辽宁工程技术大学学报(自然科学版)

  • 底板采动破坏深度实测与模拟

    刘伟韬;曹光全;申建军;张磊;

    针对煤矿底板突水问题,确定底板采动破坏深度是评价底板是否突水的重要因素之一.以山东东山矿业王楼煤矿11 301工作面为工程背景,采用钻孔双端堵水设备对工作面底板破坏深度进行了现场实测.基于FLAC3D数值模拟软件,根据王楼煤矿11 301工作面地质条件建立了数值模型,对该工作面底板应力场变化及底板变形破坏规律进行了数值仿真.研究结果表明:现场实测工作面开采后底板采动破坏深度为12.9 m,模拟结果显示底板破坏深度在12~15 m.实测结果与数值模拟结果相吻合,说明所建模型可以为相似条件下工作面开采底板破坏深度进行预测,为底板承压水上安全开采提供基础资料,对预防底板水害有一定的指导意义.

    2013年12期 3-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
  • 坡度对巷道火灾影响的数值模拟

    王思仪;李宗翔;李静;

    为揭示坡度对矿井巷道火灾烟气流动的影响规律,以山西省晋煤集团成庄矿某回风巷道为研究背景,采用Fluent软件来对矿井巷道火灾因坡度产生温度场和压力场分布的影响进行数值模拟,分析火灾时巷道内的温度、压力及烟气蔓延的特征.模拟结果显示:巷道坡度对巷道出口端温度、进出口压差值及烟气蔓延有较大的影响,巷道坡度对巷道出口端温度的影响随坡度的增大而降低,巷道坡度对巷道进出口压差值的影响随坡度的增大而增大,巷道坡度对烟气蔓延的影响随坡度的增大而增大,且存在一个临界突变值,之后又产生一段回流,这是巷道内外温度差产生的烟囱效应造成的结果.研究结论初步突破了对传统的坡度对巷道火灾影响的认识,为矿井火灾防治提供参考.

    2013年12期 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]
  • 考虑开采沉陷影响的矿区地形图更新方法

    许冬;安士凯;刘锦;

    针对矿区地形图更新周期长、成本高的实际问题.利用开采沉陷、地理信息系统等理论,采用在原始地形上叠加开采引起的地表下沉量的方法,提出了一种顾及开采沉陷影响的矿区地形图更新方法.研究结果表明:利用该方法能有效融合矿区原始地形数据和沉陷预计结果,快速实现地形图更新,动态反映开采前后地貌变化趋势,其精度完全能够满足矿区大比例尺数字地形图的要求,可为矿区土地复垦与生态重建提供科学依据.

    2013年12期 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K]
  • 考虑煤的塑性软化和扩容特性的钻孔卸压范围

    张英;郝富昌;刘成军;刘文杰;

    为确定抽放钻孔的卸压范围,建立了考虑煤的塑性软化和扩容特性的钻孔周围煤体弹塑性模型,得到了钻孔周围煤体的应力分布和卸压范围的表达式,利用Comsol软件对建立的数学模型进行求解,对比分析了软硬煤层钻孔的应力分布特征,找出了抽放钻孔卸压范围的影响因素.研究结果表明:在研究钻孔周围煤体的受力特征时,应考虑煤的塑性软化和扩容特性;软煤层钻孔具有更好的卸压效果,硬煤层钻孔更易形成应力集中;煤体硬度、埋藏深度和钻孔孔径是控制钻孔卸压范围的主要影响因素.

    2013年12期 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
  • 热流固耦合模型的瓦斯抽采模拟

    韩磊;

    根据煤体变形和瓦斯渗流的基本理论,同时考虑温度效应对瓦斯赋存和煤体变形的影响,建立了含瓦斯煤解吸、吸附作用的热流固耦合模型.应用该模型模拟研究了初始温度不同的煤层在瓦斯抽采过程中煤层温度的演化规律及抽采孔周围瓦斯压力和瓦斯含量的变化规律,其结果对于深入理解瓦斯抽采作用机理并采取相应的瓦斯预防和控制措施具有重要的理论和实践意义.

    2013年12期 23-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
  • 褐煤腐殖酸对废水中活性翠兰KN-G的吸附实验

    赵东洋;柴锦鹏;

    为解决精细化学产品带来的废水污染的问题,实验采用褐煤腐殖酸作为吸附剂,通过对其吸附动力学、等温线、pH值、褐煤投加量和离子强度的分析和测定研究了吸附剂对废水中活性翠兰KN-G的吸附影响.实验结果显示:褐煤浓度对吸附速率影响明显,其处理废水中活性翠兰的动力学符合二级速率方程(R2=0.993 6);吸附模式符合Freundlich方程(R2=0.999 7),先前吸附在褐煤上的活性翠兰对后续活性翠兰的吸附具有明显的抑制作用;在吸附实验中,pH值对吸附效果的影响明显,减小pH,导致废水中活性翠兰的去除率增加,实验结果表明当pH=1时,去除率最大;随着腐殖酸投加量的增加水溶液中活性翠兰去除率而提高;离子强度对吸附效果影响随着离子浓度的增加,去除率升高.

    2013年12期 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
  • 本安型矿用防爆电子皮带秤仪表设计

    王晶;刘尹霞;马恒;孙少宁;

    针对现有矿用电子皮带秤在使用时存在增加调试时间和人员工作量及安全的问题。提出基于Cortex-M3内核的STM32处理器为硬件平台,将防爆技术应用到显示控制仪中的新型矿用称重系统.经实验测试结果表明:不仅能够很好的解决上述问题,而且本安型皮带秤仪表能够安装在井下电子皮带秤旁,实现在井下易燃易爆的环境内安全工作,稳定可靠,提高了系统的精度,完成了定量称重、自动给料的功能,人机界面友好,工作效率大大提高,在煤矿生产领域具有良好的应用前景.

    2013年12期 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
  • 新疆别斯库都克露天矿火烧区煤岩试验

    缪海宾;王建国;王振伟;路万朋;

    为查明新疆别斯库都克露天煤矿火烧区高变质煤是否具备可采价值,并查清火烧区火烧煤、岩产物-火烧高变质煤和火烧蚀变岩对露天矿边坡的影响作用,对该矿火烧区高变质煤、蚀变岩分别进行了煤质化验、剪切试验及含水率试验;试验结果表明:火烧高变质煤仍具有较大的开采价值,而火烧高变质煤与火烧蚀变岩在其地层层组分布中变现为明显的弱层,且随含水率增加,它们的粘聚力、内摩擦角和抗剪强度均表现明显地降低,从而极大程度影响边坡的稳定性.该结果可为露天矿边坡设计提供依据.

    2013年12期 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1432K]
  • 高岭土选择性活化-絮凝提纯试验

    张乾;张乾龙;张玉德;刘钦甫;

    为去除高岭石中的细粒铁、钛类矿物杂质,提高高岭土的品质和应用价值.采用选择性活化-絮凝的方法,对高岭土进行提纯,研究了油酸钠、聚丙烯酰胺对提纯效果的影响,揭示了铁钛矿物选择活化和性絮凝的机理.结果表明:油酸钠显著提高了高岭土选择性絮凝提纯效果,并且在聚丙烯酰胺分子量1300万、用量0.01%,油酸钠用量0.15%时,高岭土的白度由74.1%提高到80.2%.能谱分析表明高岭土中铁、钛类氧化物质量分数由分选前的1.37%和1.52%分别降低到0.45%和0.68%.研究结果对其他粘土类矿物的提纯和细粒铁钛类矿物的分选也具有一定的指导意义.

    2013年12期 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K]
  • 银洞梁矿区土壤重金属污染灰色关联分析

    刘玥;牛宏;

    为了矿区资源的可持续开采及保护矿区土壤生态系统功能.以铅锌矿产资源丰富、开发强度较大的银洞梁矿区为例,用火焰原子吸收分光光度法测定样品中重金属含量.利用灰色关联分析,构建土壤中Pb、Zn、Cd、Cu、Cr与土壤重金属环境质量分级标准的关联度,对矿区8个土壤样品进行重金属污染评价.评价结果表明:其中4个土样属于Ⅱ级,2个土样属于Ⅲ级,2个土样属于Ⅳ级,均已达到或超出国家土壤二级污染标准.从评价结果看,灰色关联分析模型在土壤重金属污染评价中能够更加客观真实的反映实际情况,而且计算简单易于推广应用.

    2013年12期 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K]
  • 阜新于寺盆地膨润土矿特征及成因

    刁纯才;朱学忠;

    通过对阜新于寺盆地二道河、太平乡、大五家子、北窝棚、下扎兰波罗等膨润土矿床系统研究,揭示阜新于寺盆地膨润土矿特征及成矿规律;对膨润土特征、矿床地质特征、成因类型进行分析;总结该区膨润土矿找矿标志.经过近几年的勘查,该区已探明膨润矿储量超过8 000万t,属大型规模;矿区外围又发现有矿(化)体存在,具良好的找矿远景.

    2013年12期 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
  • 堆载对桩身轴力分布和承载能力的影响

    白敬;王彦洋;尚军;

    为解决饱和地基土承受大面积堆载作用时,会由于固结作用而逐渐沉降的问题.置于这种地基中的桩基础,受土的固结沉降作用会产生负摩擦力从而引起下拉载荷和轴向拉力.从桩-土作用机理出发,基于Terzaghi一维固结理论和单桩弹性微分方程,建立了横观各向同性地基在堆载作用下桩土相互作用关系表达式,并给出了其解析解和有限差分求解方法.理论计算结果与工程实测结果的比较分析表明:该方法能够反映堆载作用下单桩受力的主要特点,从而为工程实践提供了一个新的思路.

    2013年12期 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
  • 增大截面加固梁的正截面抗弯性能试验

    沈华;

    就增加截面加固梁的正截面抗弯性能进行了试验研究,得出了荷载挠度曲线、钢筋和混凝土的荷载应变曲线、梁的裂缝分布和破坏形态。试验结果表明:增大截面加固梁能有效提高抗弯承载力和抗弯刚度,同时可有效降低原梁纵筋的应力水平,改善了梁的变形能力.

    2013年12期 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 982K]
  • 低渗透储层可视化微观渗流模型研制

    于明旭;朱维耀;宋洪庆;

    为观测低渗透储层内微观渗流动态及探索流体微观流动机理,给出一种模拟低渗透储层可视化微观渗流模型的制作方法.其制作工艺流程包括岩心处理、母版制作、弹性模具制作、底板制作、盖板制作、模型粘结、模拟井粘结.制成模型具有较高的仿真性、较好的可视性、较强的操作性,能够在常规实验室制作完成,亦能够用于其它微观渗流领域的研究工作.并应用此模型进行了微观渗流驱替实验,验证了此模型的适用性和真实性.这为探索低渗透储层石油天然气等地下能源的高效开采提供重要的技术支撑.

    2013年12期 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K]
  • 岩石受力过程表面电荷变化的实验

    苏维嘉;齐洪涛;苏畅;

    岩石受力变化破裂的过程中其表面电荷密度发生变化.研究岩石受力过程中的表面电荷变化规律,通过岩石表面的电荷变化可以反映应力变化的特点,可用于预防矿山动力灾害的发生,实现动力现象的非接触测量和连续测量,是保障矿山安全生产的一种新的技术手段.本实验设备主要由电荷传感器、电磁辐射传感器、数据采集系统、岩样加载系统、屏蔽系统五部分组成.对花岗岩试样进行了单轴加载压裂实验.同时采集了电荷信号、电磁辐射信号、压力信号、时间信号.通过数据处理发现岩石表面电荷密度随岩样受力程度发生变化,在岩石受力破裂前有明显变化.岩石受力破裂实验中电荷密度信号的发生先于电磁辐射信号的发生.在实验中岩石表面电荷密度信号变化有良好的重复性和相关性.

    2013年12期 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K]
  • 拱部侧爆锚杆对洞室抗爆性能影响数值分析

    王光勇;王超;余永强;

    利用有限元程序LS_DYNA3D,研究了拱部侧爆集中装药作用下毛洞与锚固洞室的动载响应特性,对比分析了爆源径向单元应力时程曲线特征和洞壁位移、顶底板加速度、围岩破坏程度.结果表明:爆源径向单元应力时程曲线特征符合应力波的一般传播作用规律;经过锚杆加固的洞室位移峰值减小11﹪;同毛洞相比,锚固洞室顶底板加速度弱、围岩破坏程度轻,说明锚固洞室具有较好的抗爆加固效果.

    2013年12期 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  • 新型粉煤灰激发剂在稳定土中应用的试验

    张向东;张哲诚;张奇;岳嫣;

    针对激发性粉煤灰能否替代部分水泥作为稳定土路面基层材料的问题.通过室内实验,分析讨论稳定土中各原材料的性能以及稳定土的无侧限抗压强度.通过均匀设计理论安排无侧限抗压强度试验,应用SPSS软件对试验结果进行回归分析得出稳定土的最佳配方.通过试验对比分析了在不同激发剂掺量下的水泥粉煤灰稳定土和水泥稳定土的无侧限抗压强度,结果表明:利用激发剂激发粉煤灰的潜在活性可以有效的替代部分水泥作为稳定土的路面基层材料.

    2013年12期 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K]
  • 巷道围岩变形破坏数值模拟

    曾繁慧;邹存静;

    为研究圆形巷道开挖之后,围岩中的剪切应变增量、最小主应力的分布与演化规律,基于包含界面及基体的颗粒体模型,考虑模型参数内聚力的软化行为,应用FLAC-3D软件,模拟出"V"形坑内发生层裂的破坏现象.结果表明:当模型参数脆性较低时,剪切应变增量高值呈条带状展布,彼此交叉,向围岩深部延伸;最小主应力出现高、低值相间隔现象.随着巷道尺寸的增加,剪切带的数目增多,长度增加;最小主应力高、低值相间隔现象加剧,间距无明显变化;随着围压的增加,剪切应变增量、最小主应力高值区在2个直径方向呈现更清晰的分布规律,当围压较高时,其模拟结果与现场观测到的"V"形坑内发生层裂的破坏现象更加吻合.

    2013年12期 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
  • 纤维再生混凝土基本力学性能试验

    杨永生;王军;

    针对纤维再生骨料混凝土的基本力学性能进行研究.采用普通混凝土配合比设计方法,把废弃混凝土破碎后,掺入不同体积率的聚丙烯纤维,配置纤维再生混凝土,制作标准立方体试块,对其进行抗压和劈拉试验.纤维再生混凝土的抗压强度和抗拉强度随着纤维掺入量的增加逐渐提高;随着再生骨料掺入量的增加,抗压强度和抗拉强度都随之降低.再生骨料的掺入量对混凝土力学性能有一定影响,再生骨料的掺入量越大,聚丙烯纤维对混凝土的增强作用越小.纤维对再生混凝土劈拉强度的增强作用明显高于纤维对再生混凝土抗压强度的增强作用.

    2013年12期 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
  • 再生混凝土结构的氯离子侵蚀试验

    闫宏生;

    为提高再生混凝土建筑物的安全性和耐久性.采用氯化物快速迁移法,研究氯离子对再生混凝土结构的侵蚀作用规律.研究成果表明:再生混凝土结构的水胶质量比、再生骨料取代率、矿物质掺量和硬化龄期等不同因素对抵抗氯离子侵蚀能力有不同程度的影响.控制水胶质量比、掺加无机功能材料和再生骨料强化处理,既可以改善界面过渡区的微观结构,也能够有效阻止氯离子的渗入,使得氯离子迁移系数DRCM降低;在结构表面涂刷保护层、适当增加混凝土保护层厚度和阴极保护,可以推迟钢筋产生电化学腐蚀时间,进而使再生混凝土结构抵抗氯离子侵蚀能力不断得到增强.该研究结果为再生混凝土在建设工程中的推广运用具有一定的实际指导意义.

    2013年12期 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K]
  • 不同养生方式下水泥混凝土路面早期开裂风险

    张艳聪;高玲玲;

    针对水泥混凝土路面的早期养生问题.选择液体养生剂覆盖养生和PE薄膜、麻布保水养生等6种方式对混凝土面层进行养生,基于HIPERPAV软件,分别测算铺筑72 h内不同养生方式下面层弯拉强度和最大应力的发展规律.结果表明:面层铺筑后的第13 h,应力强度比达到第一次峰值.此时,水泥水化是结构应力急剧增加的关键因素,应力强度比的发展趋势与气温变化曲线基本吻合,水化热不在起主导作用.铺筑后的第13~24 h是早期裂缝的风险高发期,该时段是混凝土水化热高速积聚期,若环境温度也处于高位,则路面随时面临最大应力超出弯拉强度而产生开裂的风险.为降低该风险,应避免采用覆盖后不补水的养生措施,在水源充足的条件下,宜采用覆盖物及时保水并上覆PE薄膜的养生方式.

    2013年12期 95-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
  • 潮汐影响下的岛礁海陆交互淹没模型

    刘立坤;鲁仲缘;许菁;

    为准确模拟近海岛礁复杂地理环境的淹没情况,采用建立洼地索引和分析洼地间水流方向的方法,进行基于多水位的海岛礁淹没范围动态模拟.并综合海陆判断算法,减少海陆交互中出现的错误和失真.研究结果表明:建立洼地索引的方法能够弥补传统淹没模型的不足,具有更加迅速的计算收敛性和准确的淹没计算结果.应用到真实潮汐影响下的海岛礁淹没建模过程中时,计算结果在数字地球软件GeoGlobe中的效果更加符合真实情况,能够精细地模拟海岛礁淹没的过程,具有一定的普遍应用价值.

    2013年12期 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
  • 无线传感器网络转发能效计算方法

    赵攀;刘勇;张弘;

    为解决无线传感器网络的能耗问题.提出了一种刻画能耗的新算法EEGSO(Energy Efficiency based on Glowworm Swarm Optimization).首先给出有效转发能效比定义和目标优化函数,同时通过萤火虫群优化算法实现对目标函数的求解.最后,利用NS2进行仿真实验,对比分析了EEGSO算法与其它算法之间的性能状况,并深入研究了影响有效转发能效比的关键因素.研究结果表明:相比于其它算法,EEGSO算法具有较好的适应性.

    2013年12期 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K]
  • 挖装机工作装置液压缸控制系统的改进及响应

    李晓豁;孟冉;石峥嵘;王新;

    为解决现有井下挖装机工作装置液压系统响应慢、精度和工作效率低问题.将现有液压缸开环控制系统改进成模糊PID自整定控制系统,分析确定了铲斗挖掘阻力,建立了工作装置和液压控制系统联合仿真模型,利用AMESim和Matlab/Simulink联合仿真得出大臂液压缸、小臂液压缸和铲斗液压缸的位移响应,并对液压缸开环控制系统和模糊PID自整定控制系统进行对比分析.研究结果表明:开环控制系统无法对设定位移进行有效跟踪;模糊PID自整定控制系统最大跟踪位移误差仅为0.007 m、0.019 m和0.021 m,滞后时间为0.35 s、0.55 s和0.95 s.改进后的系统液压缸响应快,超调和振荡较小,缩短滞后时间,工作效率可提高41.29%.

    2013年12期 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K]
  • 机夹车刀的有限元分析

    张而耕;赵书强;陈新;郭向阳;姚继权;

    为研究机夹车刀在切削过程中,刀具所受的应力、应变、稳定等因素对刀具磨损、破损的影响,在Pro/ENGTNEER软件中建立了机夹车刀刀片、刀体的实体模型,再将机夹车刀装配组件文件导入到ANSYS软件中,采用有限元分析法对刀具的进行了切削力和切削热分析.通过分析得到刀尖和主切削刃靠近刀尖部分的应力、应变和切削温度最大,此处是刀具最容易发生磨损和破损失效,此研究对于提高刀具的耐用度、使用寿命和缩短产品的研发周期、制造等提供了参考.

    2013年12期 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]
  • 热工调试系统主汽温优化控制

    张中林;崔晓波;

    为了解决目前火电厂热工调试缺乏先进的控制方法、无法在生产现场进行应用的难题.基于虚拟DPU技术研发了热工调试系统,该系统具有良好的稳定性和可扩展性,可用于热工组态的调试.火力发电厂要求较高的主汽温控制精度,由于主汽温存在大惯性和大延迟特性,传统的PID控制策略难以取得较好的控制效果,不能满足生产的需要,需要研究高精度的主汽温控制策略.在该热工调试系统上进行了主汽温控制策略优化研究,研究结果表明:改进后的控制方法具有良好的控制品质,同时也说明热工调试系统能够满足热工调试的要求,为进一步开展火电厂自动控制策略研究提供了解决方案.

    2013年12期 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
  • 微生物批式流加发酵非线性系统及其参数辨识

    王艳;李晓红;冯恩民;修志龙;

    为研究微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇的动力学模型.采用分阶段描述的方法,考虑细胞内甘油、3羟基丙醛、1,3丙二醇的浓度变化,将整个批式流加发酵过程分成若干个间歇和连续流加的阶段.在连续流加阶段,将流加速度看成是随时间变化的函数,依此改进非线性动力系统,分析系统的性质.最后建立参数辨识模型,利用粒子群算法求解.数值计算结果表明:改进后的模型的平均相对误差比现有文献降低3%~5%.这说明改进后的非线性多阶段动力系统比较适合描述微生物批式流加发酵过程.

    2013年12期 122-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
  • 一维浅水波方程的高分辨率熵相容算法

    郑素佩;封建湖;王文杰;

    针对一维浅水波方程的数值求解问题,构造了三阶、四阶高分辨率熵相容算法:数值通量函数是满足总熵衰变特点的熵相容通量,时间方向是具有强稳定特点的优化三阶Runge-Kutta算法,空间方向分别采用三阶、四阶CWENO(Central Weighted Essentially Non-oscillatory)重构法进行了离散,通过若干算例研究了新算法的性能.结果表明:新算法能够准确捕捉激波、稀疏波,计算结果与准确解符合很好,且在强稀疏波算例中新算法能够有效避免膨胀激波现象的产生.新算法是熵相容的,易于编程实现,且计算结果可靠,便于向高维推广.

    2013年12期 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 983K]
  • 考虑市场结构组织际信息系统动态盈利模型

    庄伟卿;

    为更好解决全球企业都面临企业收入与信息技术支出预算的合理分配难题.以组织际信息系统为切入点,以收益管理理论为基础,研究组织际信息系统的动态盈利问题,实现最大化盈利.通过构造结构成本与交易成本定量模型,从而分别给出组织际信息平台提供者非使用者、平台提供者为使用者和平台使用者3种情形的动态盈利模型,进而探讨最大化盈利模型下的各种特性.

    2013年12期 131-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]
  • 辽宁碳排放驱动因素迪氏因式分解

    江洪;赵宝福;

    为研究区域经济发展过程中碳排放的驱动因素,为区域低碳经济的发展提供科学依据,运用LMDI分解法对Kaya等式进行改进,对1990~2008年辽宁省CO2排放的影响因素进行测算,并分析不同要素对CO2排放的贡献率,解释了能源强度效应对CO2排放的抑制作用能否抵消经济增长的拉动作用.研究结果对制定区域节能减排策略具有指导意义.

    2013年12期 142-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K]
  • 2013年《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》第32卷总目次

    <正>~~

    2013年12期 147-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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