UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINASPRESENTACIÓN El presente informe titulado “tipos de labores mineras en minería subterránea” fue realizado consultando textos y experiencias laborales adquiridas en la industria minera peruana, para el Grupo 4 es un placer realizarlo y dar una exposición correspondiente sobre el tema porque nos conmueve y nos permite precisar mediante la presente nuestras experiencias laborales mediante estudios realizado. Quedamos agradecidos y presentamos al Ingeniero Geólogo; Adolfo Serrano, con la esperanza de haber realizado bien para las respectivas calificaciones correspondiente al Semestre 2012-II correspondiente al curso de Geología de Minas. El grupo 4 GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 1 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS INDICE GENERAL INTRODUCCIÓN 1. TIPOS DE LABORES EN LA MINERIA SUBTERRANEA 1.1. CONSIDERACIONES A TOMAR PARA LA CONSTRUCCION DE LOS TIPOS DE LABORES DE PREPARACION O DESARROLLO EN MINERIA SUBERRANEA. 1. FACTOR HUMANO. 2. EQUIPOS Y MAQUINAS DE PERFORACION PARA LA MINERIA CONVENCIONAL SUBTERRANEA. PARA LA MINERIA MECANIZADA SUBTERRANEA. PARA LA MINERIA AUTOMATIZADA SUBTERRANEA. 3. FORMAS GEOMETRICOS PARA LA CONSTRUCCION DE LABORES. 4. POLVORIN PARA LAS VOLADURAS DE LOS DIFERENTES FRESTES DE LABORES. 5. PLANEAMIENTO PARA LA EJECUCION DE LABORES 6. SOSTENIMIENTO DE LAS LABORES MINERIA CONVENCIONAL. MINERIA MECANIZADA O AUTOMATIZADA. 7. MODELAMIENTO DEL YACIMIENTO Y SIMULACIÓN CON LOS SOFTWARE ACTUALES 1.1. PIQUES O POZOS: 1.2.1. SECCION. 1.2.2. REVESTIMIENTO. 1.2.3. EXCAVACION. 1.2.4 .SOSTENIMIENTO. 1.3. GALERIA: 1.3.1. SECCION. 1.3.2. SOSTENIMIENTO. 1.3.3. EXCAVACION. Malla de perforación. Perforación Carguío de taladros. Voladura. 1.4. CHIMENEAS: 1.4.1. SECCION. 1.4.2. SOSTENIMIENTO. 1.4.3. EXCAVACION Estándar de perforación. Perforación. 2.4. RAMPAS: 2.4.1. SECCION. Sección estándar 2.4.2. EXCAVACION: Malla de perforación. Perforación. 2.4.3. SOSTENIMIENTO 2.5. CRUCEROS: ESTANDAR DE UN CRUCERO. CONCLUSIONNE BIBLIOGRAFÍA. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 2 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS INTRODUCCIÓN El diseño de una mina tiene múltiples facetas y objetivos, entre los que cabe destacar: la selección del método de explotación, el dimensionamiento geométrico de la mina, la determinación del ritmo anual de producción y la ley de corte, la secuencia de extracción, etc. En el pasado, la selección de un método minero para explotar un yacimiento nuevo se basaba en la revisión de las técnicas aplicadas en otras minas y en las experiencias conseguidas sobre depósitos similares, dentro de un entorno próximo. Actualmente, como las inversiones de capital que se precisan para abrir una nueva mina o para cambiar el método de explotación existente son muy elevadas, y la influencia que estos tienen sobre los costos de extracción son muy importantes, es necesario que dicho proceso de selección responda a un análisis sistemático y global de todos los parámetros específicos del yacimiento: geometría del depósito y distribución de leyes, propiedades geomecánicas del mineral y rocas encajonantes, factores económicos, limitaciones ambientales, condiciones sociales, etc. La variabilidad de esos parámetros y las dificultades de cuantificación total de los mismos han impedido el desarrollo de reglas rígidas y esquemas precisos de explotación, aplicables a cada yacimiento particular. No obstante, los avances logrados en las diferentes ramas de la ciencia y la tecnología, durante las últimas décadas, han permitido establecer unos métodos generales de explotación y unos procesos numéricos de selección, válidos durante la etapa de estudio de viabilidad de un proyecto. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 3 cruceros . LABORES DE PREPARACION GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 4 .rampas. en principio aisladamente y al final (en minas) en conjunto. TIPOS DE LABORES EN LA MINERIA SUBTERRANEA A continuación se describirán las características principales de las distintas excavaciones que se realizan en las explotaciones mineras subterráneas. Atendiendo a la inclinación o pendiente que sigan podemos clasificar. Los tipos de labores se realizan o se construyen en yacimientos aflorados o vetas a la intemperie (desarrollo) y cuando tengamos yacimientos o cuerpos mineralizados a una profundidad se realizan labores de preparación. bay pass. galerías .chimeneas . pues nuestra pretensión es dar de conocer el laboreo de minas. también se describirán someramente las actuales técnicas de construcción. las vías de penetración en el subsuelo en piques o pozos.ventanas .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1. departamento mina. El factor humano es muy importante. ayudantes de perforación. FACTOR HUMANO. CONSIDERACIONES A TOMAR PARA LA CONSTRUCCION DE LOS TIPOS DE LABORES DE PREPARACION O DESARROLLO. peones de mina. geología . 1.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1. porque sin ella no se daría ninguna ejecución de las labores mineras subterráneas mineras . apoyos auxiliares de producción.2.topografía mineras ingeniero de operaciones. locomotoritas. etc. para ello debemos contar con los ingenieros de las diferentes áreas como. enmaderadores. EN EQUIPO PARA REALIZAR UN SOLO OBJETIVO GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 5 . maestros perforistas. ingenieros supervisores de las diferentes departamentos. EQUIPOS Y MAQUINAS DE PERFORACION PARA MINERIA CONVENCIONAL SUBTERRANEA CONVENCIONAL Pie de avance Lubricadora Uña Juego de barrenos PARA MINERIA MECANIZADA SUBTERRANEA GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 6 .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 2. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS PARA MINERIA AUTOMATIZADA SUBTERRANEA GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 7 . UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 3. POLVORIN PARA LAS VOLADURAS DE LOS DIFERENTES FRESTES DE LABORES. FORMAS GEOMETRICOS CONSTRUCCION DE LABORES FORMAS Y SECCIONES DE LAS LABORES TIPO D CIRCULAR TIPO BAÚL TIPO HERRADURA 4. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 8 . UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 5. PLANEAMIENTO PARA LA EJECUCION DE LABORES GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 9 . SOSTENIMIENTO DE LAS LABORES MINERIA CONVENCIONAL. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 10 .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 6. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 11 .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS MINERIA MECANIZADA O AUTOMATIZADA. MODELAMIENTO DEL YACIMIENTO Y SIMULACIÓN CON LOS SOFTWARE ACTUALES Antes de ejecutar la construcción de las labores estas se modelan.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 7. en software MINE SIGHT GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 12 . UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 13 . telefónicos.3.2..UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1.2. sobre la boca del pozo.1. generalmente verticales. para el descenso o subida del material de trabajo. Sobre esta entibación se fijan unas guías metálicas. que se unen entre sí y al anillo posterior y siguiente. Las minas más modernas disponen de skips de alta velocidad en los que uno sube cuando el otro desciende. se construye una estructura llamada castillete cuya misión es evitar la entrada de aguas pluviales al interior. las de aire comprimido y distintas líneas de cables (eléctricos. EXCAVACION GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 14 .2. para la introducción de materiales de relleno en galerías ya explotadas..). 1. La función del pique o pozo es múltiple: se utiliza para el descenso y la subida del personal. y los materiales empleados son en la actualidad el hormigón o el acero. También anclados a la entibación del pozo se hacen bajar otros servicios como son las tuberías de agua. de distintas anchuras y espesores. por ello se revisten con materiales que aseguran su perfecta conservación.2.. 1. quedando perfectamente ensambladas. así como albergar distintos mecanismos (poleas por las que corre el cable de la jaula.. y de los “skips” preparados principalmente para la subida del mineral y la bajada de materiales de relleno si fuese necesario. 1. Si el revestimiento es de hormigón suele hacerse a base de dovelas (pieza para formar arcos o círculos) de hormigón prefabricadas.armazón generalmente de hierro con el que se equipa a los pozos para subir y bajar operarios y materiales.. para la extracción del mineral. o entre las distintas plantas ya en el interior de la mina. SECCION La sección de los piques o pozos dependerá de acuerdo el requerimiento del proyecto a ejecutar de acuerdo a los estándares establecidos. Por todo ello se deduce su gran trascendencia en el buen funcionamiento de la mina. Si el revestimiento es de acero suelen ser tramos de cilindro que se sueldan entre sí. PIQUES O POZOS Son excavaciones. REVESTIMIENTO Los pozos en minería deben ser utilizados durante numerosos años. este revestimiento recibe el nombre de entibación... cuya misión es la comunicación entre el exterior y el interior.2. necesarias para el descenso y la subida de las jaulas .). En la superficie. 4 .2. La extracción del material se suele realizar con ayuda de dragas de cuchara manejadas desde una torre situada encima de la boca del pozo en la que se alojan las poleas por las que corre el cable del que pende la draga. El material se vierte en una tolva que carga los camiones directamente para el transporte. 1. Un pique o pozo construido y revestido. en función del tipo de terreno del que se trate y de la profundidad. desde la excavación manual con herramientas neumáticas hasta por explosivos. método que se adapta a todo tipo de durezas.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS Existen distintos métodos de excavación de pozos.SOSTENIMIENTO Cuando el terreno es muy fracturado y presente una inestabilidad se procede a sostener los laterales de la sección con madera rolliza de eucalipto o con cuadros enrejados con tablones. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 15 . En las galerías se sitúan las vías o cintas transportadoras para la evacuación del mineral y todo tipo de conducciones. GALERIAS Podríamos definirlas como pasos subterráneos que permiten el acceso del personal a los frentes de trabajo.3. el transporte del material etc.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1. el traslado del mineral hasta las canchas concentradoras. GALERÍA SOSTENIDA GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 16 . desde cables eléctricos hasta tuberías de aire comprimido. de pendiente muy regular.3.1.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS GALERÍA SIN SOSTENCION 1. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 17 . para la conducción de las aguas que inevitablemente se filtrarán a la galería. lo que ocasiona graves problemas de sostenimiento. Actualmente su forma tiende a ser semicircular. La anchura usual suele ser de unos 4 m que permite la instalación de vía para el tráfico de las vagonetas. aunque también se encuentran galerías trapezoidales. Las más usuales no sobrepasan los 13 m2 ya que a mayor superficie excavada mayor presión ejerce el terreno. En la solera se prepara una cuneta. SECCION El tamaño de la sección es muy variable: según la finalidad a la que se destinen pueden ser desde 4m2 hasta los 20 las mayores. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 18 .2. separada de la pared o bóveda de la galería por una placa.3. llamado corona. se une a los arcos laterales llamados pies de marco. SOSTENIMIENTO Las galerías suelen reforzarse para su sostenimiento de diferentes formas.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS Sección estándar de la galería 1. Otro método de sostenimiento es el bulonado o empernado que consiste en realizar unos taladros en las zonas que lo requieran o en toda la galería. lo que se produce al enroscar una tuerca en el otro extremo. Aquellas que tienen que durar durante toda la vida de la mina. En la actualidad para el anclaje de perno se utilizan unas cargas de resina que introducidas en el fondo del taladro se rompen al introducir el perno. en los taladros se introducen unos pernos de 1 a 4 m de longitud cuya punta se abre al apretar. se refuerzan con cerchas metálicas (delgadas vigas metálicas con forma curva) colocadas cada pocos metros e incluso medio embebidas en hormigón El arco superior. Según la utilización a la que se destine y la resistencia de la roca. galerías principales. con pernos (piezas cilíndricas alargadas y metálicas de cabeza redonda en un extremo y provistas de tuerca en el otro). y rellenan el espacio entre el taladro y éste con una sustancia que fragua en pocos minutos. o bien explosivos utilizando máquinas que perforan los taladros (Jumbos) .3. o por percusión (máquinas que tienen en el extremo de su brazo una pica de gran tamaño con la que golpean la roca).UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1. EXCAVACION Las técnicas de excavación. dependerán del tipo de terreno. La experiencia conseguida en la excavación de galerías en el campo de la minería ha sido de gran importancia para la construcción de túneles como vías de comunicación en obra civil.3. como siempre. en el tema 4 se GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 19 . Se utiliza maquinaria rotativa (rozadoras). que no son más que amplias galerías.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS estudian más ampliamente los sistemas de construcción de túneles. transporte y sostenimiento. distinguiendo sus fases de arranque. Malla de perforación Perforación GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 20 . carga. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS Carguío de taladros Voladura GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 21 . cuadrada.20 m x 2. pues. que posteriormente se amplía. en sentido descendente. Sección estándar GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 22 . No son necesariamente verticales: la inclinación máxima aceptable para la evacuación del mineral suele ser de unos 30° respecto a la vertical. en sentido ascendente.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1. el personal o para la ventilación. 1. sirven.1. se excavan efectuando un taladro. como paso para el mineral.4. Se define como coladero el boquete que se deja en el entrepiso de una mina para echar por él los minerales al piso inferior y desde allí sacarlos afuera. Los coladeros también llamados pocillos. La sección normal ronda los 5 m2.4.1 m en minas pequeñas y en minería de gran envergadura son considerables. incluso rectangular. de diámetro. La excavación de las chimeneas suele hacerse de abajo hacia arriba y el método más cómodo es el descrito para la ampliación de pozos (combinación de manual y mecanizado). y su forma es circular. como conexión entre niveles horizontales. SECCION Las secciones de las chimeneas de acuerdo al estándar son de 1. CHIMENEAS Las chimeneas podríamos definirlas como excavaciones estrechas abiertas en el cielo de una labor de minas. de unos 30 cm. por medio de explosivos o con perforadoras. SOSTENIMIENTO Se pueden sostener las chimeneas con cuadros de madera. pernos de anclaje. etc.2. Estándar de perforación GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 23 . stoper por ser secciones reducidas y sobre ella se construyen tolvas y accesos.4.EXCAVACION.3.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS CHIMENEA DE 4’X9’ CON PUNTALES DE LINEA BUZÓN CAMINO DE DOBLE COMPATIMIENTO: 1. esto ocurre en chimeneas con doble compartimiento.4. 2. Las chimeneas se construyen con equipos manuales como las perforadoras Jack leg. Las rampas destinadas al transporte del mineral llegan a pendientes del 33 % ya que van equipadas con cintas transportadoras.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS Perforación 1. Las grandes ventajas de las rampas hacen que en la actualidad se tienda a su utilización frente a otros sistemas de transporte. RAMPAS Las rampas. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 24 . al igual que las chimeneas. aunque siempre se realizan en sentido ascendente. con la ventaja de una gran movilidad. taladradoras) como a la carga (palas cargadoras). Las pendientes más usuales varían entre el 10 y el 15% y su definición espacial puede ser en espiral o en zig-zag. Los sistemas de excavación son los mismos utilizados para la excavación de galerías. suelen ser en zig-zag y las más largas parten de niveles muy profundos (más de 1. e incluso para el transporte del material y del personal (jeeps). tanto destinadas a la excavación (rozadoras. Las rampas permiten la circulación de maquinaria rodante autopropulsada.5. sirven como comunicación entre niveles horizontales.000 m) y llegan directamente hasta la fábrica. instalada en la superficie. 1.SECCION Las secciones de las rampas varían de acuerdo el proyecto a ejecutarse. en pequeña minería 3x4 m y en mediana minería es hasta 4x6 m. etc. Sección estándar GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 25 .5.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 2. EXCAVACION Para la excavación se usa equipos como jumbos.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1.2. por la misma razón que la sección del frente son grandes y de perforar profundidades mayores a 2. y otros.5.4 m. Tipo de arranque y Malla de perforación GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 26 . UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS Perforación MECANIZADA Y AUTOMATIZADA 2. pernos de anclaje hasta de 8 m a más.3.5. SOSTENIMIENTO Como las secciones son grandes para el sostenimiento se usa cimbras metálicas. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 27 . 6.los trabajos de sostenimiento y entre otros son similares a las de galerías. ESTANDAR DE UN CRUCERO GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 28 . CRUCEROS Los cruceros se caracterizan por hacer la construcción en roca estéril y son construidos para alcanzar a una veta o para dar acceso al acarreo de mineral.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 1. En cuanto la galería se corre sobre veta. Para llevar las operaciones exitosas de las labores mineras es importante trabajar en equipo ingenieros-mineros y otros departamento de servicio. construcción de lares mineras y otros. La única forma de ser buenos supervisores es poner la teoría en práctica pero en operación mina. El recurso humano es muy importante. los cuales se han convertido de mayor utilidad. para tal evento hay que prepararlos o instruirlos en operación de equipos. pero no olvidemos que se debe alimentar o retroalimentar en Seguridad y salud ocupacional para cada trabajo a realizar.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS CONCLUSIONNES En la minería peruana actualmente se está ejecutando o construyendo los tipos de labores estudiados. Los equipos o maquinarias a utilizar son de gran utilidad por las cuales se debe elegir las más cómodas y eficientes para tener mayores producciones. GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 29 . Es importante tener experiencias en la construcción de tipos de labores de acuerdo a los estándares establecidos para así garantiza el minado y el crecimiento fura de la mina. Para que haiga un buen labor terminado es de suma importancias contar con un buen equipo de Ingenieros supervisores expertos en construcciones y otros. New Cork. H. K.AC – Arequipa Compañía minera Caravelí s.c – Arequipa GEOLOGIA DE MINAS 2012 -II Página 30 . F. 678 pp.R.ica Minera minex s. (1992) - Taylor. Madrid. W. Lane. - - - Hustruid. Ministerio de Industria y Energía de España. 1061 pp. “Selección del método de explotación y dimensionamiento de la mina y planta de tratamiento”. Hatman. “Elección del sistema y método de explotación minera”. ”. (2004) “Optimization of mining engineering design in mineral evaluation”. Ed..c –ica Compañía minera Don Enrique E. Iberoamericana. Denver. - - Nicholas. 539 pp.F. C (1999) “Manual de evaluación y diseño de explotaciones mineras”. L.a.. USA. Ministerio de Industria y Energía de España.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS BIBLIOGRAFÍA. Netherlands. ITGE.a. 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