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铅锌矿地质勘探规范

铅、锌矿地质勘探规范

第一章工业要求

第一条:

铅、锌矿的特性及用途

铅是兰灰色金属,硬度1.5,比重11.34,熔点327℃,沸点1525℃;能与锌、锡、锑、砷等金属组成合金。

铅的展性良好,延性甚微;在干燥空气中,铅不发生化学变化;在潮湿空气中,易形成氧化铅薄膜覆盖其表面;常温下,铅几乎不溶于稀盐酸和硫酸,但溶于硝酸,铅对碱、氨、氰酸及有机盐具有较好的防腐蚀能力。

锌是兰白色金属,硬度2.0,熔点419℃,沸点906℃,加热至100-150℃时,具有良好压延性,压延后比重为7.19,锌能与铅、锡、锑、镍、铜等金属组成合金。

在常温下的干燥空气中,锌不起变化;在潮湿空气中,其表面生成致密的碱性碳酸锌薄膜,可保护锌金属内部和镀锌金属表面不再氧化受腐蚀。

由于铅、锌具有上述特性,因此被广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业以及轻工业和医药工业等部门,铅金属还在核工业和石油工业等部门有所应用。

第二条:

常见的铅、锌矿物

我国目前常见的铅、锌矿物共17种,它们均不同程度地为工业所利用,其中尤以方铅矿、闪锌矿为最重要(表1)。

我国常见铅锌矿物表1

顺序

矿物名称

金属含量(理论值)

%

化学式

备注

1

方铅矿

Pb:

86.6

PbS

 

2

硫锑铅矿

Pb:

55.2

Pb5Sb4S11

 

3

脆硫锑铅矿

Pb:

40.1

Pb4FeSb6S14

 

4

车轮矿

Pb:

42.4

PbCuSbS3

 

5

白铅矿

Pb:

77.6

PbCO3

 

6

铅矾

Pb:

68.3

PbSO4

 

7

铬铅矿

Pb:

64.1

PbCrO4

 

8

磷氯铅矿

Pb:

76.38

Pb5[PO4]3Cl

 

9

砷铅矿

Pb:

69.6

Pb5[AsO4]3Cl

 

10

矾铅矿

Pb:

73.1

Pb5[VO4]3Cl

 

11

钼铅矿

Pb:

56.4

PbMoO4

 

12

闪锌矿

Zn:

67.1

ZnS

包括铁

13

纤维锌矿

Zn:

67.1

ZnS

闪锌矿

14

菱锌矿

Zn:

52.1

ZnCO3

 

15

异极矿

Zn:

54.3

Zn4Si2O7(OH)2·H2O

 

16

硅锌矿

Zn:

58.6

Zn2SiO4

 

17

水锌矿

Zn:

59.6

Zn5[CO3]2·[OH]6

第三条:

铅、锌矿石工业类型

应在研究矿床中矿石自然类型的基础上,结合矿石加工技术特征,划分矿石工业类型。

根据以往勘探和生产经验,铅锌矿石的工业类型有:

1.按矿石氧化程度不同,可分为:

硫化矿石:

铅或锌氧化率<10%;

混合矿石:

铅或锌氧化率10—30%;

氧化矿石:

铅或锌氧化率>30%。

2.按矿石中主要有用组份不同,可分为:

铅矿石、锌矿石、铅锌矿石、铅锌铜矿石、铅锌硫矿石、铅锌铜硫矿石、铅锡矿石、铅锑矿石、锌铜矿石等。

3.按矿石结构、构造不同,可分为:

浸染状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石、条带状矿石、细脉浸染状矿石等。

4.按脉石矿物不同,可分为:

重晶石型矿石、脉石英型矿石、萤石型矿石、方解石型矿石及天青石型矿石等。

矿石工业类型划分,不宜繁杂。

当工业部门需要按类型分采、分选(冶),而在地质剖面图上能够圈出,且与相邻剖面能对应相连,则应圈出其分布范围,分别计算储量。

第四条:

铅锌矿的选矿和精矿标准

铅锌矿石一般均需选矿富集为精矿使用。

根据铅锌矿石类型不同,选矿方法也不同。

一般硫化矿石多用浮选。

氧化矿石用浮选或重选与浮选联合选矿,或硫化焙烧后浮选,或重选后用硫酸处理再浮选。

对于含多金属的铅锌矿,常采用磁—浮、重—浮、重—磁—浮等联合选矿方法。

铅锌矿石进行选矿后,其精矿产品应符合冶金部部颁标准。

1.铅精矿质量标准(表2)

铅精矿质量标准(YB113—81)表2

品级

铅不小于

(%)

杂质不大于(%)

Cu

Zn

As

MgO

Al2O3

70

1.5

5

0.3

2

4

65

1.5

5

0.35

2

4

60

1.5

5

0.4

2

4

55

2.0

6

0.5

2

4

50

2.0

7

协议

2

4

45

2.5

8

协议

2

4

40

3.0

9

协议

2

4

注:

铅精矿中金、银、铋为有价元素,应提出分析数据(按:

冶金部原定标准中,所谓有价元素,指计价元素,例如在精矿中Au>1g/T、Ag>20g/T开始计价。

2.锌精矿质量标准(表3)

锌精矿质量标准(YB114—81)表3

品级

锌不小于

(%)

杂质不大于(%)

Cu

Pb

Fe

As

SiO2

F

59

0.8

1.0

6

0.2

3.0

0.2

57

0.8

1.0

6

0.2

3.5

0.2

55

0.8

1.0

6

0.2

4.0

0.2

53

0.8

1.0

7

0.3

4.5

0.2

50

1.0

1.5

8

0.4

5.0

0.2

48

1.0

1.5

13

0.5

5.5

0.2

45

1.5

2.0

14

协议

6.0

0.2

43

1.5

2.5

15

协议

6.5

0.2

40

2.0

3.0

16

协议

7.0

0.

3.铅、锌混合精矿、氧化铅精矿、铅锡混合精矿,目前尚无冶金部部颁标准,现仅将有关单位使用的企业标准列为附录一,供参考。

第五条:

工业指标

1.凡提供矿山建设设计依据的地质勘探报告,所采用的具体工业指标,应由地质勘探部门提出初步意见,并附必要的地质资料,由工业部门委托矿山设计部门进行经济核算和比较研究后,由省以上工业主管部门确定。

在进行矿床普查评价时,可参考一般工业指标。

2.一般工业指标(表4)

一般工业指标表4

项目

矿石类型

Pb(%)

Zn(%)

可采厚度

夹石剔除

边界品位

工业品位

边界品位

工业品位

(米)

厚度(米)

硫化矿

0.3—0.5

0.7—1.0

0.5—1.0

1.0—2.0

1.0—2.0

2.0—4.0

混合矿

0.5—0.7

1.0—1.5

0.8—1.5

2.0—3.0

1.0—2.0

2.0—4.0

氧化矿

0.7—1.0

1.5—2.0

1.5—2.0

3.0—6.0

1.0—2.0

2.0—4.0

说明:

①边界品位指单样,工业品位指单项工程平均品位,厚度指标均为真厚度。

②当矿床品位较贫,规模较大,伴生组份多,矿石易选,矿山开采条件和外部建设条件较好时,可取其下限值;反之,取其上限值。

③确定可采厚度和夹石剔除厚度,当矿体倾角平缓时,取其上限值;反之,取其下限值。

适于露采矿床的可采厚度,还可适当增大。

3.铅锌矿床中伴生组份的评价。

为了综合利用矿产资源,当伴生组份品位达到表5所列的含量时,要认真进行取样化学分析以及选矿富集途径、赋存状态的研究。

伴生组份综合评价一般参考指标表5

伴生组份

Cu

WO3

Sn

Mo

Bi

矿石品位(%)

0.06

0.06

0.08

0.02

0.02

伴生组份

S

Sb

CaF2

Au(g/T)

As*

矿石品位(%)

4

0.4

5

0.1

0.2

伴生组份

Ag(g/T)

Cd

In

Ga

Ge

矿石品位(%)

2

0.01

0.001

0.001

0.001

伴生组份

Se

Te

Tl

Hg*

U*

矿石品位(%)

0.001

0.001

0.001

0.005

0.02

注:

上表中元素的含量系指:

一、该元素能形成独立的有用矿物,通过选矿,能选成单独精矿产品的,如:

1.Cu主要系指赋存在硫化铜矿物中者;

2.WO3主要系指赋存在白钨矿、黑钨矿中者;

3.Sn主要系指赋存在锡石中者;

4.Mo主要系指赋存在辉钼矿中者;

5.Bi主要系指赋存在辉铋矿中者;

6.S主要系指赋存在硫铁矿(黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿)中者;

7.CaF2主要赋存在萤石中者;

8.Sb主要指赋存在硫锑铅矿和脆硫锑铅矿中者。

二、表中Au、Ag的含量要求,来源于铅锌精矿中含Au1g/T,含Ag20g/T,即可单独计价。

以原矿经选矿富集10倍,折算出原矿石含Au0.1g/T、Ag2g/T作为评价指标。

考虑Au、Ag含量太低,分析误差大,亦可按精矿中含Au1g/T、Ag20g/T的标准进行评价。

三、Ge、Ga、In、Se、Te、Tl、Cd等分散元素,经选矿一般富集在铅、锌、铜的精矿中,通过冶炼回收。

*四、汞、铀、砷元素,当环保措施较好,它们在铅锌矿床中达到:

Hg>0.005%、U>0.02%、As>0.2%的含量时,有综合利用的可能性,需对其赋存状态、分布规律、分选或回收途径进行研究。

第二章地质研究

第六条:

区域地质研究

应着重研究区域地层、构造、岩浆岩、矿产分布特点,有时还要研究区域变质作用和岩相古地理环境,阐明它们各自对铅锌矿床的形成和分布的关系。

测区范围,一般应能反映出控制矿床的区域地质背景,比例尺可用1/5万至1/万。

第七条:

矿床地质研究

1.地层、岩性、岩相研究

对产于沉积岩层中的铅锌矿床,地层研究是矿床地质研究的基础。

应有依据地确定区内地层的时代,对地层(尤其是含矿地层)进行详细分层,找出对比标志,详细研究含矿层位或容矿岩层的岩性、岩相、沉积环境、沉积建造、岩石地球化学特征等,阐明它们对矿床形成及矿体空间分布的关系。

2.构造研究

一般应侧重研究控矿的、控岩的和破坏矿体的构造,研究它们的形态和性质及其空间分布范围、产状变化特点、发育先后次序、相互复合关系,阐述它们对矿床的形成或破坏有何关系及影响。

探索控制矿床产出空间位置的构造因素,分析矿化富集的构造条件,对破坏矿体较大的构造要查明其性质,其空间位置和破坏程度要有工程控制。

3.岩浆活动(包括火山作用)研究

对与岩浆侵入活动有关的矿床:

应研究侵入岩的岩类、岩性、岩相、岩石地球化学特征,查明岩体形态、规模、产状变化、侵入时代、演化特点以及与成矿的关系及其对矿休的破坏或影响。

对与火山活动有关的矿床:

应研究火山岩系的时代、层序、岩性、岩相以及喷发~沉积旋回,阐述火山机构与成矿的关系。

4.变质作用研究

对与变质作用有关的矿床,应研究变质作用的性质、强度、影响因素,变质岩岩性特点,变质相带及其分布,以及变质作用对矿床的改造或形成的影响。

5.风化作用研究

对氧化带较发育或残、坡积铅矿发育的矿区,应重视风化作用对氧化带和砂铅矿形成以及对原生矿改造的研究,包括对风化作用的程度、范围、深度、风化作用的产物的研究,控制风化壳形成的有关因素的研究和地球化学特征的研究,并注意风化作用对开采技术条件和矿石工业利用性能的影响。

6.围岩蚀变研究

研究不同构造部位围岩岩性的蚀变种类、规模、强度、矿物组成、分带性及其与成矿的关系。

7.根据上述各项研究成果,探讨有利于成矿最佳组合因素,探讨成矿的物质来源、成矿作用特征、矿床成因等问题,总结矿床成矿规律和找矿标志,指出找矿方向指导矿区外围找矿。

第八条:

矿体形态研究

根据矿床地质和矿化规律特征,研究矿体(或矿体群)的空间分布规律及分布范围。

对主矿体(层)还应研究矿体规模、形状、产状、分枝复合、尖灭再现、斜列再现、夹石分布等变化规律,及成矿后断层或火成岩对矿体的穿插破坏情况。

对主要矿体(层)的连接,必须找出对比标志,有依据地正确圈定矿体。

第九条:

矿石物质组份的研究

1.查明金属、脉石矿物种类、比例、粒度、嵌布特征、矿石构造,以及它们在不同矿石类型中的变化情况。

2.研究影响矿石加工技术性能和效果的杂质种类(矿石中Cu、As、Fe、F、SiO2、MgO、Al2O3等杂质。

脉石矿物中易泥化的滑石、石膏、重晶石、萤石、绿泥石、绢云母、高岭土以及断层泥、可溶性盐类等)、大致含量、赋存状况和分布变化等情况。

3.查明矿石中伴生元素的种类、含量、赋存状态,各自与铅、锌等主元素的相关性,并了解其分布变化情况以及它们在不同物相中的分配值和分配率。

4.研究铅锌矿化特点、矿石品位变化规律及矿床原生分带性。

5.根据矿物共生组合和结构构造特点,以及影响加工技术性能效果的矿石工艺特性,研究和划分矿石的自然类型和工业类型,统计其比例,查明其相互关系及空间分布情况,尤其在矿床中氧化带发育时,需根据矿石的氧化程度,查明硫化矿石、混合矿石和氧化矿石的空间分布情况及其界线。

6.了解矿体中的夹石和近矿围岩的物质组份,注意其综合利用的可能性,并评述当其混入矿石中时,对矿石加工技术性能可能产生的影响。

第三章水文地质和开采技术条件的研究

第十条:

水文地质的研究

1.根据我国目前已勘探的铅锌矿床,按照矿床充水主要含水层的含水空间形态,铅锌矿床水文地质类型主要有二类:

第一类:

以裂隙含水层充水为主的矿床(简称裂隙充水矿床)。

第二类:

以岩溶含水层充水为主的矿床(简称岩溶充水矿床)。

各类充水矿床,根据矿体与当地侵蚀基准面的关系,地表水体对矿床充水影响程度,主要含水层和构造破碎带的富水性,地下水补给条件,各含水层之间的水力联系,按水文地质条件复杂程度分为三型,如表6。

我国铅锌矿床水文地质条件复杂程度分类表6

水文地质条件复杂程度

影响矿床水文地质条件的主要因素

矿床实例

矿床埋藏条件

矿床充水主要含水层

或构造破碎带的富水性

水文地质条件简单的矿床

主要矿体位于当地最低侵蚀基准面以上,地形有利于地下水在开采时自流排泄,或地下水位以下,附近无地表水体影响。

富水性弱

单位涌水量(q),一般<0.1

升/秒·米

矿坑一般涌水量(Q)<5000

米3/日

甘肃省厂坝、小铁山,浙江省五部

水文地质条件中等的矿床

主要矿体位于当地最低侵蚀基准面以下,附近无地表水体,或有地下水提,但对矿床充水影响不大。

富水性中等

单位涌水量(q)一般0.1~1.0升/秒·米

矿坑一般涌水量(Q)<20000米3/日

黑龙江省小西林,辽宁省关门山,江苏省栖霞山,湖南省桃林

主要矿体位于当地最低侵蚀基准面以上,但位于地下水位以下,地形有利于地下水在开采时自流排泄。

富水性中等

补给条件好

矿坑一般涌水量(Q)<20000米3/日

四川省大梁子

水文地质条件复杂的矿床

⒈主要矿体位于当地最低侵蚀基准面以下,地形有利于地下水聚集。

⒉附近或矿区内有地表水与地下水有水力联系,对矿床充水有影响。

富水性强,补给条件好,单位涌水量(q)一般>1升/秒·米

矿坑一般涌水量(Q)>20000米3/日

广东省凡口,广西(区)泗顶,湖南省水口山、香花岭

2.水文地质研究要求

铅锌矿床普查勘探中水文地质工作要求,应按地质矿产部1982年12月26日颁发的《矿区水文地质工程地质普查勘探规范》执行。

我国铅锌矿床成矿条件大多数与碳酸盐岩有关,对岩溶充水矿床,在普查勘探阶段应着重做好如下工作:

应重视使用综合水文地质勘探手段,如做好区域和矿区水文地质测量;生产矿井及老窿水文地质调查;做好水文地质钻探;钻孔简易水文地质观测和水文地质资料收集工作,尤其要做好岩心溶蚀情况的系统观察分析和岩溶率统计;水文地质试验(包括单孔、群孔抽水试验,生产坑道抽、放水试验,地下水连通试验等);地面物探及水文物探综合测井;岩溶调查;地下暗河示踪试验;地表水、地下水动态观测,水样和岩(土)样室内分析试验等。

对水文地质条件复杂的岩溶充水矿床,应着重研究以下几点:

①研究碳酸盐岩的岩性、厚度、分布、产状。

②断裂构造的性质、产状、规模。

③岩溶发育程度、岩溶形态类型、分布规律及与构造等地质因素的关系;溶洞裂隙充填物和充填情况及对矿山开采的影响,岩溶发育带的深度,含水层的富水性、水位、水量、水质、水温等。

④对矿床充水有影响的岩溶、裂隙导水体系;地表水与地下水的水力联系。

⑤以地下暗河充水为主的矿床,要研究地下暗河的位置与矿床的关系及对矿床充水影响程度,各地下暗河之间的水力联系,地下暗河流量及动态变化;研究地表岩溶洼地、落水洞、漏斗等发育程度和分布;地下水主要补给区和排泄区。

3.通过勘探和试验所获得的水文地质参数,计算第一开采水平(或基建开拓水平以上中段)的涌水量,并估算下一开采水平的矿坑涌水量。

第十一条:

开采技术条件研究

1.在研究矿床地质构造规律的基础上,详细研究矿体及其顶底板围岩中断层、破碎带、节理裂隙、岩溶等的发育程度和分布情况,评价矿体及其顶底板的稳固性;对适于露天开采的矿床,还应评价未来露天开采矿场边坡稳定性。

2.研究岩溶的形态类型,发育程度与分布规律,溶洞充填物和充填情况。

3.对矿床开采排水疏干时可能产生的地面塌陷及范围作出预测和评价。

4.第四系松散层的岩性、厚度、分布。

5.调查老窿的分布范围、老窿充填情况和积水情况。

6.测定各类矿石、岩石的物理力学性质的有关参数,如:

抗压、抗剪、体重、硬度、块度、湿度、松散系数、安息角及矿石结块性等。

7.测定游离二氧化硅、铀、氡气的含量,研究引起硫的自燃原因。

8.调查并收集可能存在的地热异常和地震资料。

上述各项应尽可能在坑道里观测研究和取样测试。

第四章勘探类型和勘探工程间距

第十二条:

为正确、合理地勘探矿床,应认真研究和确定矿床勘探类型

1.研究的内容应以影响勘探难易程度的地质因素为主,研究的对象以矿床中的主矿体为重点。

随着勘探工作的进展和认识的深化,应对原定勘探类型进行对比验证,使之逐步合理。

2.研究和确定勘探类型的主要地质因素有:

矿体延展规模(包括矿体走向长度和倾斜深度,延展面积,主要是走向长度);矿体形态复杂程度(包括矿体形状、厚度变化幅度、变化系数、产状变化、分枝复合、成矿后构造或火成岩体破坏矿体程度等);有用组份分布均匀性(包括各种矿石类型在矿体中分布稳定程度、矿化连续性、品位变化系数等)。

第十三条:

根据我国已勘探铅锌矿床的实际情况,按前述划分和确定矿床勘探类型的主要地质因素,将铅锌矿床类型划分为如下五类

第一类:

矿体延展规模特大;矿体形态规则,一般为层状或巨厚似层状;有用组份属于均匀至较均匀。

如云南金顶矿区一号矿体。

第二类:

矿体延展规模大,个别特大;矿体形态属较规则或规则,以似层状为主,亦有脉状或层伏;有用组份属不均匀至均匀。

如湖南桃林矿区。

第三类:

矿体延展规模以中等为主;矿体形态一般较规则,个别属规则,以似层状、脉状、透镜状居多;有用组份属不均匀或较均匀。

如甘肃小铁山矿区、江西德兴矿区。

第四类:

矿体延展规模以小型为多,个别属中等;矿体形态为不规则或极不规则,形状为透镜伏、筒柱状或脉状等;有用组份为不均匀或极不均匀。

如湖南水口山矿区、辽宁关门山矿区。

第五类:

矿体延展规模较小,形态极不规则,多为小囊状、小透镜状、小筒柱状或其它极不规则状;有用组份为极不均匀。

注:

划分和确定铅锌矿床勘探类型的主要地质因素,其变化等级和特征如下,供作参考。

①矿体规模:

特大:

走向长度>1200米,延展面积>0.8平方公里。

大:

走向长度800—1200米,延展面积0.4—0.8平方公里。

中:

走向长度150—800米,延展面积0.02—0.4平方公里。

小:

走向长度<150米,延展面积<0.02平方公里。

②矿体形态复杂程度:

规则:

一般为层状,产状变化小,没有或稍有分枝复合现象;一般无构造破坏;厚度变化幅度小,厚度变化系数<50%。

较规则:

一般为似层状、脉状,个别为层状,产状变化小,矿体分枝复合以简单者居多;一般无构造破坏;厚度变化幅度小~中,厚度变化系数50~80%。

不规则:

一般为脉状、透镜状,少数为似层状,产状变化多属小~中等;矿体分枝复合以中等为主;断层破坏程度中等;厚度变化幅度中~大,厚度变化系数80~100%。

极不规则:

一般为筒状及囊状,也有羽毛状、透镜状等不规则状;产状变化大;矿体分枝复合复杂或呈零星小矿体;有时有断层破坏;厚度变化大,厚度变化系数>100%。

③有用组份分布均匀性:

均匀:

矿化一般连续,矿石类型较简单,有用组份在矿体中分布均匀,品位变化不大,变化系数一般<80%。

较均匀:

矿化一般连续至较连续,或矿化虽连续但夹石较多;有用组份在矿体中分布较均匀,品位变化不大,变化系数一般80~100%。

不均匀:

矿化一般不连续,个别较连续,有用组份在矿体中分布不均匀,品位变化大,变化系数一般100~180%。

极不均匀:

矿化极不连续,有用组份在矿体中分布极不均匀,变化系数一般150~200%以上。

上述厚度、品位变化系数是根据我国铅锌矿区实际统计而综合的一般参考数据,具体运用时要结合矿区实际情况。

第十四条:

在总结我国铅锌矿床勘探经验和探采验证对比成果的基础上,根据各勘探类型的地质特征,提出控制各级别储量的基本工程间距如表7

探求B、C级储量勘探工程间距表表7

勘探

类型

勘探工程间距(米)

B级

C级

走向

倾向

走向

倾向

100

50—100

200

100—200

50—80

40—50

100—160

80—100

40—50

40—50

80—100

40—50

 

 

40—50

40—50

注:

第V类型(未列表)小而复杂,勘探工程间距,一般用走向为40—50,倾向为50,探求D级储量,提供边探边采。

为了正确应用上表中勘探工程间距和合理地选择勘探手段,特作如下说明:

1.表中所列工程间距,系指钻孔或坑道控制矿体的实际距离。

2.Ⅰ、Ⅱ类型矿床钻探可探求B级、C级储量;但Ⅱ类型矿床B级储量应有少量坑探检查验证;Ⅲ类型矿床钻探可探求C级储量,B级储量一般应用坑探探求或坑钻结合探求;Ⅳ类型矿床,一般用坑钻结合探求C级。

在地形有利,或不适于钻探施工时,Ⅰ—Ⅲ类型矿床,也可用坑探探求各级储量。

当矿体埋藏深,或地形条件又不利于采用坑道探矿时,应专题报告勘探主管部门,并与有关单位具体商定勘探手段问题。

3.当矿体规模、形态、品位变化情况是倾斜方向稳定,走向方面变化大时,如筒状、柱状矿体,则表中的走向工程间距可适当加密,倾向工程间距可适当放稀。

4.为有利详细研究矿体赋存特点,地表槽、井等轻型坑探工程间距,一般应较相应类型走向工程间距加密一倍。

第五章矿床地质勘探程度

第十五条:

矿床控制程度

1.在详细勘探区内,应控制矿体总的分布范围、空间位置、矿体边界。

2.查明氧化带、混合带、原生带的界线。

3.对适于坑采的矿床,应控制主矿体两端、上下盘界线及其延伸情况;对确定露采的矿床,要

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