高应力-节理化复合软岩巷道地质特征及支护技术 被引量：8

1

作者 朱阁 张志成 +3 位作者 李平虎 穆文平 张连杰 武雄 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第9期18-23,共6页

为解决鹤壁矿区深部煤矿开采过程中软岩巷道围岩大变形、难支护的问题,通过工程地质条件调查、室内试验等手段,分析鹤壁矿区软岩巷道的工程地质特点,得到软岩围岩的变形破坏力学机制。结合关键部位耦合支护理论和数值模拟技术,对软岩巷... 为解决鹤壁矿区深部煤矿开采过程中软岩巷道围岩大变形、难支护的问题,通过工程地质条件调查、室内试验等手段,分析鹤壁矿区软岩巷道的工程地质特点,得到软岩围岩的变形破坏力学机制。结合关键部位耦合支护理论和数值模拟技术,对软岩巷道采用锚网喷和锚索为主的支护方式,并现场监测评估支护效果。研究表明:鹤壁矿区巷道围岩属于高应力-节理化复合型软岩;变形破坏的ⅠABⅡBDⅢD型复合变形力学机制由节理、分子吸水膨胀、胶体膨胀、自重应力以及工程开挖等共同构成;采用的支护方式可使支护体应力分布平均,应力集中区范围和岩体变形均较小;经现场监测表明:在该支护条件下开挖15天后巷道围岩变形趋于稳定,30天后变形速率为0,累计变形量不超过40mm,保证软岩巷道工程的稳定性。 展开更多

关键词 高应力-节理化复合型软岩 变形力学机制 锚喷支护 围岩

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高应力复合型软岩巷道支护技术研究 被引量：4

2

作者 刘银志 贾明魁 马念杰 《煤炭工程》 北大核心 2003年第4期21-23,共3页

以某矿井底车场巷道为例 ,通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试 ,现场工程地质调查及巷道破坏特征分析 ,针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点 ,提出了一次支护采用强力锚喷网、二次支护采用锚注支护是适合该矿... 以某矿井底车场巷道为例 ,通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试 ,现场工程地质调查及巷道破坏特征分析 ,针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点 ,提出了一次支护采用强力锚喷网、二次支护采用锚注支护是适合该矿岩体特点的合理支护形式 ,并在该矿西大巷延拓及井底车场巷道、硐室修复中成功应用 ,取得了良好的技术经济效果。 展开更多

关键词 高应力 复合型软岩 巷道 强力锚喷网 锚注

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深部高应力膨胀性软岩泵房支护技术 被引量：5

3

作者 孟庆彬 乔卫国 +1 位作者 林登阁 魏烈昌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2010年第8期11-14,共4页

基于唐口煤矿泵房的岩石力学试验、岩石矿物组成分析、地应力测试、破坏机理分析,提出了采用以锚索桁架、锚注为核心的联合支护体系,来解决深部高应力膨胀性软岩大型硐室的支护技术难题。监测结果表明：加固后泵房围岩最大变形量仅有6 m... 基于唐口煤矿泵房的岩石力学试验、岩石矿物组成分析、地应力测试、破坏机理分析,提出了采用以锚索桁架、锚注为核心的联合支护体系,来解决深部高应力膨胀性软岩大型硐室的支护技术难题。监测结果表明：加固后泵房围岩最大变形量仅有6 mm,3个监测断面平均变形量仅为4.7 mm,结果说明以锚索桁架、锚注为核心的联合支护体系提高了围岩自身承载能力和支护结构的整体性,有效地控制住了围岩的变形和底臌,保持了泵房围岩的长期稳定。 展开更多

关键词 深部 高应力膨胀性软岩 泵房 锚索桁架 锚注支护

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兴安煤矿深部高应力强膨胀型软岩巷道支护对策研究 被引量：3

4

作者 李国峰 王炯 +1 位作者 王福强 马冲 《煤炭工程》 北大核心 2009年第9期31-33,共3页

随着矿井开采深度的增加,地质环境趋于复杂,使得深部软岩巷道支护十分困难,高应力强膨胀型软岩巷道的支护难度尤为突出。结合鹤岗矿务局兴安矿四水平新副井井筒与马头门工程实例,分析了深部中生代高应力强膨胀型软岩巷道的破坏特征,提... 随着矿井开采深度的增加,地质环境趋于复杂,使得深部软岩巷道支护十分困难,高应力强膨胀型软岩巷道的支护难度尤为突出。结合鹤岗矿务局兴安矿四水平新副井井筒与马头门工程实例,分析了深部中生代高应力强膨胀型软岩巷道的破坏特征,提出了锚网索喷+底角锚杆+柔层桁架耦合支护技术,分析了其在深部中生代高应力强膨胀型软岩巷道支护中的可适用性,并在工程中得到了验证。 展开更多

关键词 深部开采 高应力强膨胀型软岩巷道 锚网索喷+底角锚杆+柔层桁架耦合支护

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高应力强膨胀多裂隙软岩巷道锚网喷注支护 被引量：1

5

作者 毛加宁 王绍留 李兴好 《煤矿现代化》 2018年第5期39-43,共5页

高应力强膨胀多裂隙软岩巷道的支护问题一直是困扰恩洪矿区煤矿企业的难题。本文分析了恩洪煤矿二号井1800m轨道运输大巷围岩变形机理,对巷道变形情况进行了监测,掌握了高应力强膨胀多裂隙软岩巷道的压力特点和围岩变形规律。通过计算... 高应力强膨胀多裂隙软岩巷道的支护问题一直是困扰恩洪矿区煤矿企业的难题。本文分析了恩洪煤矿二号井1800m轨道运输大巷围岩变形机理,对巷道变形情况进行了监测,掌握了高应力强膨胀多裂隙软岩巷道的压力特点和围岩变形规律。通过计算确定了高应力强膨胀多裂隙软岩巷道高性能锚网喷注支护参数,并不断根据施工现场情况调整支护参数,取得了较好的支护效果。 展开更多

关键词 高应力强膨胀多裂隙 软岩巷道 锚网喷注支护

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极高地应力软岩膨胀岩互层隧道大变形施工技术 被引量：14

6

作者 龚军 唐帅尧 +3 位作者 张丹峰 李增印 陈志敏 孙胜旗 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S02期485-493,共9页

为解决青海省境内宁缠隧道极高地应力软岩膨胀岩大变形的问题,在分析原有隧道资料的基础上,对岩样进行室内崩解试验,了解隧道围岩物理力学特征。通过现场的实时监控量测和与木寨岭隧道相对比,宁缠隧道的围岩条件更差、施工难度更大,且... 为解决青海省境内宁缠隧道极高地应力软岩膨胀岩大变形的问题,在分析原有隧道资料的基础上,对岩样进行室内崩解试验,了解隧道围岩物理力学特征。通过现场的实时监控量测和与木寨岭隧道相对比,宁缠隧道的围岩条件更差、施工难度更大,且开挖后出现掌子面滑塌、围岩收敛变形大和支护结构开裂等问题。最大拱顶沉降达到了451.2 mm,最大水平收敛为549.6 mm。在试验施工段采用增加临时仰拱、增长锚杆长度和加大支护刚度,配合加强超前支护、刚柔结合和增加预留变形量的施工措施后,实际监控测量发现,拱顶沉降和水平收敛平均减少100 mm左右,且水平向控制效果相较拱顶沉降多出3%~4%,与软件数值模拟的结果相似,说明这种施工方法对宁缠隧道的大变形有着很好的控制作用。 展开更多

关键词 隧道 高地应力 膨胀岩 软岩大变形 数值模拟 变形控制

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高地应力软岩隧道释放-约束平衡法控制变形技术 被引量：13

7

作者 张民庆 黄鸿健 +2 位作者 何志军 任诚敏 张文强 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2013年第3期50-57,76,共9页

研究目的:高地应力软岩隧道大变形控制一直是隧道工程界的难题。我国兰渝铁路29座高地应力软岩隧道,施工中尽管应用了多种控制变形技术,但仍有近4 km地段发生了初期支护大变形侵限,被迫拆换钢架,从而给现场施工带来了极大的影响,因此,... 研究目的:高地应力软岩隧道大变形控制一直是隧道工程界的难题。我国兰渝铁路29座高地应力软岩隧道,施工中尽管应用了多种控制变形技术,但仍有近4 km地段发生了初期支护大变形侵限,被迫拆换钢架,从而给现场施工带来了极大的影响,因此,依托兰渝铁路研究高地应力软岩隧道大变形控制技术十分必要,它对保证工程质量,提高施工进度,确保施工安全有着重要的意义。研究结论:(1)对大变形风险进行评估是防范高地应力软岩隧道大变形的重要环节,评估内容包括高地应力软岩隧道地质分级、变形量计算和初期支护破坏准则制定三个方面;(2)释放-约束平衡法是针对高地应力软岩隧道特点,充分利用合理的预留变形量释放地应力,通过加强初支、强化锁脚、及时闭合、动态补强四个措施约束变形,经兰渝铁路工程检验,可有效地控制高地应力软岩隧道大变形。 展开更多

关键词 高地应力 软岩隧道 释放-约束平衡法 变形控制

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考虑岩体膨胀效应的高地应力软岩隧道稳定性控制研究——以米林隧道为例 被引量：7

8

作者 陶琦 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第8期1327-1337,共11页

为明确深部软岩隧道围岩压力机制,指导设计合理的大变形治理方案,以米林隧道工程为依托,基于岩体弹塑性力学,推导出围岩膨胀压力解析式。结合Kastner算式,引入断面径向位移u与塑性区半径Rp之间的函数关系,求解出膨胀压力与形变压力的特... 为明确深部软岩隧道围岩压力机制,指导设计合理的大变形治理方案,以米林隧道工程为依托,基于岩体弹塑性力学,推导出围岩膨胀压力解析式。结合Kastner算式,引入断面径向位移u与塑性区半径Rp之间的函数关系,求解出膨胀压力与形变压力的特征曲线函数解GRC,探明膨胀压力与形变压力在断面径向位移过程中的演化规律。根据收敛-约束法,结合支护特征曲线SCC,分析考虑膨胀压力条件下GRC曲线与SCC曲线交点变化趋势,以设计出合理的软岩大变形控制参数。研究结果表明:1)仅考虑形变压力而设计的支护结构不满足围岩稳定性要求,当围岩径向位移达到530 mm时,仅考虑形变压力pi时围岩对支护结构的压力为0.82 MPa,考虑膨胀压力pr时支护承载压力增至1.37 MPa,膨胀压力占比达40.1%;2)采用“钢架+锚喷”初期支护将围岩位移释放至u_(peak)=0.325 m时增设间距d=0.7 m I25b钢架的联合支护方案,能对形变压力进行合理释放,同时有效抑制膨胀压力过度增大;3)第2层钢架设置23 d后围岩变形收敛为56.1 mm,通过理论计算、数值分析与工程应用验证了支护方案的可行性。 展开更多

关键词 深部隧道工程 高地应力 软岩大变形 形变压力 膨胀压力 支护优化设计

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高应力软岩巷道围岩与支护结构相互作用分析 被引量：49

9

作者 孙闯 张向东 李永靖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2601-2607,2614,共8页

基于Mohr-Coulomb应变软化模型,将收敛-约束法应用于高应力软岩巷道围岩-支护相互作用分析中,构建典型支护结构特征曲线。以FLAC3D数值模拟软件为工具,分析应变软化模型、剪胀角及不同巷道断面类型对围岩-支护相互作用的影响,并对支护... 基于Mohr-Coulomb应变软化模型,将收敛-约束法应用于高应力软岩巷道围岩-支护相互作用分析中,构建典型支护结构特征曲线。以FLAC3D数值模拟软件为工具,分析应变软化模型、剪胀角及不同巷道断面类型对围岩-支护相互作用的影响,并对支护系统稳定性进行评价。研究结果表明:考虑应变软化行为的围岩所需支护压力与Mohr-Coulomb模型计算结果相差较大,剪胀角对围岩应力释放过程及围岩-支护相互作用影响较小,巷道不同断面形式及断面不同位置点围岩所需支护压力有一定差异性;初期支护系统的稳定性是围岩与支护系统最终稳定的关键,采用收敛-约束法评价高应力软岩巷道初期支护系统的稳定性,对高应力软岩巷道的支护结构设计及施工具有一定指导意义。 展开更多

关键词 高应力软岩 应变软化 收敛-约束法 围岩-支护相互作用

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井下高应力膨胀破碎软岩巷道稳定性措施研究与应用 被引量：1

10

作者 张虎 王成 +2 位作者 杨晓东 李强 许道学 《世界有色金属》 2018年第10期244-244,246,共2页

我国的金矿开采方式主要是地下开采,因此就要求在井下大量开掘巷道。要保证金矿的生产与建设,就一定要保证围岩的稳定以及巷道的畅通。随着经济的不断发展,开采的强度、广度、深度也在不断提升,巷道的地质条件也越来越复杂,松软、破碎... 我国的金矿开采方式主要是地下开采,因此就要求在井下大量开掘巷道。要保证金矿的生产与建设,就一定要保证围岩的稳定以及巷道的畅通。随着经济的不断发展,开采的强度、广度、深度也在不断提升,巷道的地质条件也越来越复杂,松软、破碎围岩巷道及大断面巷道等复杂困难条件占得比重越来越大,显著增加了巷道支护难度。 展开更多

关键词 井下高应力膨胀 破碎软岩巷道 稳定措施

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爆破卸压法改进高应力软岩巷道支护条件 被引量：7

11

作者 谢飞鸿 《兰州铁道学院学报》 2001年第4期70-73,共4页

井巷、隧道硐室或导硐工程的施工 ,若开挖区周围一定范围内遇到软弱岩石夹层 ,对井、洞壁的稳定产生不利影响 ,特别是像页岩、泥岩极易吸湿或遇水膨胀的岩石 ,围岩应力分布处于动态变化状态 .变化剧烈时 ,井巷、隧道将产生变形破坏 ,影... 井巷、隧道硐室或导硐工程的施工 ,若开挖区周围一定范围内遇到软弱岩石夹层 ,对井、洞壁的稳定产生不利影响 ,特别是像页岩、泥岩极易吸湿或遇水膨胀的岩石 ,围岩应力分布处于动态变化状态 .变化剧烈时 ,井巷、隧道将产生变形破坏 ,影响其正常使用甚至报废 .本文以甘肃华亭矿务局杨家沟煤矿 2 42 15溜子道治理为例 ,分析了引起软岩巷道变形破坏的原因 ,提出了各种改进支护条件的办法及效果 ,介绍了爆破卸压法改进高应力软岩巷道支护的方法 . 展开更多

关键词 卸压法 软岩巷道支护 高应力 井巷 溜子 变形破坏 爆破 岩石 遇水膨胀 页岩

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复合型软岩泵房硐室支护技术研究 被引量：2

12

作者 张国玉 刘兆平 +1 位作者 闫甫 安伯超 《山东煤炭科技》 2010年第6期124-125,共2页

岱庄煤矿-580m中央泵房的围岩是高应力-膨胀复合型软岩,压力大,膨胀性强,而且断面非常大,原设计采用砌碹支护,硐室变形严重,维护费用高,依据软岩巷道围岩的力学特性和支护机理,设计采用锚网索喷二次耦合支护,并采用全断面一次爆破,分阶... 岱庄煤矿-580m中央泵房的围岩是高应力-膨胀复合型软岩,压力大,膨胀性强,而且断面非常大,原设计采用砌碹支护,硐室变形严重,维护费用高,依据软岩巷道围岩的力学特性和支护机理,设计采用锚网索喷二次耦合支护,并采用全断面一次爆破,分阶段逐步刷大的联合施工法,取得了良好的支护效果。 展开更多

关键词 高应力-膨胀复合型软岩 大断面 锚网索喷二次耦合支护 联合施工法

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复合型软岩巷道支护技术在大同矿区的应用 被引量：1

13

作者 徐国庆 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2006年第8期48-50,共3页

以大同煤矿集团某矿二水平井底车场巷道为例,通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试,现场工程地质调查及巷道破坏特征分析,针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点,提出了一次支护采用强力锚网喷、二次支护采用锚注... 以大同煤矿集团某矿二水平井底车场巷道为例,通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试,现场工程地质调查及巷道破坏特征分析,针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点,提出了一次支护采用强力锚网喷、二次支护采用锚注支护是适合该矿岩体特点的合理支护形式,并在该矿西大巷延拓及井底车场巷道、硐室修复中成功应用。 展开更多

关键词 高应力 复合型软岩 巷道 强力锚网喷 锚注

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膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究 被引量：23

14

作者 王进学 杨胜利 陈忠辉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第12期16-20,共5页

巷道底鼓是造成巷道变形破坏的常见形式之一,是制约矿山安全高效生产的重要因素和关键难题,这一问题在深部开采和复杂地质条件下的矿山中尤其严重。针对高地应力破碎膨胀软岩条件下的巷道底鼓进行了研究,分析了巷道底鼓的机理,建立了复... 巷道底鼓是造成巷道变形破坏的常见形式之一,是制约矿山安全高效生产的重要因素和关键难题,这一问题在深部开采和复杂地质条件下的矿山中尤其严重。针对高地应力破碎膨胀软岩条件下的巷道底鼓进行了研究,分析了巷道底鼓的机理,建立了复杂条件下复合型底鼓的力学模型,根据动压理论推导了巷道底板塑性区范围及底板压力的本构方程。通过矿山实例,提出了锚杆锚索耦合支护设计方案,并利用FLAC-3D软件对巷道支护的稳定性进行了数值计算。研究结果表明,对巷道底板塑性区域内的滑移体进行关键部位加强支护,可以有效控制巷道底鼓的发生和发展。 展开更多

关键词 巷道底鼓 高应力 膨胀软岩 机理 耦合支护

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构造应力场中的软岩客运专线双线隧道稳定性研究 被引量：6

15

作者 何本国 张志强 +1 位作者 何川 王俊奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1535-1541,共7页

以铁道部250 km/h客运专线标准断面双线隧道为对象,依托木寨岭高地应力软岩隧道工程,研究构造应力场条件下隧道变形特性、能量积聚、力学响应及塑性区规律。水平大主应力平行隧道轴线时,高能集中区和塑性区主要集中于边墙,掌子面前方围... 以铁道部250 km/h客运专线标准断面双线隧道为对象,依托木寨岭高地应力软岩隧道工程,研究构造应力场条件下隧道变形特性、能量积聚、力学响应及塑性区规律。水平大主应力平行隧道轴线时,高能集中区和塑性区主要集中于边墙,掌子面前方围岩能量密度较小,掌子面挤出变形较大;水平大主应力垂直轴线时,高能集中区和塑性区主要分布在拱顶、仰拱及掌子面,掌子面前方围岩能量密度较大,挤压变形较小。研究表明:掌子面前方待开挖核心土体表现能量-位移正交性,而目前采用简单的挤出变形来判别掌子面稳定性,其合理性值得进一步商榷;规范给出"最大水平主应力与隧道轴线平行或小角度相交设计原则",并不是对所有高地应力场都适用;锚杆在开挖初期有效促进临时"承载拱"的形成,使"压力拱"偏移至隧道轮廓附近,成为施工初期稳定的关键;锚杆降低边墙深部岩体切向应力峰值,随着掌子面推进,拱效应不断向深部岩体移动,形成动态压力拱。 展开更多

关键词 软岩隧道 高地应力 位移-能量正交 锚杆 稳定性

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富水性膨胀软岩底板大变形分析及控制研究 被引量：6

16

作者 陈立虎 张百胜 +2 位作者 邸旭峰 杨志平 郭俊庆 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第2期48-52,共5页

针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压... 针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压的控制方法和砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法2种对策,对2种控制方案分别进行FLAC^(3D)数值模拟,并通过现场应用后,发现砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法可以更有效地控制中央变电所的底鼓,底鼓量降低了83.2%。 展开更多

关键词 富水性 膨胀软岩 底鼓 深部高应力 数值模拟 控制对策

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软岩隧道（巷道）实用控制技术研究 被引量：3

17

作者 李国富 《徐州工程学院学报》 2005年第1期43-49,63,共8页

软岩、极软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形破坏工程特征,实践表明,现有支护难以耦合控制.文章通过对软岩工程特征、变形破坏机理分析研究,提出了软岩控制和复合型软岩向单一型转化控制的技术方法和实用支护对策.经工业性试验、应... 软岩、极软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形破坏工程特征,实践表明,现有支护难以耦合控制.文章通过对软岩工程特征、变形破坏机理分析研究,提出了软岩控制和复合型软岩向单一型转化控制的技术方法和实用支护对策.经工业性试验、应力监测表明,控制了围岩的强烈变形、保证了巷道的稳定,具有显著的技术经济效益. 展开更多

关键词 控制技术 软岩隧道 巷道 破坏机理分析 技术经济效益 工程特征 工业性试验 复合型软岩 变形破坏 耦合控制 支护对策 技术方法 应力监测 高地压 型转化 岩巷 围岩

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胶胎-可缩性金属支架机理研究

18

作者 张士林 冯夏庭 +2 位作者 陈廷伟 赵炳祁 陈炳端 《建井技术》 北大核心 2001年第1期20-22,共3页

介绍了胶胎 可缩性金属支架的结构 ,阐述了胶胎的作用 ,对胶胎 可缩性金属支架的承载能力和支护过程进行了分析 ,指出了其存在的问题。该项技术具有推广价值 ,应用前景广阔。

关键词 胶胎-可缩性金属支架 高应力软岩巷道 承载能力

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