某铜矿细粒级全尾砂充填试验及应用研究 被引量：3

1

作者 刘勋 孙远江 +4 位作者 欧任泽 万孝衡 张光齐 李浩远 林炳贵 《采矿技术》 2024年第2期214-219,共6页

针对某铜矿原有采矿方法存在损失贫化大、生产效率低等问题,优选采用充填采矿法回采,首先对该铜矿尾砂进行全尾砂充填材料特性试验,得到了合适的絮凝剂类型及剂量等,然后进行多种充填配比试验,确定了不同采矿方法的充填工艺,工程实践结... 针对某铜矿原有采矿方法存在损失贫化大、生产效率低等问题,优选采用充填采矿法回采,首先对该铜矿尾砂进行全尾砂充填材料特性试验,得到了合适的絮凝剂类型及剂量等,然后进行多种充填配比试验,确定了不同采矿方法的充填工艺,工程实践结果表明,全尾砂料浆的流动性及充填体强度能够满足井下回采技术要求。 展开更多

关键词 细粒级全尾砂 絮凝剂 充填采矿法

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基于阶段空场嗣后回填法的采场结构优化 被引量：1

2

作者 张洪 孙远江 +4 位作者 杨利军 欧在泽 何建华 万孝衡 刘源 《采矿技术》 2024年第4期1-7,共7页

为解决杨林坳钨矿大面积采空区带来的地压安全隐患,减少矿产资源损失,基于摩尔库伦准则,建立了三维开挖模型并进行数值模拟研究。通过对两步骤开挖及回填的数值分析,依据围岩的垂直拉应力、最大主应力、塑性区范围和位移的变化规律,确... 为解决杨林坳钨矿大面积采空区带来的地压安全隐患,减少矿产资源损失,基于摩尔库伦准则,建立了三维开挖模型并进行数值模拟研究。通过对两步骤开挖及回填的数值分析,依据围岩的垂直拉应力、最大主应力、塑性区范围和位移的变化规律,确定了两步骤开采的最佳采场结构参数。结果表明:一步骤采场的取值范围为13~18 m,顶板的垂直位移和垂直拉应力随采场跨度的增加而变大;一步骤采场跨度越小,围岩越稳定,确定一步骤采场跨度为13 m,此时的围岩状态最稳定;尾砂充填体受力不均匀,上部所受应力小于下部所受应力,两侧所受应力小于中间所受应力。研究结果为两步骤开采的实际应用提供了理论支持。 展开更多

关键词 大面积采空区 阶段空场嗣后回填 采场结构优化 尾砂充填体强度

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宝山边深部区域非金属矿产资源开采可行性研究

3

作者 白永红 曹天奇 +3 位作者 林卫星 盛佳 孙远江 万孝衡 《采矿技术》 2024年第4期71-74,共4页

为实现宝山地面尾砂零排放,以宝山边深部区域为研究对象,首先,确定开采砂石骨料的可行性,宝山井下的灰岩及白云岩品质较好且资源丰富,可开采加工成上等的建筑用砂石材料;其次,针对该区域确定开采方案,提出采用机械化中深孔采矿法,开采... 为实现宝山地面尾砂零排放,以宝山边深部区域为研究对象,首先,确定开采砂石骨料的可行性,宝山井下的灰岩及白云岩品质较好且资源丰富,可开采加工成上等的建筑用砂石材料;其次,针对该区域确定开采方案,提出采用机械化中深孔采矿法,开采非金属矿石的产能设计为30万t/a,采场结构参数为100m×15m×40m;最后,进行了成本效益对比分析,结果表明,与地表尾矿库堆存选矿尾砂相比较,通过非金属矿石开采形成的采空区填充尾砂可节省费用约426.69万元/a。研究结果表明,该方案具有良好的经济效益,可在同类型矿山区域推广应用。 展开更多

关键词 非金属矿产资源 采空区 尾砂充填 开采成本 经济效益

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基于组合赋权TOPSIS法的采场结构参数优选 被引量：12

4

作者 万孝衡 王新民 +2 位作者 朱阳亚 姜志良 陈秋松 《黄金科学技术》 CSCD 2014年第5期69-73,共5页

为解决运用数值分析方法获得最优采场结构参数中权重确定的难点,提出了一种基于组合赋权的逼近理想解的排序法(TOPSIS)综合评判方法。综合考虑影响采场结构参数中经济、技术、安全三大类因素,运用层次分析原理建立采场结构参数的评判体... 为解决运用数值分析方法获得最优采场结构参数中权重确定的难点,提出了一种基于组合赋权的逼近理想解的排序法(TOPSIS)综合评判方法。综合考虑影响采场结构参数中经济、技术、安全三大类因素,运用层次分析原理建立采场结构参数的评判体系,采用熵权法和层次分析法确定采场结构参数中各指标的组合权重,计算出各采场结构参数方案基于评判指标的综合优越度,实现采场结构参数的优选。最后,以湖南某矿山的采场结构参数选择为实例,建立了9种备选方案,得出5种安全可行方案的优越度分别为:方案2,40.8%;方案3,70.2%;方案5,26.8%;方案6,52.9%;方案8,4.7%,从而确定方案3最优。 展开更多

关键词 采场结构参数 评判指标 组合赋权 层次分析法 熵权法 TOPSIS法

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一种无人机机载三维激光扫描设备的新型应用场景

5

作者 杨利军 张洪 万孝衡 《世界有色金属》 2024年第24期123-125,共3页

为实现地下矿山采空区的精确探测,利用无人机搭载三维激光扫描设备,实现一种人员不进入采空区的精确探测手段,可以实现无法进入的大型采空区全面、精确的探测,以某钨矿为研究背景,对比了无人机搭载三维激光扫描设备与传统固定式架站设... 为实现地下矿山采空区的精确探测,利用无人机搭载三维激光扫描设备,实现一种人员不进入采空区的精确探测手段,可以实现无法进入的大型采空区全面、精确的探测,以某钨矿为研究背景,对比了无人机搭载三维激光扫描设备与传统固定式架站设备的采空区测量结果,并实际应用于某钨矿五盘区采空区的持续监测。结果表明:无人机搭载三维激光扫描设备可以较好测量人员无法进入的大型采空区,获取更为全面的采空区形貌特征数据;五盘区采空区在持续监测中获取的点云数据表明采空区顶板已发生垮落,垮塌体体积约为10万m^(2),且有进一步垮落可能。研究可为地下采空区探测提供一种新的手段。 展开更多

关键词 三维激光扫描 无人机 采空区 稳定性

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谦比希铜矿薄矿体采场结构参数优化及应用 被引量：3

6

作者 万孝衡 林卫星 +1 位作者 欧任泽 周礼 《黄金》 CAS 2021年第2期48-51,共4页

谦比希铜矿N1矿体产状较平缓,厚度薄,采用房柱采矿法回采。为安全经济回采该矿体,对采场结构参数进行了优化,得出最优的采场结构参数为:一步骤采场宽度8 m,矿柱宽度和长度均为5.0 m,矿柱间距3 m。现场试验表明:该采场结构参数下试验采... 谦比希铜矿N1矿体产状较平缓,厚度薄,采用房柱采矿法回采。为安全经济回采该矿体,对采场结构参数进行了优化,得出最优的采场结构参数为:一步骤采场宽度8 m,矿柱宽度和长度均为5.0 m,矿柱间距3 m。现场试验表明:该采场结构参数下试验采场回采安全系数为1.15,回采过程中矿体安全稳定,未发生采空区垮塌等安全生产事故,矿石贫化率为10.50%,矿石回采率为74.80%,提高了矿山的经济效益。 展开更多

关键词 薄矿体 房柱采矿法 采场结构参数 安全经济 矿石回采率

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大规模采空区矿柱回采方法研究 被引量：2

7

作者 程超 孙远江 +1 位作者 万孝衡 何建华 《采矿技术》 2023年第5期1-5,共5页

为高效回采某矿区大规模采空区的矿柱,以该矿区290 m中段以上矿柱为研究对象,根据矿柱及采空区赋存条件及相互关系将矿柱赋存状态分为两类,一类为两侧垮满废石,另一类为采场敞空。通过Mathews稳定性图解法分析采空区的稳定性,研究得到... 为高效回采某矿区大规模采空区的矿柱,以该矿区290 m中段以上矿柱为研究对象,根据矿柱及采空区赋存条件及相互关系将矿柱赋存状态分为两类,一类为两侧垮满废石,另一类为采场敞空。通过Mathews稳定性图解法分析采空区的稳定性,研究得到大部分采空区顶板处在稳定区向崩落区发展的过渡区内。结合每一类矿柱的开采技术条件,提出了三种不同的矿柱回采方案,经过安全、技术和经济指标对比后确定了每一类矿柱的回采方案:对于两侧垮满废石的矿柱采用分段崩落采矿法回采,对于采空区敞空条件下的矿柱,先对采空区进行胶结充填处理,然后采用分段空场嗣后充填采矿法回采。 展开更多

关键词 Mathews 胶结充填 分段崩落采矿法 分段空场嗣后充填采矿法

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基于灰色关联理论的采场结构参数优选

8

作者 袁麦囤 张钦礼 万孝衡 《现代矿业》 CAS 2015年第4期10-13,共4页

为了研究川口钨矿的采场安全性并确定合理的采场结构参数,应用MIDAS数值模拟方法,得出了不同采场结构参数下的顶板应力和位移,从安全角度初步确定了较优的采场结构参数。采用灰色关联理论,全面考虑影响采场结构参数的经济、技术、安全... 为了研究川口钨矿的采场安全性并确定合理的采场结构参数,应用MIDAS数值模拟方法,得出了不同采场结构参数下的顶板应力和位移,从安全角度初步确定了较优的采场结构参数。采用灰色关联理论,全面考虑影响采场结构参数的经济、技术、安全三类因素,建立了4种备选方案,计算出各采场结构参数方案基于评判指标的灰色关联度,分别为0.821,0.842,0.865,0.817,从而确定最优采场结构参数,即顶柱厚3 m,矿房跨度为15 m,矿柱跨度为8 m。实践证明,运用数值模拟和灰色关联理论优选采场结构参数的方法是科学可行的。 展开更多

关键词 采场结构参数 数值模拟 灰色关联理论

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柿竹园钨多金属矿切割槽快速形成技术应用实践

9

作者 何斌全 万孝衡 +2 位作者 兰晓平 欧任泽 刘奇 《采矿技术》 2023年第4期6-9,共4页

柿竹园钨多金属矿采用阶段大直径深孔侧向崩矿嗣后充填采矿法,切割天井高度大。为了安全、稳定、快速形成切割槽,通过对比分析矿山可采用切割天井形成方法的优缺点,确定采用天井钻机成井深孔侧向爆破拉槽技术。工程实践结果表明:采用天... 柿竹园钨多金属矿采用阶段大直径深孔侧向崩矿嗣后充填采矿法,切割天井高度大。为了安全、稳定、快速形成切割槽,通过对比分析矿山可采用切割天井形成方法的优缺点,确定采用天井钻机成井深孔侧向爆破拉槽技术。工程实践结果表明:采用天井钻机成井深孔侧向爆破拉槽的方式能够快速可靠地形成切割槽,该技术具有机械化程度高、作业安全、掘进速度快、成井质量高、施工精度高、劳动强度低等优点。切割天井直径为1.2 m,每月成井速度达到80~100 m,切割槽炸药单耗为1.17 kg/t,对实现智能化开采具有十分重要的意义,同时切割槽的快速形成有助于矿山井下采场快速具备出矿能力。 展开更多

关键词 天井钻机 切割槽快速形成技术 阶段全孔侧向爆破拉槽

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分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法采场跨度的优化 被引量：2

10

作者 王玉丁 林卫星 +7 位作者 欧任泽 刘奇 龚永超 万孝衡 高剑 张相焕 王亚军 张海云 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期19-25,共7页

采场跨度对矿山企业井下生产作业的安全性、经济效益以及开采效率影响重大。为选择合理的采场跨度,以安徽某铁矿为工程背景,运用FLAC3D数值分析软件和数学方法对分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法两步骤盘区采场跨度进行了研究。首先依据M... 采场跨度对矿山企业井下生产作业的安全性、经济效益以及开采效率影响重大。为选择合理的采场跨度,以安徽某铁矿为工程背景,运用FLAC3D数值分析软件和数学方法对分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法两步骤盘区采场跨度进行了研究。首先依据Mathews稳定图法计算结果,设计6组盘区两步骤采场跨度方案;然后利用MIDAS/GTS和FLAC3D构建相应仿真模型进行数值计算;最后基于Critic赋权法,引入采动效应参数和充填材料费用作为成本型评价指标,盘区生产能力作为经济型评价指标,对6组采场跨度方案进行安全性和经济效益综合评价。结果表明:方案Ⅴ(一步骤采场跨度15 m,二步骤采场跨度17 m)在综合评价中评分最高,属最优的两步骤采场跨度方案,且在现场工业试验中能够较好地满足矿山生产的安全、高效和经济需求。 展开更多

关键词 分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法 Critic赋权法 Mathews稳定图法 采场跨度 数值模拟

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中深孔爆破对采场人工假顶的影响研究 被引量：1

11

作者 刘超 王亮 +4 位作者 张帅 唐鸣东 万孝衡 严立德 盛佳 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第5期19-24,共6页

为探究爆破对采场人工假顶稳定性的影响,采用LS-DYNA动态分析软件,对中深孔爆破对4.75 m厚的人工假顶的扰动破坏进行了数值计算。结果表明,在应力波自孔底向孔口方向传播的过程中,爆破应力逐渐减小,且在人工假顶中的分布均匀,衰减较快... 为探究爆破对采场人工假顶稳定性的影响,采用LS-DYNA动态分析软件,对中深孔爆破对4.75 m厚的人工假顶的扰动破坏进行了数值计算。结果表明,在应力波自孔底向孔口方向传播的过程中,爆破应力逐渐减小,且在人工假顶中的分布均匀,衰减较快。顶部留设0.5 m厚的保护层后,人工假顶绝大部分单元的最大有效应力值小于充填体的塑性破坏强度,表明爆破作用对人工假顶的破坏较小。在某铅锌矿进行了现场爆破试验,并在人工假顶关键位置布设位移监测点,结果表明,中深孔爆破后,人工假顶和采场边帮无垮塌和冒落现象,顶板沉降位移较小,爆破效果良好。 展开更多

关键词 人工假顶 中深孔爆破 爆破损伤 数值模拟

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超细全尾砂絮凝沉降参数优化模型 被引量：21

12

作者 王新民 刘吉祥 +2 位作者 陈秋松 肖崇春 万孝衡 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第17期23-28,共6页

为了得到最优的絮凝沉降参数,以絮凝沉降正交试验数据为训练样本和检验样本建立BP神经网络预测模型。絮凝剂单耗、料浆浓度及絮凝剂浓度作为输入因子,沉降速度和极限浓度作为输出因子。对比隐含层节点数对模型训练过程及预测精度的影响... 为了得到最优的絮凝沉降参数,以絮凝沉降正交试验数据为训练样本和检验样本建立BP神经网络预测模型。絮凝剂单耗、料浆浓度及絮凝剂浓度作为输入因子,沉降速度和极限浓度作为输出因子。对比隐含层节点数对模型训练过程及预测精度的影响,选取最佳预测模型节点数为9。将絮凝沉降参数细化输入到预测模型中,从而搜索出优选样本,优选参数絮凝剂单耗为4.5 g/t,絮凝剂浓度为0.11%,料浆浓度为15%。经实验对比,该模型对絮凝沉降参数预测结果的相对误差能控制在5%左右,精确度较高,可以作为絮凝沉降参数优选的一种新思路。 展开更多

关键词 BP神经网络 全尾砂 絮凝沉降 动态放砂

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高浓度超细全尾砂充填料浆管道输送阻力模型 被引量：16

13

作者 张钦礼 姜志良 +3 位作者 王石 陈秋松 朱阳亚 万孝衡 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第24期51-55,共5页

为准确计算某矿山高浓度超细全尾砂充填料浆管道输送阻力损失,在固-液两相流理论的基础上,综合全尾砂充填料浆管道输送阻力影响因素,通过因次分析法构建高浓度超细全尾砂充填料浆管道输送阻力模型。运用计算流体动力学方法(CFD)研究充... 为准确计算某矿山高浓度超细全尾砂充填料浆管道输送阻力损失,在固-液两相流理论的基础上,综合全尾砂充填料浆管道输送阻力影响因素,通过因次分析法构建高浓度超细全尾砂充填料浆管道输送阻力模型。运用计算流体动力学方法(CFD)研究充填料浆体积浓度、流速、管道直径、固体混合料密度等因素对管道输送阻力的影响,得到360组管道阻力损失值;采用最小二乘法回归计算管道输送阻力模型系数,并抽取4组常用工况点对计算模型进行误差分析,根据回归系数显著性检验方法,得到各因素的影响程度关系。计算模型结果与泵送环管实验的误差在5%左右,能满足本矿山充填系统设计需要。 展开更多

关键词 超细全尾砂 管道输送阻力 Fluent数值模拟 因次分析法

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基于PSO-ELM的建筑物爆破震动速度预测 被引量：8

14

作者 王新民 万孝衡 +2 位作者 朱阳亚 姜志良 刘吉祥 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第19期15-20,共6页

针对影响爆破震动速度因素之间复杂的非线性关系,利用粒子群算法(PSO)的全局搜索最优解原理和极限学习机(ELM)处理非线性关系能力,建立了爆破震动速度预测的PSO-ELM模型。以某地区爆破震动实测数据为例,选取总药量、最大段药量、爆破点... 针对影响爆破震动速度因素之间复杂的非线性关系,利用粒子群算法(PSO)的全局搜索最优解原理和极限学习机(ELM)处理非线性关系能力,建立了爆破震动速度预测的PSO-ELM模型。以某地区爆破震动实测数据为例,选取总药量、最大段药量、爆破点与监测点距离、建筑物所在地面震动速度和测点到地面的高度等5个因素为输入变量,以建筑物震动速度为输出变量。结果表明,PSO-ELM模型训练值与预测值,测试值与预测值的均方误差分别为0.18和2.56,平均相对误差控制在6%以内,显示出该模型具有良好的训练精度和泛化能力。对比传统ELM模型,PSO-ELM模型不但提高了精度和泛化能力,而且降低了训练样本数和隐含层节点数变化对训练结果的影响,提高了模型的拟合能力,在类似预测工程中有一定的推广价值。 展开更多

关键词 爆破震动速度 极限学习机 粒子群算法

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上向进路充填采矿法不同接顶率充填体的稳定性 被引量：6

15

作者 王新民 朱阳亚 +2 位作者 姜志良 刘奇 万孝衡 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第20期37-43,共7页

基于充填料浆采场流动规律和分级尾砂充填进路终态,研究了上向进路充填采矿法不同接顶率充填体的稳定性。将充填料浆采场流动分为不受限沉积扩散和受限向上堆积两个过程,结合充填料浆采场充填终态,从50%充填接顶率开始,按5%递增梯度构... 基于充填料浆采场流动规律和分级尾砂充填进路终态,研究了上向进路充填采矿法不同接顶率充填体的稳定性。将充填料浆采场流动分为不受限沉积扩散和受限向上堆积两个过程,结合充填料浆采场充填终态,从50%充填接顶率开始,按5%递增梯度构建不同充填接顶率的充填体三维模型,运用MIDAS/GTS有限元软件模拟分析不同接顶率充填体受力状况,提出了考虑抗拉、抗压安全系数和拉应力、压应力集中区域体积的综合安全系数方法,用于评价充填体的稳定性。以某矿山为例的评价结果表明,对于二步进路采场开采,一步进路采场充填体的接顶率和综合安全系数越大,其稳定性越高;当接顶率不足75%时,抗拉、抗压安全系数大于1,综合安全系数小于1,充填体有失稳风险;而当接顶率大于75%时,抗拉、抗压安全系数和综合安全系数均大于1,充填体处于稳定状态,其稳定性满足安全生产要求。 展开更多

关键词 充填体稳定性 充填接顶率 综合安全系数

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深井高应力临空变形主巷稳定性分析及控制技术研究

16

作者 梁巨理 龚永超 +2 位作者 林卫星 欧任泽 万孝衡 《采矿技术》 2025年第2期97-102,共6页

为研究深井高应力临空主巷变形稳定性,以某矿为例,对矿山临空主巷变形原因开展调查分析,采用3Dmine-rhino-FLAC3D软件联合建立了实际地表、矿体、巷道数值模型,研究临空主巷稳定性,提出了3种治理控制方案,并对比分析了各个方案的经济效... 为研究深井高应力临空主巷变形稳定性,以某矿为例,对矿山临空主巷变形原因开展调查分析,采用3Dmine-rhino-FLAC3D软件联合建立了实际地表、矿体、巷道数值模型,研究临空主巷稳定性,提出了3种治理控制方案,并对比分析了各个方案的经济效益与治理后稳定性情况。研究结果表明:在高应力、破碎围岩、临近空区等多因素复杂条件下,主巷出现明显变形,巷道在距离空区水平距离10~15 m时存在总体垮塌风险,15~18 m时存在部分冒落风险,18~20 m段巷道稳定性较好;巷道治理控制后,钢拱架与衬砌支护稳定性均较好,但钢拱架支护巷道周边的最大与最小主应力、塑性破坏区域均小于衬砌支护。各方面综合对比后认为“扩刷+钢拱架锚网喷射混凝土”组合支护方案为较佳方案,现场应用效果良好,研究结果可为同类型矿山变形巷道治理控制提供参考。 展开更多

关键词 临空主巷 稳定性分析 巷道治理控制 支护方案比选 数值模拟

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破碎围岩深孔爆破成井技术应用研究

17

作者 程超 孙远江 +5 位作者 万孝衡 李泽鹏 欧任泽 何建华 张洪 刘源 《采矿技术》 2025年第2期147-151,共5页

针对远景钨业13采区5采三分段至四中段20 m切割天井围岩稳固性较差,普通方法无法施工的问题,提出了采用深孔爆破成井的技术施工切割天井。采用理论计算得到了深孔爆破成井的详细技术方案,包括炮孔孔径、孔数、炮孔布置间距等关键参数,... 针对远景钨业13采区5采三分段至四中段20 m切割天井围岩稳固性较差,普通方法无法施工的问题,提出了采用深孔爆破成井的技术施工切割天井。采用理论计算得到了深孔爆破成井的详细技术方案,包括炮孔孔径、孔数、炮孔布置间距等关键参数,详细的装药结构,起爆方法与起爆顺序,并开展了深孔孔内分段爆破成井现场试验。结果表明,深孔爆破成井技术的设计方案效果显著,不仅成功形成了高度为12.3 m、断面为2 m×2 m的切割天井,而且在经济指标、安全指标和成型效果上均优于普通方法和反井钻机成井法。 展开更多

关键词 破碎围岩 切割天井 深孔爆破成井 分段爆破

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