计算,并与零散观测点的下沉量进行了对比分析,结果表明,在非充分条件下可以利用数值模拟方法求取地表移动参数. 展开更多
关键词 地表移 充分采动 参数求取 FLAC3D数值模拟 概率积分法
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星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采沉陷规律研究 被引量:1
8
作者 田锦州 徐法奎 王占成 《煤矿开采》 北大核心 2012年第1期96-99,共4页
星村煤矿约80%煤炭资源被村庄压覆,村庄压煤的合理开采是矿方面临的一项重大课题。为切实掌握本矿的开采沉陷规律,在东翼一采区布置了地表移动观测站,并进行了相应的地表移动与变形监测,取得了较为完整的地表移动变形观测资料。分析了... 星村煤矿约80%煤炭资源被村庄压覆,村庄压煤的合理开采是矿方面临的一项重大课题。为切实掌握本矿的开采沉陷规律,在东翼一采区布置了地表移动观测站,并进行了相应的地表移动与变形监测,取得了较为完整的地表移动变形观测资料。分析了该矿的地质采矿条件,对一采区地表移动变形观测资料进行拟合计算与分析,得出如下结论:该矿千米大采深极不充分采动地表移动具有下沉平缓、下沉速度慢、移动期相对较长、无活跃阶段等特点。 展开更多
关键词 极不充分采动 沉陷 求参
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深井工作面非充分采动跨上山试验 被引量:1
9
作者 王同吉 田昌栋 《矿山压力与顶板管理》 2000年第3期10-11,14,共3页
阐述了深部非充分采动跨采卸压的原理和必要性 ,介绍了非充分采动跨采的经验和实测结果 ,认为非充分采动跨采是保护深井上下山的有效方法。
关键词 深井 充分采动 卸压 巷道 开切眼 底板
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非充分采动区地表点在采动过程中的移动变形计算 被引量:1
10
作者 滕永海 《矿山测量》 1999年第1期25-29,共5页
在走向主断面充分采动区,利用负指数已经求出了采动过程中地表点的移动变形计算方法和公式〔1〕。本文在这一基础上,进一步导出了非充分采动区即工作面开切眼和停采线上方地表点的移动变形计算公式,并进行了实例验证。这种方法同样... 在走向主断面充分采动区,利用负指数已经求出了采动过程中地表点的移动变形计算方法和公式〔1〕。本文在这一基础上,进一步导出了非充分采动区即工作面开切眼和停采线上方地表点的移动变形计算公式,并进行了实例验证。这种方法同样可以用于采动过程中地表任意点的移动变形计算。 展开更多
关键词 充分采动 地表移变形 地表变形 过程
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基于量纲分析的非充分采动导水裂缝带高度预测 被引量:13
11
作者 娄高中 郭文兵 高金龙 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期147-153,共7页
为准确预测非充分采动导水裂缝带高度,选取开采厚度M、煤层埋深H、工作面倾斜长度L、煤层倾角α、覆岩力学性质R、覆岩结构特征S为非充分采动导水裂缝带高度主要影响因素。采用量纲分析建立了导水裂缝带高度与M,H,L,α,S间的无量纲关系... 为准确预测非充分采动导水裂缝带高度,选取开采厚度M、煤层埋深H、工作面倾斜长度L、煤层倾角α、覆岩力学性质R、覆岩结构特征S为非充分采动导水裂缝带高度主要影响因素。采用量纲分析建立了导水裂缝带高度与M,H,L,α,S间的无量纲关系式。结合30组实测数据,采用多元回归得到无量纲关系式的最优函数关系式。选取2个非充分采动工作面导水裂缝带现场实例对预测模型进行了工程验证,预测模型预测结果与实测结果吻合良好,其相对误差分别为3.64%和2.93%,预测模型的预测精度可以满足煤矿安全生产现场需要。 展开更多
关键词 充分采动 导水裂缝带高度 量纲分析 多元回归
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地下非充分采动对地表民房的影响范围研究 被引量:7
12
作者 于秋鸽 郭文兵 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第7期191-195,共5页
为了研究非充分采动条件下的采动影响范围,在分析李宅煤矿非充分采动对马寨镇申咀村部分民房影响的基础上,提出"非充分采动影响范围调整系数"概念,通过求取概率积分法预计参数、充分采动系数综合计算非充分采动影响范围,并利... 为了研究非充分采动条件下的采动影响范围,在分析李宅煤矿非充分采动对马寨镇申咀村部分民房影响的基础上,提出"非充分采动影响范围调整系数"概念,通过求取概率积分法预计参数、充分采动系数综合计算非充分采动影响范围,并利用非充分采动影响范围调整系数来进行采动影响范围调整。研究结果表明:非充分采动条件下,利用概率积分法预计软件预计的开采影响范围与现场实际调查情况基本相符;非充分采动条件下,利用边界角计算的采动影响范围比实际情况大;根据概率积分法预计并结合充分采动系数能够很好地计算出非充分采动条件下的采动影响范围。 展开更多
关键词 地下开 充分采动 影响范围 概率积分法 调整系数
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非充分采动导水裂缝带高度影响因素敏感性分析 被引量:2
13
作者 娄高中 郭文兵 高金龙 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第3期24-31,共8页
为确定非充分采动导水裂缝带高度影响因素的敏感性,提出一种基于灰色关联分析和层次分析法的加权灰色关联分析模型。首先分析和确定非充分采动导水裂缝带高度主要影响因素,然后采用灰色关联分析确定各影响因素的关联度,并采用层次分析... 为确定非充分采动导水裂缝带高度影响因素的敏感性,提出一种基于灰色关联分析和层次分析法的加权灰色关联分析模型。首先分析和确定非充分采动导水裂缝带高度主要影响因素,然后采用灰色关联分析确定各影响因素的关联度,并采用层次分析法确定各影响因素的权重,最后根据各影响因素的加权关联度确定各影响因素的敏感性。结果表明,非充分采动导水裂缝带高度影响因素的敏感性从大到小依次为工作面倾斜长度、开采厚度、覆岩结构特征、开采深度和煤层倾角,非充分采动工作面必须考虑工作面倾斜长度对导水裂缝带高度的影响。 展开更多
关键词 充分采动 导水裂缝带 敏感性分析 层次分析法 灰色关联分析
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深部极不充分采动条件下地表移动特征观测分析 被引量:3
14
作者 李军民 高保彬 武治普 《煤矿开采》 2007年第6期60-63,共4页
为了提高深部条带开采的生产效率,更好地保护地表形态及建筑物,利用鹤煤九矿深部25采区开掘一个工作面后的观测数据,分析总结出深部极不充分开采条件下地表移动特征的主要结论如下:地表下沉值很小,而全采情况下的最大下沉值是极不充分... 为了提高深部条带开采的生产效率,更好地保护地表形态及建筑物,利用鹤煤九矿深部25采区开掘一个工作面后的观测数据,分析总结出深部极不充分开采条件下地表移动特征的主要结论如下:地表下沉值很小,而全采情况下的最大下沉值是极不充分采动条件下近10倍;地表移动影响范围和全采情况下相差不大,地表下沉盆地十分平缓;地表下沉盆地的拐点一般偏向煤柱一侧,而不是采空区一侧,地表水平压缩变形的范围将延伸到采空区的外侧;时间影响因素表现在地表移动活跃期不存在(下沉速度不大于50mm/月)、地表移动期推迟、不存在超前影响角等。该基本规律适用于类似地质条件下的深部开采矿井,对以后进行深部"三下"压煤开采设计具有指导作用。 展开更多
关键词 极不充分采动 地表移 条带开
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深部煤层非充分采动下覆岩裂隙场可视化探测研究 被引量:9
15
作者 王玉涛 刘震 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期197-204,共8页
覆岩采动裂隙分布规律与导水裂隙带高度的探测是煤矿安全开采研究的热点问题之一,对矿井水害防治与瓦斯治理具有重要作用,为获得深埋煤层在非充分采动下覆岩裂隙场分布特征及导水裂隙带的发育高度,以济宁煤田某矿为试验矿井,采用传统经... 覆岩采动裂隙分布规律与导水裂隙带高度的探测是煤矿安全开采研究的热点问题之一,对矿井水害防治与瓦斯治理具有重要作用,为获得深埋煤层在非充分采动下覆岩裂隙场分布特征及导水裂隙带的发育高度,以济宁煤田某矿为试验矿井,采用传统经验公式、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔电视观测3种方法,进行了理论计算、定量探测和定性分析。探测结果表明:缓倾斜煤层平均倾角6°、埋深538~595 m、条带式非充分采动下,导水裂隙带高度66.0 m,为采高的23.6倍;垮落带高度8.45 m,为采高3.02倍;覆岩采动裂隙主要为NEE向斜裂缝形式,发育在垮落带与裂隙带下部,主要发育范围为采空区底板以上约33.55 m,约为采高的12倍,占导水裂隙带高度的50.8%;采动覆岩裂隙在裂隙带表现出明显的分层性,裂隙带上部裂隙发育强度与宽度有限,虽具有水文意义,但对采空区地表残余变形影响较小;裂隙带下部裂隙发育强烈,存在多处离层,对地下水渗流和采空区地表残余变形均存在一定程度影响;对比分析表明,3种方法在精度上存在较大差异,钻孔彩色电视观测效果最优,可精确探测岩体内部裂隙分布及其产状;钻孔冲洗液漏失量观测效果次之,可以获得较为精确的数据;传统经验公式精度最差,仅能确定大致范围。 展开更多
关键词 充分采动 裂隙场 可视化探测 钻孔冲洗液漏失 钻孔电视
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非充分采动区地表移动规律数值分析 被引量:1
16
作者 石飞 贺健 《江西有色金属》 2007年第4期16-17,30,共3页
采用FLAC岩土软件数值模拟采区尺寸为非充分采动时的地表移动,总结工作面推进量与地表移动量(水平分量、垂直分量)的关系。对非充分采动区地表移动定量分析,对指导圈定矿山地表错动范围有重要意义。
关键词 地表移 充分采动 数值模拟
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非充分采动采区地表移动的规律探索 被引量:2
17
作者 李新颖 《煤炭技术》 CAS 2007年第11期109-111,共3页
辽源煤田已进入复采阶段,因开采造成的覆岩影响,直接关系到矿井的经济效益。本文以劳保井六路水平上煤采区为例,总结分析了非充分开采条件下的地表移动规律,对类似的采区具有指导意义。
关键词 充分采动 地表移 参数
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非充分采动沿空巷道围岩控制技术研究 被引量:1
18
作者 刘宗柱 《山西焦煤科技》 CAS 2023年第11期13-16,47,共5页
基于斜沟矿23105综放工作面实际开采条件,对非充分采动沿空巷道上覆关键层“伪砌体梁”结构中A、B、C岩块失稳过程进行分析可知,非充分采动沿空巷道围岩受A块回转失稳和B块滑落失稳的双重矿压冲击,矿压显现强烈。通过矿压监测、破碎圈... 基于斜沟矿23105综放工作面实际开采条件,对非充分采动沿空巷道上覆关键层“伪砌体梁”结构中A、B、C岩块失稳过程进行分析可知,非充分采动沿空巷道围岩受A块回转失稳和B块滑落失稳的双重矿压冲击,矿压显现强烈。通过矿压监测、破碎圈和塑形圈理论分析方法,确定了该类条件下巷道围岩变形呈现出非对称性破坏特性,提出了巷道围岩非对称支护的综合控制对策。现场实践应用表明,巷道补强支护后,顶板和两帮下沉量减少了50%左右,非充分采动沿空巷道围岩的变形得到了有效控制。 展开更多
关键词 充分采动沿空巷道 伪砌体梁 非对称支护 围岩控制
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非充分与充分采动移动角间的关系
19
作者 李金柱 仲惟林 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第2期55-57,59+63-64,共6页
该文应用岩层移动随机介值理论和概率积分法,推得任意采动程度移动角值的计算公式,对留设煤柱时有实用意义。
关键词 充分采动 概率积分法 岩层移 地表移 影响传播角 下沉系数 地质矿条件 计算公式
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非充分采动条件下地表移动概率积分法预测
20
作者 王文才 吴周康 +1 位作者 高小雷 王鹏 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第6期1-4,共4页
为了研究采动条件下地表的移动规律,基于概率积分法构建了充分采动和非充分采动工作面的地表移动预测模型。通过在非充分采动工作面设置地表移动观测站,并据此对该非充分采动工作面的地表移动进行了现场实测,表明其非充分采动地表移动... 为了研究采动条件下地表的移动规律,基于概率积分法构建了充分采动和非充分采动工作面的地表移动预测模型。通过在非充分采动工作面设置地表移动观测站,并据此对该非充分采动工作面的地表移动进行了现场实测,表明其非充分采动地表移动预测模型的最大移动预测值与移动规律,与实测结果相符。因此,所建立的非充分采动条件下综采工作面倾向和走向地表移动积分法预测模型,可以用于该矿或其他矿井类似工作面的地表移动预测。 展开更多
关键词 充分采动 地表移变形 概率积分法模型 工程实测
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