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本发明公开了一种特厚煤层多分层开采覆岩导水裂缝带发育高度预计的新方法，属于地质勘探技术领域。本发明方法以包括材料模拟、数值模拟和实测数值为对象，构建覆岩导水裂缝带发育高度数据库，并根据覆岩导水裂缝带发育高度数据库通过数理统计回归分析推导覆岩导水裂缝带发育高度理论预计公式。该方法利用综合手段建立覆岩导水裂缝带发育高度数据库，并根据数据库推导覆岩导水裂缝带发育高度预计公式，充分考虑侏罗系特厚煤层多分层特殊开采条件下，导水裂缝带随煤炭开采发生的动态变化，能够有效解决由于导水裂缝带发育高度预计偏差引起的突水溃砂或过量压煤等问题。
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本发明提供了一种页理缝启闭动力学评价方法，适用于页岩油气地质领域。人工制备含页理缝多个测试样品，挑选内页理缝的开度、产状一致的n个测试样品，针对测试样品分别进行恒速压汞实验和高分辨率场发射扫描电子显微镜，从而获取被测区域的页理缝开启的开度阈值Ac，使用真三轴加载测试样品并进行实时CT扫描，采用控制变量法对测试样品开展交叉物理模拟测试，基于测试结果数据体分析，建立地应力、孔隙压力与页理缝开度之间函数关系，分析不同地应力、孔隙压力条件下的页理缝开度，以页理缝开度阈值Ac为刻度，查明页理缝是否开启，从而实现页理缝启闭评价。该方法原理简单，可操作性强，结果可信度高。
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本发明公开一种准确获取开采影响边界及确定建筑物损害等级的方法，属于开采损害技术鉴定领域，具体步骤为：(1)利用目标区域连续成像的N景SAR影像数据，通过InSAR时序分析方法解译获得开采影响区沿雷达视线向地表形变的时间序列；(2)利用所开采工作面的相关信息和目标区地质采矿参数，基于沉陷预计模型联合解求地表三维形变信息，进而精确获取地表下沉、倾斜(曲率)及水平变形量；(3)基于前述各变形指标确定开采影响边界以及建筑物损害等级。其步骤简单，检测效果好，够为开采损害技术鉴定工作提供有效、真实、可靠的数据基础，能够公平、公正的解决矿、企(民)争议，缓解社会矛盾。
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本发明公开了一种超远距离原位测定煤层瓦斯压力装置及方法，通过长钻孔超远距离原位测试煤层瓦斯压力，属于煤矿瓦斯地质及煤矿安全领域。一种原位测定煤层瓦斯压力装置，包括外部的壳体以及内嵌的测压模块、远程通讯模块、电源模块和封孔模块；所述壳体的头部与带控制阀的钻头进行可拆卸螺纹连接，尾部与钻杆进行可断开的插销连接；所述测压模块外部为设有若干个透气孔的测压网罩，内部设有瓦斯压力传感器及数据存储器；所述封孔模块可实现远距离原位自动封孔。本发明解决了传统瓦斯压力测定距离短、无巷道无法测压及无法鉴定突出危险性等难题，具有可远距离、多点测试瓦斯压力等优点，适用于远距离准确测定瓦斯参数和鉴定突出危险性。
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一种用于制备渗流条件下不同污染程度的污染土样，适用于岩土工程、工程地质、环境工程技术领域。包括液压加载系统Ⅰ、试样承载系统Ⅱ、恒压供水系统Ⅲ、数据采集系统Ⅳ四部分。其中液压加载系统Ⅰ通过输油管路与试样承载系统Ⅱ相连接，试样承载系统Ⅱ通过输水管路与恒压供水系统Ⅲ相连接，恒压供水系统Ⅲ通过线路与数据采集系统Ⅳ相连接。其不仅可用于制备渗流条件下不同污染程度的污染土样，还可以完成轴压作用下污染土形成过程中渗透系数的测试，并且具备同时生成多重不同的污染程度的污染土样的能力，其根据需要可以实现多种高度污染土体渗透系数的测试，其结构简单，检测效率高。
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本发明公开了一种岩土材料渗流系数相关偏度确定方法，包括步骤：1)岩土层原状土现场取样；2)获取不同层位岩土材料渗流系数；3)统计测试渗流系数数字特征；4)分析局部平均渗流系数数字特征；5)计算局部平均条件下的方差折减系数Г2(L)；6)绘制(1+L2)/Г2(L)‑L3关系曲线图；7)确定岩土材料渗流系数相关偏度。通过获得渗流系数相关偏度的定量值，实现不同复杂地质条件下形成的岩土层渗流系数随机性评价，为岩土结构随机渗流场的计算提供有效依据。该方法实施简单，操作方便，计算准确，实用性强，可广泛应用于不同岩土地层渗流系数随机性评价分析中。
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本发明公开了一种高温高压煤岩变形检测系统，检测系统包括煤岩变形试验装置和气体采集与检测系统。试验装置包括能够对煤岩样品产生轴向压力的上轴压加载单元和下轴压加载单元，还包括能够对煤岩样品产生围压的围压端盖、围压活塞和围压压头，精确设定轴压和围压并利用温度表控制煤岩样品温度调节，实现对煤岩变形应力‑应变环境的精确模拟；气体采集与检测系统可以对煤岩样品在变形试验过程中所产生的混合气体进行实时采集并在线分析与检测，而且可以通过气瓶注送设定压力的气体模拟原位孔隙流体压力，更加真实模拟地质条件。该试验及检测系统可以获得完整的煤岩样品，试验的精确度高，结构合理，便于拆卸，安全系数高。
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本发明公开了一种利用经验模态分解和支持向量机定量预测煤厚的方法，首先根据测井资料的纵波速度和密度计算反射系数和合成地震记录，对合成地震记录增加噪音；其次利用经验模态分解方法，对增加噪音后的合成地震记录进行经验模态分解；然后计算经验模态分解后所得的各本征模态函数与未增加噪音的合成地震记录的相关系数，确定基础数据；从基础数据中提取地震属性，并对各地震属性进行归一化预处理；接着利用灰色关联度法优选出进行定量预测的地震属性；最后利用支持向量机进行学习和训练，开展全工区的非线性的煤厚定量预测。该方法仅需三维地震资料和钻孔资料，即可实现全工区非线性的煤厚定量预测，能给煤矿提供有力的地质保障。
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一种链式截割部截齿的截割角度调节方法，是通过调节截割链的截割角度而实现截齿截割角度的调节，包括截割部截割高度不变时的截割链的截齿角度调节与截割高度变化时截割链的截齿角度调节，所述截割链截齿的角度调节是通过链式截割部的四个支撑油缸的伸缩变化来调节的，其中上臂油缸和下臂油缸决定着采煤机的采煤高度，左臂油缸与右臂油缸相互配合实现对采煤机角度的调节。该方法为采煤机链式截割部提供了一整套截割角度的调节方法，通过改变采煤机行进方向端的截割链高宽比，调节链板上截齿与煤壁的接触压力角，适应不同煤质的变化，提高了截齿对煤层地质条件变化的适应性，进而提高了截割部的使用寿命和截割效率，提高了采煤机的生产效益。
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本发明公开了一种孔道岩样取样监测一体化系统，涉及地质勘探技术领域，包括监测中心、数据库、人员分配模块和岩样采集模块；人员分配模块与数据库相连接，用于根据数据库内存储的带有时间戳的岩样检测记录对领取岩样检测任务的检测员进行检效值分析，并选取检效值最大的检测员作为选中人员进行检测，提高检测效率；岩样采集模块用于检测员对岩样取样点进行样品取样及数据采集，首先以岩样取样点的位置为中心点，以预设边长选取矩形筛选范围；将矩形筛选范围等距划分为九个宫格筛选范围，随机选取三个宫格筛选范围作为选中宫格，然后检测员通过取样装置在选中宫格的不同深度处采取岩石样本，使得取样岩石更具有代表性，提高检测精度和效率。
本发明公开了一种融合无人机DOM和星载SAR影像的地表三维形变提取方法，适用于地表形变及地质灾害监测领域。首先利用SAR或InSAR技术获取目标区地表LOS向形变；利用无人机获取目标区地表影像数据，生成具有相同分辨率的数字正射影像图DOM；利用精配准方法计算两期DOM上同名像素点在东西向、南北向的坐标偏移量，结合DOM分辨率，求得各像素点对应地表点的东西和南北方向的水平移动；将利用DOM获取的东西、南北向水平移动及LOS向形变代入SAR三维形变模型，解算地表竖向下沉值W，从而得到地表三维形变。本发明结合无人机DOM和星载SAR影像获取地表三维形变，其覆盖范围广、非接触地表、效果好，为地表三维形变监测提供了一种新方法。
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本发明公开了一种深部煤层气与干热岩型地热联合开采的方法，属于地质新能源开发技术领域。CO2注入井为单分支水平井，水平井段位于干热岩地热储层中，水平井段两侧地面施工8～10口地热开采直井；CO2注入井水平井段进行分段压裂，且与地热开采直井同步压裂，使CO2注入井与地热开采井间形成人工裂缝通道。CO2注入井直井段侧钻分支水平井，侧钻水平井段位于深部煤储层中，完钻后下筛管完井；侧钻水平井段两侧地面施工8～10口煤层气开采直井，射孔完井后采用压裂方式对深部煤储层改造。CO2注入井中连续注气，利用CO2对CH4的置换、驱替作用提高深部煤层气采收率，同时以超临界CO2为循环工质提取干热岩中的地热能，并利用超临界CO2发电机将地热能转化为电能。
本发明公开了一种基于冲击危险综合指数评定的冲击地压巷道支护设计方法，基于煤岩冲击倾向性鉴定和冲击危险综合指数法的冲击地压巷道支护设计方法包括以下步骤和流程：1)确定支护设计巷道；2)煤岩冲击倾向性鉴定；3)根据地质因素和开采技术因素计算冲击危险综合指数；4)巷道围岩顶帮冲击能量对应计算；5)支护构件防冲抗震能力校核计算；6)支护方案及参数确定。该设计方法可针对不同冲击危险性等级的巷道选择不同的支护方式和支护方法，实现了不同冲击危险性等级巷道的定量化设计，有效避免了不同冲击危险性等级巷道的支护过度和支护参数欠缺引起的支护材料浪费和安全问题。
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本发明公布一种斜井施工方法和设备，适用于各种地质条件和深度的斜井施工。包括如下步骤：①盾构机向前推进；同时，通过管片拼装机拼装临时管片；②在临时管片与掘进后的围岩壁之间及时进行壁后注浆；③盾壳后侧的盾尾刷注满油脂；④盾构机施工100‑150米后，采用管片拆除机对临时管片进行拆除，并及时挂网、打锚杆、固定网片、喷射混凝土形成永久支护体系；⑤在永久支护体系中每隔一定距离设置卸水孔集中导水和截水沟。本发明使挖掘、排渣、衬砌等作业在护盾的掩护下进行，保证了安全；具有涌水量可控、掘进速度快、前期支护方便、对围岩损伤小、超挖范围控制较好、安全环保、不用注浆治水等效果。
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本发明公开了一种倾斜煤层的高压水精准碎煤充填开采方法，包括碎煤系统、运输系统、管道充填系统。根据煤层的地质条件以及煤层本身的特性，选择一种以高压水为动力，对煤层产生高强度冲击力，致使煤层发生断裂、成块以及破碎。破碎的固体煤伴随着高压水呈流态化状态，通过在区段的下顺槽布置管道，将流态化的碎煤通过管道泵送到地表，完成煤炭资源的开采。待一个巷道的煤破碎、运输完毕，封闭条带的下出口，在区段上顺槽布置充填管道，采用俯充的方式对巷道进行充填其中在整个区段内采用间隔跳采的方式开采煤层。本发明减少投入设备成本的同时，有效的控制因开采影响导致上覆岩层的移动，加强了资源的合理化利用。
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本发明公开了一种孤岛工作面采前冲击危险预评估方法，收集待评估的孤岛工作面的相关地质信息；根据收集到的资料计算覆岩理论演化高度和关键层判别，根据关键层破断与否修正覆岩演化高度；分别计算出孤岛工作面煤体上方静载荷、动载荷及动静组合叠加应力；测定煤层的单轴抗压强度并据此确定煤层临界冲击载荷；比较动静组合叠加应力与煤层临界冲击载荷，判别冲击危险级别。本发明通过实验室和现场实测数据，采用定量的比较动静组合叠加应力和临界冲击载荷，对孤岛工作面冲击危险进行评估，充分考虑了孤岛工作面煤层、覆岩和两侧采空区特征，分析更加可靠、更具说服力。
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本发明涉及一种巷道底板锚注一体化加固方法,针对地质异常带、软弱破碎巷道底板深部难以加固、底鼓难以控制的问题,首先在巷道底板施工地坪防止注浆时大量跑浆或漏浆,其后浅孔注浆封堵浅部裂隙,形成浅部止浆层,且注浆后注浆范围内围岩的完整性得到提高,解决了后续注浆钻孔塌孔问题;然后施工深孔注浆孔,安装注浆管和锚索,注浆固结深部岩体的同时实现锚索全长锚固,最后采用槽钢、工字钢等将单体锚索组合成锚索梁,有效控制巷道底板变形。
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本发明提供了一种页理缝发育分布定量预测方法，适用于页岩油气地质领域。依据钻井岩芯和铸体薄片，分别确定宏观和微观页理缝分布深度与发育程度，并查明其测井曲线响应特征，进行敏感性分析，优选响应强烈的测井曲线，在实测页理缝数据约束下反复推算以获取宏观页理缝、微观页理缝的权值与阈值，计算单井全深度段的宏观、微观页理缝发育分布指标，实现定量预测单井页理缝发育分布。本发明原理清晰，可操作性强、可信度高，能够用于指导提升页岩油气勘探开发效率。
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本发明公开一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，结合矿井地质条件获取整条巷道高度变化情况，确定回采巷道超高段超前支护距离L及超高段高出巷道正常高度h超；根据所确定回采巷道超高段超前支护距离L及超高段高出回采巷道正常高度h超，设计超高段注浆锚索布置方案。超高段裸露顶板短暂自稳期内，经敲帮问顶后确定回采巷道顶板安全情况后，在超前支护40 m范围内施工超前注浆锚索，每排注浆锚索不得少于两根；本发明简化了巷道超高段超前支护工序，同时增加了回采巷道超前段有效断面面积，为促进回采巷道通风及其他作业工序额外提供足够大作业空间。
本发明公开了一种不同侧限条件下测试土样抗压强度的辅助实验装置及方法，适用于地质工程与岩土工程领域。该装置用于土工试验设备无侧限压力仪上，其包括底座，90度弧侧壁，螺母，螺栓，位移传感器，所述底座和每个90度弧侧壁通过灵活安装与拆卸，便能够组合形成不同侧限条件，辅助应变控制式无侧限压力仪，实施土样抗压强度试验的室内90度、180度、270度和360度侧限等四种的侧限竖向压缩试验，圆柱体土样的临空面直接布设位移传感器，从而土体试样竖向或水平方向位移数据的实时采集。其结构简单、操作方便、成本低廉、实用性高、可实现模拟四种土体侧限受压工况的不同试验。
本发明公开了一种融合InSAR和PSO反演地下采空区位置参数的方法，适用于矿产地质监测与防护领域。利用InSAR方法获取矿区雷达视线向地表形变；确定采空区参数的取值范围；初始化粒子群中每个个体的位置与速度信息；将粒子群的位置坐标带入到概率积分模型获取地表竖向下沉和东西向、南北向水平移动，根据雷达成像几何将变形转换为LOS向形变；将转换后的LOS向地表变形与InSAR解算的LOS向地表形变带入适应度函数计算适应度值，得到每个粒子最优解和群体的全局最优解并记录；求取迭代中种群最优解对应的适应度值。其操作简单，反演地下采空区位置参数的效果好，可为地下煤炭资源非法开采、煤火区位置反演提供技术支持，同时也拓展了InSAR技术的应用空间。
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一种轻质油库区油料土壤渗漏监测系统，该系统包括中心控制计算机和多个土壤渗漏监测单元；多个土壤渗漏监测单元分别埋设在库区输油管线下方的土壤或油罐周围的土壤中；中心控制计算机通过有线或无线方式接收多个土壤渗漏监测单元监测的状态信息，将接收的信息通过其内部的中央处理单元处理后，在其上的显示屏中显示整个库区的渗漏监测状态，并将此状态信息传输给每个土壤监测单元。本发明可实时监测轻质油库区埋地管线渗漏情况，能克服传统的无损探测等方法无法及时确定渗漏点问题，有利于维护油库安全。尤其是本系统在地质条件较差地点布置时，通过评估风险等级，将监测单元重点布置在风险等级高的位置，能提高监测的准确度。
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本发明公开了一种基于北方大型煤电基地排土场的景观生态系统，排土场的坡顶设置若干坡顶植物塘，围绕每个所述坡顶植物塘设置有若干个潜流湿地，每个所述坡顶植物塘与其围绕其设置的潜流湿地通过坡顶植物沟渠相连通；沿着所述排土场的底部设有汇水植物沟渠和底部表面流人工湿地，所述汇水植物沟渠连通于底部表面流人工湿地，所述底部表面流人工湿地连通于底部植物塘，当携带泥沙的雨水在所述底部表面流人工湿地沉积后进入所述底部植物塘中。通过本发明，可以充分利用季节性水源，减少水源对边坡的冲刷。在减少地质灾害的同时，实现北方大型煤电基地排土场的景观生态系统的构建及雨水的净化。
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一种治理煤矿生根井塔偏斜的斜孔掏土纠倾方法，适用于井塔与井筒刚性连接偏斜建/构筑物的纠倾。首先根据井塔偏斜状况、井筒周围土体地质条件以及井塔通过倒锥台基础与井筒刚性连接的结构特点，设计斜孔掏土方案；然后根据井塔和井筒结构受力与偏斜特点，对井塔和井筒建立实时自动监测系统；按照设计掏土方案进行斜孔掏土施工，解除掏土孔周围土体的应力，降低掏土侧土体对井筒的侧向压力，促使井筒向受力较小侧回倾，进而带动刚性连接的井塔回纠；施工过程中实时监测井塔和井筒的回倾量变化并据此调整斜孔掏土技术参数，有效控制井塔的安全回倾。该纠偏方法施工简单、工程费用低、且不影响矿井的正常生产运行，能有效保证井塔和井壁结构的安全。
本发明公开了一种矿井溃砂灾害砂源层位综合判识的方法，涉及矿山井下安全生产技术领域。采集矿井地表钻孔的不同地质时代沉积的松散砂层的样品以及井下溃砂的样品；筛除粒度特征参数评价等级不同的钻孔样品；筛除沉积环境不同的钻孔样品；保留石英颗粒表面各种形态特征出现的频率差都小于10％的钻孔样品；通过保留的钻孔样品靶向定位井下溃砂砂源的层位和埋深。相比于传统的技术方法，本发明所述的一种矿井溃砂灾害砂源层位综合判识的方法融合了更多的数据，判识的结果更加准确和高效，对于针对性的开展矿井溃砂事故灾后救援、治理和复矿工作具有重要的指导作用。
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本发明涉及一种不规则采煤工作面高应力集中区域交叉钻孔卸压方法，包括：判断不规则采煤工作面的形状，获取高应力集中区域；对所述高应力集中区域实施交叉钻孔布置，实现对所述高应力集中区域卸压；其中，所述高应力集中区域包括：缩面段；所述缩面段包括：过渡缩面段和刀把式工作面切巷段。本发明通过对因地质与开采因素形成的不规则采煤工作面的高应力集中区域实施针对性交叉钻孔卸压措施，可以降低煤层应力集中系数，减少工作面生产过程的冲击危险性。
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本发明一种基于三维成像技术的岩土体渗透率计算方法，方法包括如下步骤：S1：读取n张岩土体材料的断层微观图像，提取n张断层微观图像的孔隙结构，获取n张断层微观图像的二值图；S2：将相邻两个连续的断层微观图像的二值图进行合成重构，获取n‑1张合成二值图；S3：根据Hagen‑Poiseuille定律和合成二值图，获取每一张合成二值图的渗透率；S4：根据合成二值图的渗透率，确定岩土体渗透率。本发明通过三维成像技术对岩土体材料内部孔/裂隙结构进行重构分析，推导了基于图像的渗透率计算公式，同时相较于传统的岩土体渗透率测试方法计算出的渗透率结果更加准确，为工程地质及岩土工程领域提供了一种新的渗透率测试手段和计算方法。
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本发明涉及矿石开采领域，尤其涉及一种矿石开采用可多角度调节的开凿机，包括有带轮底架、异型开孔滑槽架、驱动机构、凿矿机构等；带轮底架上方固定连接有异型开孔滑槽架，异型开孔滑槽架上设有驱动机构，驱动机构上设有凿矿机构。通过设备内部零件的配合，凿头的角度可以调整，便于凿头以更多的角度对矿山进行开凿，并使该设备适用于矿山地质条件复杂的情况，达到了可以多角度地对矿山进行开凿以提高采矿效率的目的。
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本发明涉及一种矿井井壁破裂监测预警系统及方法，包括如下步骤：首先根据已建井壁周围环境及地质情况，分析井壁易发生破坏的位置，确定监测区域；在监测区域的井壁内侧安装多层微震传感器，并通过通讯电缆与井上采集仪连接，实时获取震源信号；对采集的信号波形分析，筛选出反映井壁破裂的微震事件，并通过相关算法确定其对应的震源位置、时间、能量以及破裂机理；根据破裂震源信息实时刻画井壁的动态损伤过程，最终实现对井壁破坏、失稳灾害的预警；本发明提供的技术方案，有别于传统的位移式监测方法，能实现全空间范围内井壁微破裂的实时动态监测和分析。
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本发明公开一种面向煤炭开采和耕地保护协同发展的地下采煤设计方法，属于煤粮主产复合区煤炭开采和耕地保护协同发展的技术领域。首先确定耕地下方煤层的地质信息，同时结合耕地的抗变形能力，确定耕地保护的设防指标，然后设计充实率以及不同的垮落工作面宽度b和充填工作面宽度a，计算出煤炭资源采出率，并基于等效采高模型和概率积分法模型计算出不同垮落工作面和充填工作面宽度组合下的地表移动与变形值，确定面向煤炭开采和耕地保护协同发展的垮落工作面和充填工作面宽度，完成煤炭地下采煤设计。其步骤简单，可操作性强，可在尽可能降低充填成本和提高资源采出率的同时又能快速恢复耕地生产力，具有重要的实践意义。
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