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尾矿库安全预评价

前言

XXXXXXXX为了贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”方针,确保建设项目(工程)符合国家规定的有关劳动安全卫生标准,保障劳动者在生产过程中的安全与健康,根据《中华人民共和国安全生产法》以及《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》等文件精神,委托我XXXXXXXX,对其拟建的尾矿库进行安全预评价。

为有利于加强建设项目安全设施“三同时”工作,切实达到安全预评价的目的,兹提出《XXXXXX尾矿库安全预评价报告》。

本安全预评价报告的格式和内容,是按照《安全评价通则》(AQ8001-2007)、《安全预评价导则》(AQ8002-2007)、《关于印发<非煤矿山安全评价导则>的通知》(安监管技装字【2003】93号)、《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》(原国家安全生产监督管理局第18号令)以及《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)的要求确定的。

 

附件及附图:

1.评审意见

2.平面位置图

3.汇水面积及总平面图

4.坝体及排洪系统剖面图

5.库容曲线图

6.初期坝剖面图

1.安全预评价的目的、依据及范围与程序

1.1安全预评价的目的

本次安全预评价的目的是贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”方针,根据该新建项目可行性研究的建设方案,对其存(潜)在的危险有害因素进行定性、定量分析和预测,并提出相应的安全对策措施,为初步设计(含安全专篇的编制)提供科学依据,进而提高该新建项目的本质安全程度。

1.2安全预评价的依据

1.2.1法律

(1)《中华人民共和国安全生产法》(2002年11月1日起施行);

(2)《中华人民共和国矿山安全法》(1993年5月1日起施行);

(3)《中华人民共和国矿产资源法》(1997年1月1日起施行);

(4)《中华人民共和国劳动法》(1995年1月1日起施行);

(5)《中华人民共和国职业病防治法》(2002年5月1日起施行);

(6)《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月26日起施行);

(7)《中华人民共和国劳动合同法》(2008年1月1日起施行)。

1.2.2法规

(1)《中华人民共和国矿山安全法实施条例》(原劳动部令第4号,1996年10月30日实施);

(2)《工伤保险条例》(中华人民共和国国务院令第375号,2004年1月1日起施行)。

(3)《辽宁省安全生产监督管理规定》(辽宁省人民政府令第178号)。

1.2.3行政规章

(1)《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》(原国家安全生产监督管理局第18号令,2005年2月1日起施行);

(2)《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);

(3)国务院安委会办公室关于贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》精神进一步加强非煤矿山安全生产工作的实施意见(安委办[2010]17号);

(4)《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局第38号令);

(5)《关于印发<非煤矿矿山建设项目初步设计“安全专篇”编写提纲和安全设施设计审查与竣工验收有关表格格式>的通知》(安监总管一字[2005]29号);

(6)《关于印发<非煤矿山安全评价导则>的通知》(安监管技装字[2003]93号);

(7)《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号);

(8)《关于印发<“尾矿库事故灾难应急预案”部门应急预案>的通知》(安监总应急[2007]109号);

(9)《防治尾矿污染环境管理规定》(1992年8月17日国家环境保护局令第11号);

(10)《关于印发<高危行业企业安全生产费用财务管理暂行办法>的通知》(财政部、国家安全生产监督管理局财企[2006]478号)。

(11)《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》(2011年2月1日国家安全生产监督管理总局令第36号)。

1.2.4标准和规范

(1)《安全评价通则》(AQ8001-2007);

(2)《安全预评价导则》(AQ8002-2007);

(3)《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005);

(4)《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90);

(5)《尾矿设施施工及验收规程》(YS5418-1995);

(6)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001);

(7)《土石坝养护修理规程》(SL210-98);

(8)《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-1997);

(9)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010;

(10)《矿山电力设计规范》(GB50070-2009);

(11)《防洪标准》(GB50201-94);

(12)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-2008);

(13)《工业企业总平面设计规范》(GB50187-1993);

(14)《中国地震参数区划图》(GB18306-2001);

(15)《矿山安全标志》(GB14161-2008);

(16)《安全标志及其使用导则》(GB2894-2008);

(17)《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》(AQ/T9002-2006)。

1.2.5资料

(1)《XXXXXX尾矿库可行性研究报告》(以下简称《可研报告》),XXXXX,2011年9月;

(2)《XXXXXXX尾矿库建设项目地质灾害危险性评估报告》(以下简称《地灾报告》),XXXXX,2011年9月;

(3)《XXXXXX尾矿库工程地质勘查报告》(以下简称《工勘报告》),XXXXXXXXX,2011年9月;

(4)《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》(辽宁省水文水资源勘测局,1998年8月);

(5)《安全评价》(第三版),国家安全生产监督管理总局,2005年4月。

1.3安全预评价的范围

本次安全预评价的范围包括:

XXXXXXX尾矿库库址选择及周边环境、尾矿库安全设施以及安全生产管理。

1.4安全预评价的程序

本次安全预评价的程序主要包括:

前期准备;危险、有害因素辨识与分析;划分评价单元,选择评价方法;进行定性、定量评价;提出相应安全对策措施;确定评价结论;编制预评价报告。

具体的安全预评价工作程序如图1-1所示。

 

图1-1安全预评价工作程序

2.建设单位简介与建设项目概况

2.1建设单位简介

XXXXXXXX,为采选联合矿山企业,选矿厂采用单一磁选工艺,最终产品为铁精粉。

2.2建设项目概况

为了充分利用抚顺市的铁矿资源、发展地区经济,确保选矿厂的正常生产并保护周边环境XXXXXXXX自行筹措资金建设尾矿库。

该尾矿库为新建项目,《可研报告》由承德龙兴矿业工程设计有限责任公司2011年9月编制完成;《可研报告》确定尾矿库总坝高58.0m,总库容253.96×10

m

2.2.1尾矿库库址

XXXXXXXX尾矿库库址位于新宾满族自治县永陵镇五道堡村南大沟内,选矿厂位于南大沟沟口南侧山坡上,处于尾矿库下游沟口的右侧,尾矿库距选矿厂约200m。

(见图2-1)。

 

图2-1拟建尾矿库库址

2.2.2地形与气候

库区地貌类型主要为海拔高度355-586m的低山丘陵,相对高差约231m,坡度13°~28°,顶部多呈浑圆状,丘坡多为凸坡,地形起伏较大,地貌单一。

库区属温带大陆性季风气候区。

光照充足,气候温和,四季分明,雨量适中。

年平均气温7.8℃,每年7月份最热,最高气温高达38.3℃;每年1月最冷,最低气温为-30.6℃。

每年一般11月初开始结冻,次年4月上旬解冻。

最大降水量1055mm(1953年),最小降水量445.0mm(1965年),多年平均降水量为734.4mm,年平均径流深90mm,最大24小时暴雨量215.5mm,最大1小时暴雨量89.0mm,最大10分钟暴雨量47.6mm,最大降雪深度28cm。

无霜期154天左右。

最大冻结深度1.20m。

2.2.3工程地质、水文地质及地质构造

2.2.3.1工程地质

《工勘报告》确定尾矿库库区地层岩性构成如下:

库区内岩性简单,主要由地表第四纪人为活动耕土层组成。

①耕土(Q4dl-pl):

黄褐色,稍湿,松散,干强度低,韧性低,包含植物根系,分布普遍。

层厚0.40-0.50m,层底埋深0.40-0.50m,层底标高357.61~401.15m。

①1块石(Q3dl-pl):

杂色,块石主要为片麻岩,可见一般砾径为60cm,分布布均匀,层厚1.30~2.30m,层顶埋深0.50m,层顶标高376.45~388.64m。

②1全风化混合岩(M1):

黄褐色,原岩结构构造已完全破坏,岩芯呈砂土状及碎块状。

分布普遍。

层厚1.00~6.40m,层顶埋深0.00~2.80m,层顶标高357.61~401.15m。

②2强风化混合岩(M1):

黄褐色,原岩结构构造大部分破坏,矿物成分主要为石英、长石等,分布普遍。

层厚0.60~4.80m,层顶埋深2.10~6.80m,层顶标高352.41~399.05m。

②3中风化混合岩(M1):

青灰色,片麻状构造,矿物成分为石英、长石等,节理裂隙发育,岩芯呈短柱状及碎块状。

该层分布普遍,揭露层厚0.20~9.20m,层顶埋深3.10~9.80m,层顶标高349.11~397.45m。

2.2.3.2水文地质

《工勘报告》确定库区地下水赋存于全风化混合岩层及强风化混合岩层中,主要接受大气降水的垂直渗入补给,沿途下渗。

稳定水位埋深0.20~2.40m。

水化学类型为HCO3-Ca型水,PH值7.02。

水分析报告中Mg2+含量为3.7(mg/L),Cl-含量为5.2(mg/L),SO42-含量为22.0(mg/L),该场地环境类型为Ⅱ类,本库区水对混凝土结构微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

2.2.3.2地质构造

库区大地构造地处中朝准地台胶辽台隆(Ⅰ1),铁岭-靖宇台拱(Ⅰ11-5)与抚顺凸起(Ⅰ11-4)的衔接地带。

地层主要由太古界建平群石棚子组混合岩组成。

2.2.4场地类别及地震效应

根据中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),确定该项目地基场地类别为II类,为可进行建设的一般场地。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),该拟建库区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为小于0.05g,设计地震分组为第一组。

2.2.5《工勘报告》结论

(1)库区下伏基岩较稳定,初期坝坝基地段基岩节理、裂隙不发育,未发现地质构造。

本区内未发现滑坡、崩坍、采空区、地裂缝等影响坝体稳定性的不良地质作用,适宜建筑。

(2)根据库区工程地质条件及建筑物特点,拟建尾矿库建议采用浅基础,以中风化混合岩②3层为建筑物的基础持力层。

(3)筑坝材料可以取库区内耕土①层及全风化混合岩②1层。

2.2.6尾矿库周边情况

拟建尾矿库位于距选矿厂西北侧约200m的南大沟内,沟内植被良好,坝址距沟口约200m,其间无居民和重要设施。

沟口外为耕地,主要作物是玉米,拟建初期坝下游约400m为永清公路,永清公路东侧约100m有一南北流向的小溪;顺永清公路往南,距南大沟沟口约800~900m处有一村庄,该村紧靠公路,该村所在的位置与尾矿库的走向成90°角,且村庄与尾矿库分处公路两侧。

除此之外,尾矿库下游没有风景名胜、国家自然保护区或军事设施,无通讯、供电线路,无国家级公路、铁路和桥梁等设施。

图2-2库区下游状况

2.2.7选矿工艺及尾矿库库容与服务年限

选矿厂采用两段磨矿,单一磁选的工艺流程。

当堆积标高达425.0m时,尾矿库总库容为253.96×104m3,充填系数为0.80,尾矿库有效库容为203.17×104m3,此时最大坝高为58.0m。

该选矿厂年产生尾矿量20.0×104t,尾砂堆积干容重为1.5t/m3,年排尾矿量为13.33×104m3,尾矿库服务年限15.16年。

2.2.8尾矿排放及回水系统

(一)尾矿排放

尾矿放矿方式采用坝前多管分散放矿法,均匀充填。

放矿主管为159mm钢管或其他耐磨管材,放矿支管为PE管,直径为60mm;冰冻期采用库内冰下放矿,并时常移动放矿口的位置。

(二)尾矿回水系统

回水系统设在坝下回水池,回水量初期考虑按来水的60%计,即60t/h;中、后期考虑按来水的80%计,即80t/h;采用IS-100-65-250B型水泵两台(一用一备),其性能为Q=86.6m3/h,H=60m,N=22KW。

2.2.9尾矿坝

尾矿坝由初期坝与尾矿堆积坝组成。

(1)初期坝

设计初期坝坝型为透水土石混合坝,筑坝材料为库内全风化、强风化岩。

确定初期坝坝顶标高为390.0m,坝底标高为367.0m,最大坝高23.0m,坝长194.0m,坝顶宽4.0m,坝内坡比1:

1.75,坝外坡比1:

2.0。

坝内坡设斜卧排渗,具体做法为:

坝内坡从上至下依次铺设400mm厚保护层,500g/m2土工无纺布反滤层及800mm天然级配砂卵石排渗层,500g/m2土工无纺布反滤层,土石混合坝体;坝底设褥垫排渗,具体做法为:

从土石混合坝体至坝体持力层依次铺设500g/m2土工无纺布反滤层,天然级配砂卵石垫层厚400mm,块石排渗层厚2500mm,天然级配砂卵石垫层厚400mm。

坝内坡斜卧排渗与坝底褥垫排渗相连接构成坝体的排渗系统。

坝外坡380.0m标高设4.0m宽马道,外坡采用干砌块石护坡。

(2)尾砂堆积坝

堆积坝从390.0m标高到425.0m标高,采用池填法筑子坝。

子坝高均5.0m,顶宽均为10.0m,子坝外坡比均为1:

2.0,内坡比均为1:

1.5,堆积坝外坡平均坡比为1:

4.0。

为充分保证堆积坝渗流稳定和边坡稳定,降低堆积坝的浸润线,尾矿堆积分别在399m、408m和417m标高设水平排渗盲沟,并每100m左右设一导水管,将渗水引到坝坡排水沟后有序导出。

2.2.10尾矿库等别及防洪标准

根据《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90),尾矿库等别及防洪标准分别按表2-1、2-2确定。

尾矿库等别表2-1

等别

全库容(10000m3)

坝高(m)

二等库具备提高等别条件者

V≥10000

1000≤V<10000

100≤V<1000

V<100

H≥100

60≤H<100

30≤H<60

H<30

尾矿库防洪标准表2-2

尾矿库等别

洪水重现期(年)

初期

100~200

50~100

30~50

20~30

后期

1000~2000

500~1000

200~500

100~200

50~100

注:

初期指尾矿库启用后的头3~5年。

根据上表规定及该拟建尾矿库具体情况:

总坝高为58.0m,总库容为253.96×104m3,确定尾矿库等别为四等。

防洪标准为:

《可研报告》确定尾矿库不同运行期采用不同防洪标准,具体见表2-3。

尾矿库等别及防洪标准表2-3

标高H(m)

按坝高确定

按库容确定

设计选定

坝高(m)

等别

库容(万m³)

等别

等别

洪水重现期

390

23

26.16

20

397

30

50.4

50

406

39

104.4

100

425

58

254.0

200

2.2.11防排洪(水)系统

(一)防排洪(水)系统

防洪排水系统采用井—管的型式,排水井为钢筋混凝土框架式结构,排水管为现浇整体式钢筋混凝土圆管,敷设方式采用沟埋式,排水管按地基条件设沉降缝(岩基15m一缝,土基4-6m一缝),缝间设橡胶止水带。

库内设4座排水井,其中1#井为调节初期水位而设,其余3个井按满足澄清距离的要求设置。

防排洪(水)系统的具体布置见表2-4。

防洪排水系统规格表2-4

构筑物名称

回水池

1#井

2#井

3#井

4#井

井径(m)

3.0

井高(m)

6.0

11.0

16.0

20.0

排水管内径(m)

1.4

1.4

1.2

1.2

排水管长度(m)

170.0

72.0

85.0

110.0

2.2.12通讯及照明

在尾矿库附近设一砖混结构的值班室和仓库,面积40~50m2,设专职值班人员2~4人,设专用调度电话和手机通讯。

保持每班都有人值班,按时定期对尾矿库进行巡视。

尾矿库值班室及坝上设照明,照明线路为可拆卸移动的木制电杆;修一条从选矿厂到尾矿坝的道路和一条上坝路,以方便车辆、人员通行和管理。

照明等用电由选矿厂车间统一供电,且配有备用电源。

2.2.13观测设施

尾矿库应设观测设施,观测设施包括坝体位移观测设施和浸润线观测设施。

对尾矿库实施定期观测是尾矿库管理工作的一项重要内容,通过观测及时了解和掌握尾矿库的安全稳定现状,发现异常情况及时分析处理,以确保尾矿库安全。

(1)坝体位移观测设施

设置水平位移和垂直变形的观测点。

观测点由观测标点、工作基点和起测基点组成。

标点主要布置在尾矿堆积坝外坡平台上,马道外缘和坝坡脚外5~10m处地面上。

共设10个标点,2个基点。

用GPS检测。

(2)浸润线观测设施

在尾矿堆积坝面沿主沟方向布置两条浸润线观测线。

间距60m。

横向观测点间距离40m。

观测点均设置在初期坝和尾矿堆积坝外坡。

用测压管进行观测,共设8个点。

3.主要危险、有害因素辨识及分析

尾矿库使用过程中,存在着许多可能导致人员伤亡、财产损失事故的不安全因素——危险、有害因素,即尾矿库危险源。

在已基本上掌握尾矿库通常存在的危险源并不断探索的基础上,结合《可研报告》、现场调研,依据国家的有关法律、法规、标准、规范的规定,并结合以往尾矿库的事故经验教训,辨识出该尾矿库建设项目存在的主要危险、有害因素并分析如下。

3.1主要危险因素辨识及分析

3.1.1溃坝

导致尾矿库发生溃坝事故因素很多,主要因素有:

勘察因素、设计因素、施工因素、管理因素和自然因素等。

勘察因素:

对不良地质情况勘察不明。

设计因素:

设计未遵循设计规范;设计方案及技术论证方法不当;选择的坝址、坝型及排洪系统不合理等。

施工因素:

未按规程及设计要求筑坝;初期坝坝体材料不符合要求;防渗层铺设不当;选择的排水构筑物材料强度不够;碾压不合格;坝基处理不好等。

管理因素:

没有专业管理人员;缺少必要的资金投入;库内及周边乱挖乱采;未按规程及设计要求进行放矿;没有定期对排洪构筑物进行检查,对检查出的隐患未及时整改等。

自然因素:

超标准的强降雨发生,地震等。

雨季时由于防排洪系统出现问题导致库内雨水汇集,坝体浸润线升高,有发生溃坝的可能。

若一旦发生溃坝事故,不仅会对下游的永清线公路构成威胁,对环境造成污染和破坏,且严重影响企业的正常生产。

因此,建设单位必须给予重视,应做好勘察、设计、施工等工作,并加强尾矿库的安全管理工作,并采取监控措施,避免溃坝事故的发生。

3.1.2漫顶

尾矿库如果管理不善、安全超高不足、排洪设施不完善、排水系统不畅,在降雨量集中的月份,容易发生漫顶事故,进而可能引发溃坝事故,后果是严重的。

因此,建设单位在该项目实施过程中,应做好对上述导致漫顶的诸因素的预防工作。

3.1.3滑坡

滑坡能导致尾矿库溃坝事故,因此,即使是小滑坡也不可掉以轻心。

滑坡按性质可分为剪切性滑坡、塑流性滑坡和液化性滑坡;按滑面形状可分为圆弧滑坡、折线滑坡和混合滑坡。

滑坡成因很复杂,有勘察、设计、施工等方面的原因:

在勘察时没有查明坝基地质情况,并在设计时未采取相应措施;坝脚处沉陷过大;坝基岩石破碎发育,设计未采取防渗措施;坝坡稳定分析选用各项指标偏高,对地震因素考虑不周等;筑坝碾压时铺土太厚,碾压不实,达不到设计要求值;冬季施工形成冻层;筑坝材料采用不同风化程度的残积土等。

此外,地震、持续特大暴雨、在坝体附近爆破等原因,均可造成坝体滑坡事故。

3.1.4机械伤害

该项目中使用渣浆泵、水泵等机械设备,有发生机械伤害的可能。

造成机械伤害的主要原因如下:

(1)作业人员违反安全操作规程。

(2)防护用品没有穿戴好,衣角、袖口、头发等被转动的机械卷入。

(3)机械某些零部件受损伤,突然断裂伤人。

(4)缺乏必要的安全保险装置,或其失灵而不能起到应有的作用。

3.1.5车辆伤害

在该项目施工过程中使用机动车辆,与此相关可能发生车辆伤害事故。

常见的车辆事故有:

机动车撞车,机动车撞、压行人等。

其中,机动车撞、压行人是危害最大的事故。

机动车撞、压伤人事故的主要原因有:

(1)人员方面。

行人行走位置不当,如在道路中间行走,就可能被机动车撞伤;行人安全意识差或精神不集中,不及时避让、与机动车抢道,都可能会造成事故。

(2)环境的影响。

如运输道路无人行道、无躲避空间,设备材料堆积占道,行车视线不良,道路照度不够、噪声大等。

(3)机动车运行方面。

如超速运行、违章操作、精神不集中、判断失误、操作失误等;制动装置失效等。

(4)其他因素。

如无信号或信号不起作用,车辆操作人员无证驾驶等。

3.1.6高处坠落

在该项目尾矿库内共设置4座排水井,排水井高6.0m~20.0m,施工过程中当作业人员具有的势能释放时,就可能发生坠落事故。

3.1.7淹溺

尾矿库形态类似泥潭水库,尤其细颗粒尾砂沉入库中类似矿泥,强度极低,人员一旦坠入其中或库区水域易造成淹溺伤亡;另外,尾矿库下游设消力池,由于四周缺少安全警示标志、防护设施或照明不足等原因,人员可能不慎坠入,造成淹溺事故。

3.1.8泄漏

设计时,排水设施结构、强度设计不合理等,导致泄漏事故。

排水设施施工时,质量、强度不能满足设计要求,致使生产过程中发生坍塌、破裂等,从而造成尾矿库内的尾矿水及尾砂泄漏事故。

施工时,未清理排水设施地基至基岩,使排水构筑物地基不稳固;排水构筑物地基夯实不均,地基发生不均匀沉降时,生产过程中致使排水构筑物受力不均,有发生倾斜、倒塌、破裂、坍塌等事故,进而引发泄漏事故。

生产过程中,管理、维护、检查不及时;超标准的排放尾矿,致使排水设施承受压力超过设计标准,从而发生坍塌、破裂,导致泄漏事故。

3.1.9触电与雷击

该项目将使用渣浆泵、水泵等用电设备和照明设施。

当电气设备及线路绝缘损坏时,就会发生漏电现象,此时人与之接触,易造成触电事故。

该项目为沟谷型尾矿库,地处山区,地势相对较高,雷雨天气雷电会对库区内的设备、人员造成伤害。

有雷击危险时,应立即停止作业;人员应转移到安全地点。

3.2主要有害因素辨识及分析

3.2.1粉尘

尾矿砂的粒度较小,容易随风扬起。

在气候干燥季节,尾矿库内和后期坝外坡面都将随风扬尘。

若采取的防尘措施不力,接尘从业人员吸入大量的粉尘,可能导致尘肺病。

此外,尾矿库扬尘将污染周边环境。

3.2.2高温

在盛夏酷暑季节,尾矿库作业环境温度较高(当地最高气温为38.3℃),加上劳动强度大,作业人员易发生眩晕、中暑等症状。

3.2.3低温

在严冬,尾矿库作业人员在低温的环境中作业(当地最低气温为-30.6℃),如果劳动防护不好,容易冻伤手脚,轻则红肿疼痛,重则可能造成终身残疾。

3.3职业危害因素辨识

根据对该项目具体情况分析可知,该项目造成职业危害的因素为粉尘、高温、低温。

3.4公共安全影响因素辨识及分析

根据《可研报告》分析,该项目尾矿库对公共安全造成影响的因素为溃坝、粉尘。

溃坝将会对尾矿库下游生态环境造成污染和破坏。

尾矿库扬尘随风飘落,将会对周边环境造成污染。

3.5重

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