煤礦水害事故剖析 及防治工作
國家煤礦安全監察局調查司 趙蘇啟
二○一三年七月十日
煤礦水害事故剖析及防治工作
一、2012年煤礦水害事故分析及典型案例
二、全國煤礦水文地質類型劃分結果
三、2013年煤礦水害防治重點工作
一、2012年全國煤礦水害事故 分析及典型案例
(一)基本情況
2012年,全國煤礦發生水害事故24起、死亡122人,同比減少20起、70人,分別下降45.5%和36.5%,占全國煤礦事故總起數的3.1%,占全國煤礦總死亡人數的8.8%。
其中較大水害事故8起、死亡50人,同比減少8起、28人,分別下降50%和35.9%,發生重大透水事故5起、死亡57人,同比減少1起、28人,分別下降16.7%和32.9%。
5起重大水害事故
1. 吉林省蛟河市豐興煤礦“4·6”重大透水事故(死亡12人)
2. 山西襄垣七一善福煤業有限公司“4·12”重大透水事故(死亡11人)
3. 貴州省銅仁市沿河土家族自治縣譙家鎮新生煤礦“4·26”重大透水事故(死亡11人)
4. 黑龍江省鶴崗市峻源二煤礦“5·2”重大水害事故(死亡13人)
5. 黑龍江省七台河市福瑞祥煤炭有限責任公司八井“12.1”重大水害事故(死亡10人)
(二)主要特點
1.事故總量所占比例小、但較大以上水害事故所占比例大。較大水害事故占全國煤礦較大事故的11.3%和14.2%;重大水害事故占全國煤礦重大以上事故的31.3%和20.9%。
(二)主要特點
2.鄉鎮煤礦水害事故所占比例大。發生較大以上水害事故中,鄉鎮煤礦發生9起、死亡75人,占較大以上水害事故的69.2%和 70.1%;國有煤礦發生4起、死亡32人,其中,1起是國有企業兼並的煤礦,1起是主體非煤礦企業兼並的煤礦。5起重大水害事故有4起發生在鄉鎮煤礦。
(二)主要特點
3.透水事故的主要水源為老空(窯)區積水。發生的較大以上13起水害事故中有12起是老空(窯)透水造成的,占92.3%;另1起是由於地表塌陷坑積水及上覆衝積層的水和泥沙潰入井下。有3起透水事故與地麵連續降雨造成老空積水增多、水壓加大而引發井下潰水。
(二)主要特點
4.水害事故發生時間相對集中。13起較大以上水害事故中,有7起發生在4、5月份,占53.8%;重大水害事故有4起發生在4、5月份,占80%。
(二)主要特點
5.少數地區水害事故相對多發。發生較大以上水害事故中,黑龍江發生3起、死亡30人,貴州發生2起、死亡19人,山西發生2起、死亡19人,三省占全國煤礦較大以上事故的53.8%和63.6%。發生重大水害事故中,黑龍江2起、死亡24人,吉林1起、死亡12人,貴州1起、死亡11人,山西1起、死亡11人。
(二)主要特點
6.水害瞞報謊報遲報事故多。較大以上水害事故中,有6起水害事故瞞報遲報、死亡50人,占較大以上水害事故46.1%和46.7%。其中黑龍江發生2起、山西發生2起、湖南發生1起、遼寧發生1起。
(三)原因分析
1.沒有開展防治水工作。未建立防治水機構、沒有配備專業技術人員及裝備,不落實防治水措施,不開展水文地質調查工作,不按照批複的設計組織施工。重生產輕安全思想嚴重,在掘進和生產過程中不進行探放水,盲目組織工人施工。2012年13起較大以上透水事故中有9起沒有開展防治水工作。
案例13:貴州省銅仁市新生煤礦“4.26” 透水事故(11人死亡)
該礦屬資源整合技改礦井,設計生產能力9萬噸/年。在整合技改期間,擅自改變設計方案組織施工,先後布置了4條上山和2條下山進行非法巷采(該區域為采區設計布置的防隔水煤柱),在上山采煤過程中,二、三、四上山均出現過煤體濕潤、空氣變冷等透水預兆,但該礦僅將水患威脅嚴重的上山用黃泥堵住,沒有消除重大水害隱患。
事故的直接原因
該礦井田內及周邊存在采空區並大量積水,擅自開采防隔水煤柱,在已有透水預兆的情況下,違章指揮、冒險進行巷采出煤,放炮引發采空區積水湧出導致透水事故發生。
存在的主要問題
一是非法轉包組織生產;
二是沒有設立防治水機構、配備專業技術人員,不開展探放水工作;
三是未按規定對職工進行防治水專項培訓。
2.防治水工作不到位
一些企業雖然也進行水害隱患排查,開展了防治水工作,但未按照《煤礦防治水規定》和《煤礦安全規程》的要求嚴格執行,相關措施執行不到位,現場管理和督促檢查不力,隱患排查治理不徹底。
案例14:吉林省蛟河市豐興煤礦“4.6” 透水事故(12人死亡)
該礦為私營企業,生產能力6萬噸/年,證照齊全有效,為正常生產礦井,技改礦井已通過驗收。
事故原因
直接原因:該礦在掘進過程中掘透采空區積水,引發事故。
存在的主要問題:一是水患排查治理不徹底,也進行了探放水,但沒有進行效果評價,老空積水5.9萬m3,實際隻放出0.8萬m3;二是安排人員在受水威脅下部進行作業;三是測量資料有誤差,致使開采了防隔水煤柱;四是沒有按照《煤礦防治水規定》要求成立防治水機構、配備專業技術人員和開展水害預測預報工作。
3.超層越界開采
沒有作業規程、沒有進行探放水、盲目掘進引發透水事故。黑龍江峻源二礦“5.2”、湖南茄莉衝新井礦“7.4”和黑龍江福瑞祥公司八井“12.1”等3起透水事故都是由於礦井超層越界、沒有防治水措施而發生了透水事故。
案例15:黑龍江七台河福瑞祥煤炭公司八井“12.1”透水事故(10人死亡)
事故直接原因:非法越界開采工作麵與廢棄井筒距離隻有1.2m,廢棄井筒積水壓垮煤柱潰入井下,透水量約3.4萬m3。
存在主要問題:非法越界340m,打密閉逃避監管,界外作業無作業規程,沒有進行探放水工作,煤礦管理人員“人、證、崗”不符。
4.井田內廢棄井筒治理不徹底
兼並重組煤礦井田內的廢棄井筒一旦積水將成為重大隱患,如果不及時進行治理,將引發透水事故,如河南裕隆源通“4.14”、黑龍江嘉藝煤礦“9.22”和福瑞祥公司八井“12.1”透水事故都與井田內廢棄井筒有關,應當引起高度重視。
5.雨季“三防”措施不落實
雨季前隱患排查治理不到位,不能有效排查井田內地表水、塌陷坑和廢棄井筒等隱患,井下發現水害征兆時沒有嚴格執行停產撤人製度。
案例16:黑龍江鶴崗市峻源二煤礦“5.2”水害事故(死亡13人)
該礦為私營煤礦,設計生產能力6萬噸/年,“五證一照”齊全。
事故的直接原因
該礦越界進入已閉坑的原峻德礦多種經營公司一井範圍複采17#煤層(原峻德礦多種經營公司一井開采後,地表已大麵積下沉,並形成較大麵積的塌陷坑,由於近期降水較大,地表塌陷坑充滿積水,上覆衝積層含水達飽和狀態),采煤工作麵放頂後,采空區上覆岩石發生冒落,在上隅角與地表塌陷坑冒通,地表塌陷坑積水及上覆衝積層的水和泥沙潰入井下,導致水害事故發生。
存在的主要問題
一是煤礦企業無視國家法律法規,非法越界開采,且用假規程、假圖紙逃避安全監管;
二是煤礦企業主體責任不落實,連續降雨,沒有對塌陷坑積水進行巡查;
三是煤礦從業人員“人、證、崗”不符,且礦長無證上崗,特種作業人員配備不足。
6.出現透水征兆撤人不及時
對職工培訓不到位,發現透水征兆仍組織作業。2012年有5起透水事故都出現明顯的透水征兆,由於撤人不及時而發生傷亡事故。
案例17:山西襄垣七一善福煤業“4.12”透水事故(11人死亡)
該礦屬資源整合礦井,為地方國有煤礦,批準能力90萬噸/年。
事故發生後,該礦謊報事故發生時間和被困人數,上報被困人員9人。
事故的直接原因
該礦設計布置12-2皮帶巷時,在已查明原興安煤礦曆史上越界開采,存在采空區積水威脅的情況下,未進行探放水;12-2皮帶巷在掘進過程中也沒有采取探放水措施;且在工作麵已出現明顯透水征兆時,未及時撤出人員,采空區積水突出,衝淹巷道,造成人員死亡。
存在的主要問題
一是違反規定冒險作業,不執行《煤礦防治水規定》,在巷道掘進中不進行探放水;二是在事發當晚掘進工作麵出現明顯透水征兆的情況下,沒有及時撤離作業工人,強令工人冒險作業;三是在相關證照過期後,以維修名義組織生產。
7.技術服務機構提供的 地質資料不符合實際
一些技術服務機構不負責任,不認真開展水文地質調查工作,就作出不符合實際的技術報告;一些企業過於依賴技術服務機構的結論,不開展防治水工作,導致透水事故發生;一些企業由於測量部門工作不認真,測量資料有誤,導致開采了防隔水煤柱,引發透水事故。
典型案例
如湖南茄莉衝新井礦“7.4”、山西陸合集團基安達煤業公司“8.1”和黑龍江嘉藝煤礦“9.22”透水事故由於中介機構提供的技術報告不符合實際引發透水事故。吉林豐興煤礦“4.6”和中煤集團孔莊煤礦“4.10”透水事故由於測量資料有誤,導致開采了防隔水煤礦引發透水事故。
2013年1-5月份水害情況
全國共發生10起、死亡47人,同比下降28.6%和35.6%。
較大事故:4起、死亡21人,同比上升。
重大事故:1起、死亡18人,同比下降。
淹井1起:淮北礦業集團桃園煤礦“2.3”淹井事件
龍煤集團鶴崗分公司 振興煤礦“3.11” 潰泥水事故(18人)
直接原因:在多條不同力學性質斷裂構造相互錯動破壞背景條件下,近距離特厚兩層煤綜放重複采動導致頂板覆岩抽冒破壞帶出現了異常發育高度,覆岩關鍵層斷裂,溝通了形成泥石流物源的結構鬆散且破碎帶寬的F13斷裂帶與含水礫岩物質和形成泥石流流體介質的含水礫岩地下水,是形成泥石流的直接因素。3月1日~3月10日期間井下巷道清淤擾動,成為發生井下泥石流的間接誘發因素。
現場實拍照片
二、全國煤礦水文地質類型 劃分結果
(一)類型劃分結果分析
截止2012年6月30日,全國各地上報礦井數量為12985個,其中有11504個礦井開展了礦井水文地質類型劃分,占礦井總數的88.6%。北京、江蘇、湖北和新疆等4個地區所有煤礦都開展了水文地質類型劃分;安徽、福建、山東、河南、湖南、雲南、陝西、甘肅等8個地區開展類型劃分超過了95%。
煤礦水文地質類型劃分結果
11504個煤礦水文地質類型劃分結果:極複雜型78個、複雜型827個、中等型4141個、簡單型6458個,分別占0.68%、7.19%、36%、56.14%。
四種水文地質類型礦井所占類型 劃分礦井比例圖
水文地質類型複雜、極複雜型煤礦
水文地質類型複雜、極複雜型煤礦共905個,主要分布在:山西、黑龍江、安徽、山東、河南、湖南、重慶、四川、貴州等地區上述9個地區占全國煤礦複雜、極複雜礦井總數的74.3%。這些地區常發生重特大透水事故,是煤礦防治水工作重點監管監察的地區。
(二)礦井湧水量及富水係數的分析
據統計,全國煤礦正常湧水量為每小時63.25萬m3,最大湧水量為每小時119.98萬m3。全國礦井每年排水達71.7億m3。
排水量每年超過2億m3的地區有:河北、山西、內蒙古、黑龍江、江西、山東、河南、湖南、重慶、四川、貴州、雲南和陝西等13個地區,約占全國排水量的83.2%。
礦井最大湧水量
全國共有61處礦井正常湧水量超過1000m3/h,井工礦湧水量最大的是陝西錦界煤礦,正常湧水量為4900 m3/h,最大湧水量為5499 m3/h;其次是河南焦煤集團演馬莊煤礦,正常湧水量為4500 m3/h,最大湧水量為5400 m3/h。露天礦最大的是內蒙古元寶山煤礦,正常湧水量為11250m3/h,最大湧水量為12500 m3/h。
礦井正常湧水量超過1000m3/h的主要地區有:河南18處,河北11處,山東7處。
礦井正常湧水量與 最大湧水量差距意義
礦井正常湧水量與最大湧水量差距越大,表明地表水與井下溝通較好,如南方在雨季井下湧水量急增,礦井必須有足夠的備用水泵,否則,將造成淹井。如果發生暴雨洪水,最好措施是停產撤人,暴雨之後,開展隱患排查後,再進行恢複生產。
礦井正常湧水量與 最大湧水量差距意義
全國礦井最大湧水量與正常湧水量之比為1.90,最大湧水量超過正常湧水量1倍的地區有:福建、江西、湖北、湖南、廣西、重慶、四川、貴州、雲南等9個地區,大部分是南方地區。廣西礦井最大湧水量是正常湧水量的3.02倍,為全國之最。重慶三彙二礦正常湧水量657m3/h,最大湧水量13250m3/h,最大湧水量是正常湧水量的20.2倍;廣西合煤公司東礦斜井,正常湧水量1860m3/h,最大湧水量11500m3/h,最大湧水量是正常湧水量的6.2倍。
富水係數
富水係數是指生產礦井在某時期排出水量與同一時期內煤炭產量的比值。全國煤礦富水係數為2.04m3/t,即每生產1噸煤需要排水2.04m3。富水係數超過5的地區有:廣西、湖北、重慶、江西、湖南、福建、四川等7個地區,最大的地區是廣西為22.55,其次是湖北為12.47。
(三)防治水機構及專業人員分析
全國共有煤礦防治水機構10559個,平均每個礦井為0.92個,表明一些礦井沒有成立防治水專門機構。每個礦井都成立防治水機構的地區有:北京、福建、山東、江蘇等地區。廣西、陝西成立防治水機構不到70%。
(三)防治水機構及專業人員
全國共有防治水專業技術人員18748名,平均每個礦井1.63名。北京、河北、山西和山東專業技術人員配備較多。遼寧、湖北、廣西地區每個礦井平均不到1人。
(四)探放水工及探放水 鑽機的分析
全國共有持證探放水工42181名,平均每個礦井有3.67名。北京、河北、山東和河南平均每個礦井探放水工超過10名;福建、江西、湖北、湖南、四川、雲南、甘肅、青海、新疆及新疆建設兵團平均每礦不到2名。
(四)探放水工及探放水 鑽機的分析
全國共有探放水鑽機23828台,平均每個礦井有2.07台。北京、河北、山西和江蘇每礦配備超過4台;廣西、甘肅平均每個礦井不到1台探水鑽機。
(五)我國煤礦水害分區及特點
1.華北石炭二疊紀煤田的岩溶—裂隙水水害區。主要分布在陰山—燕山—沈陽—輝南—和龍一線以南、秦嶺—大別山—張八嶺以北、賀蘭山—六盤山以東、東瀕黃海的區域。主要聚煤期為石炭二疊紀,其次為早、中侏羅紀。屬於亞濕潤—亞幹旱氣候區,降雨量600-1000mm約占70%,200-600mm約占20%。
1.華北石炭二疊紀煤田的 岩溶—裂隙水水害區
其特點是礦井湧水量大,排水費用較大,最大突水量達2053m3/min,礦井安全時刻受到奧灰水或寒灰水的嚴重威脅。主要地區有:河北、山東、河南、安徽、江蘇等地區,隨著向深部的開采,山西、內蒙古、陝西也逐步受到煤層下部承壓水的威脅。位於黃淮平原中的煤田,上覆有巨厚的新生界鬆散含水層,給井筒施工及淺部開采造成一定困難。老空透水事故在該地區也常發生。
2.華南晚二疊紀煤田的岩溶水水害區
主要分布在秦嶺—大別山—張八嶺以南、西昌—昆明以東的區域。主要聚煤期為晚二疊紀,其次為晚三疊紀。晚二疊紀的煤田底部是茅口灰岩,上部還廣泛覆蓋著長興灰岩。屬於濕潤氣候區,降雨量1200-2000mm約占95%以上。
2.華南晚二疊紀煤田的岩溶水水害區
其特點是礦井突水很頻繁,經常影響生產或淹井,礦井正常湧水量較大,突水量也較大,需負擔巨額排水電費;地麵塌陷嚴重,井下常突出黃泥堵塞井巷。礦井安全時刻受到嚴重威脅,雨季更危險。如湖南、江西、四川、貴州等地區既受到煤層頂底板岩溶水的威脅,又受到采空區、兼並重組、關閉小煤礦的老空積水影響。
3.東北侏羅紀煤田的裂隙水水害區
主要分布在陰山—燕山—沈陽—輝南—和龍一線以北、內蒙古狼山以東的區域。主要成煤時代為侏羅—早白堊紀,其次為古近紀。屬於濕潤-亞濕潤氣候區,降雨量400-600mm約占60%,600-800mm占25%左右。
3.東北侏羅紀煤田的裂隙水水害區
其特點是水災一般不影響生產,但部分礦區受地表水和第四係鬆散層水的危害較重。該區域主要受老空(窯)積水的影響較大,特別是黑龍江省雞西、七台河等礦區經常發生老空透水事故。
4.西北侏羅紀煤田的裂隙水水害區
主要分布在賀蘭山—六盤山以西、昆侖山以北區域。主要聚煤期為早、中侏羅紀,其次為晚三疊紀及晚石炭紀。屬於幹旱氣候區,降雨量25-75mm占40%,75-100mm占40%,100-400mm占20%。其特點是本區嚴重缺水,存在供水問題,主要水害是老空(窯)水,少部分礦區有地表水害。
5.西藏—滇西中生代煤田的 裂隙水水害區
主要分布在昆侖山以南、西昌—昆明以西的區域。主要聚煤期為晚三疊紀及早白堊紀。屬於濕潤-亞濕潤氣候區,降雨量300-600mm約占55%,800-1000mm約占35%,1000-2000mm約占10%。其特點是煤炭儲量少,水文地質條件比較簡單,水害也不嚴重。
水害發展趨勢
隨著煤礦向深部的開采、在水體下開采以及廢棄和關閉大量不具備安全生產條件的各類煤礦,煤礦開采的礦壓和水文地質條件變得越來越複雜,水害隱患也越來越嚴重。原來水文地質條件簡單的礦井向深部開采變得複雜了;甚至在幹旱少雨的地區井下也發生了水害事故;一些地區地麵缺水而在井下卻是水害不斷;一些井田在勘探階段是水文地質條件簡單,建井以後與原來的條件差異很大,對礦井排水係統和防治水措施不得不重新設計和修改。
(六)類型劃分中存在的主要問題
1.一些礦井對防治水工作不重視,沒有按照《煤礦防治水規定》的要求開展礦井水文地質類型劃分,查找水害隱患,製定有針對性的防治水措施。企業不重視,監管監察部門也沒有督查企業按照規定開展工作。
(六)類型劃分中存在的主要問題
2.一些礦井沒有按照《煤礦防治水規定》的標準進行類型劃分,劃分的結論不符合實際;防治水機構、人員和探放水設備配備不足;沒有查清礦井水文地質條件和老空水的分布情況,導致老空透水事故時有發生。
(六)類型劃分中存在的主要問題
3.一些礦井沒有按照有關規定的要求,建立健全水倉、水泵、排水管路、供電等相關的排水係統,更沒有建立應急排水係統,導致發生透水事故後,束手無策,影響了搶險救援。
三、2013年煤礦水害防治 重點工作
今年3月1日,國家煤礦安監局下發了2013年煤礦水害防治工作指導意見(煤安監調查〔2013〕6號),重點要抓好以下六項工作。
1.高度重視煤礦防治水工作
各地、各有關部門要將防治水工作列入煤礦安全生產的重要日程,針對轄區內水害狀況,督促煤礦企業切實落實水害防治措施。煤礦企業、礦井主要負責人是防治水第一責任人,總工程師具體負責防治水技術管理工作。煤礦應按規定成立防治水機構、配備防治水專業技術人員和探放水設備,水文地質條件複雜、極複雜礦井必須配備水文地質副總工程師。
2.認真開展水害隱患普查和治理工作
各煤礦企業都應當對所屬礦井進行礦井水文地質類型劃分,建立健全礦井充水性圖等5種必備的防治水圖件,采用物探、鑽探、化探等方法查明礦井充水條件,將礦井地麵積水、河流、采空區積水範圍等標注在圖件上。
2.認真開展水害隱患普查和治理工作
小煤礦集中的市(州)、縣要借鑒學習內蒙古自治區鄂爾多斯市普查煤礦采空區的經驗,集中開展區域水害隱患普查和論證,探明礦井及周邊老窯區分布及水文地質情況,做到一個礦一張預測圖。中介機構接受委托承擔水害普查和論證工作時,必須提出符合實際的水文地質報告,並對作出的結論負責。
3.嚴格落實井下探放水規定
各煤礦企業都要堅持預測預報、有疑必探、先探後掘、先治後采的工作原則,采用物探、鑽探等方法查明水文地質條件,提出水文地質分析報告和防治水措施;並堅持每項探放水工作由專業技術人員作專項設計、由探放水專職隊伍使用探放水專用鑽機實施探放水,嚴禁用煤電鑽等非探水鑽機進行探放水。
3.嚴格落實井下探放水規定
水文地質條件複雜、極複雜礦井在地麵無法查明礦井水文地質條件和充水因素時,井下要堅持有掘必探的原則,用鑽探方法配合其他技術方法查明水害情況並進行徹底治理。
4.及時治理井田內廢棄井筒 及采空區積水等隱患
要查明井田內廢棄井筒和采空區的位置並準確標注在采掘工程平麵圖上,在探查清楚廢棄井筒和采空區的積水範圍、積水量的基礎上,進行徹底治理。井下采掘工程接近廢棄井筒和采空區時,必須按規定留設防隔水煤柱;不具備留設防隔水煤柱時,要預先進行探放水,排除水害隱患。
5.強化雨季“三防”工作
煤礦企業要成立領導機構,明確責任,落實人員、資金和物資,製定應急預案,並進行演練。雨季前要開展隱患排查治理,落實防範洪水淹井措施。雨季期間要實行24小時巡視檢查,一旦發現險情,必須在第一時間立即撤出井下所有作業人員。對於受地表洪水影響嚴重的礦井,在暴雨期間一律不得安排井下作業,暴雨後隱患沒有排除的,不得立即安排下井作業,防範因暴雨洪水引發煤礦事故災難。
6.重視透水事故應急救援工作
煤礦企業要在查明礦井水文地質條件的基礎上,正確合理地預計礦井湧水量,建立與湧水量相匹配的水泵、管路、配電設備和水倉,確保排水係統正常運行。
6.重視透水事故應急救援工作
水文地質條件複雜、極複雜礦井在井底車場設置防水閘門或者在正常排水係統基礎上安裝配備排水能力不少於最大湧水量的潛水電泵排水係統。各地要加強排水救援基地的建設,針對轄區煤礦水害事故的特點,製定水害應急救援預案並進行演練,加大應急救援人力、物力和資金投入,裝備必要的搶險排水設備,確保一旦發生透水事故,能夠及時運到現場並發揮作用。
7.加強水害防治工作的監管監察
各級煤礦安全監管監察部門要加強對煤礦防治水工作的監管監察,督促煤礦企業認真執行防治水“十個一律”,落實各項防治水措施,並將複雜、極複雜礦井作為重點監管監察對象,對防治水措施不落實、不執行探放水製度,不具備安全生產條件的煤礦,一律責令其停產整頓,嚴禁組織生產。
7.加強水害防治工作的監管監察
負責培訓的部門要督促煤礦企業加大對探放水工的培訓力度,加強對職工防治水知識的培訓,讓職工掌握透水征兆的相關知識,一旦發現有透水征兆,立即撤人。對發生的水害事故,煤礦安全監察機構要按照“四不放過”和“科學嚴謹、依法依規、實事求是、注重實效”的原則,認真查明事故原因,開展事故警示教育,吸取事故教訓,提出針對性防範措施。
雨季之前隱患排查
各地煤礦安全監管監察和煤炭行業管理部門要在雨季前組織開展一次水害防治專項檢查,督促轄區內所有煤礦在雨季前開展一次全麵的水害隱患排查,切實做到整改措施、責任、資金、時限和預案“五到位”,有效防範重特大透水事故。
謝謝大家!
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