宋楼煤矿厚煤层高瓦斯带放顶煤工作面初采期间瓦斯治理技术实践探讨
高瓦斯特厚煤层顶分层综采面瓦斯治理实践
电分 公 司 总 工 程 师 。
止带 电的高压套 管端 头产 生 电晕 ， 球均 压 。将 用 被 试 品周 围 的 悬 浮 金 属 导 体 可 靠 接 地 。 ５） 部 放 电 的 识 别 。 正 确 识 别 局 部 放 电 试 局
中 图分 类 号 ： Ｄ ｌ ． ４ 文 献标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６—０ ９ （ ０ ０） ２—０ ３ Ｔ ７ ２ ５ Ｂ １０ ８８２１ ０ ０ ５—０ ３
１ 矿 井 概 况 芦岭 矿 是 一 个 具 有 开 采 ４ ０年 历 史 的 老 矿
２ 综 采 工 作 面及 地 质 情 况 ２ １ 综 采 工 作 面 情 况 ． Ｉ８ ７—１综 采 工 作 面 设 计 走 向 长 ６ ０ 倾 Ｉ２ ７ ｍ，
井 ， 采 技 术 条 件 特 别 复 杂 ， 六 害 ” 全 ， 、 开 “ 俱 ８ ９
煤 层 瓦 斯 突 出 尤 为 严 重 。 矿 井 原 设 计 生 产 能 力
斜 宽 １５一ｌ ０ 平 均 煤 层 厚 度 ９ ４ ｍ， 层 倾 ０ ５ ｍ， ．７ 煤 角 平 均 ｌ 。 开 采 深 度 一４ ０ 一 一５ ５ ２ ， ８ １ ｍ。 该 综 采 工 作 面 的 原 始 瓦 斯 含 量 ≥ ８ ｔ 瓦 斯 压 力 ｍ／，
０． ３ｍ 。
电 晕 放 电 。不 随 电 压 上 升 正 负 对 称 。③ 油 中 放
电。发生在波 峰 值 前 后 随 电 压 增 大 。④ 外 部 干 扰 。不 稳 定 变 化 。⑤ 接 触 性 放 电。发 生 在 电源 的零 点 附 近 不 规 则 的 脉 冲 。
作者 简 介 ：
放顶煤工作面初采期间瓦斯治理技术的应用
邓文朴
王怀新
郭 林
放顶煤工作面初采期间瓦斯治理技术 的应用
２０ ０ ８年
放 顶煤 工 作 面初 采 期 间瓦斯 治 理 技 术 的 应 用
邓文朴 ， 王怀新 ， 郭
（ 郑煤集团公司 ， 河南 郑 州
林
４０ ０ ） ５０ ６
摘
要： 通过 对 高瓦斯厚 煤层放 顶煤 工作 面初 采期 间瓦斯 涌 出规律 分析 和研 究 ， 定 了相 应 的瓦斯 制
。
煤工 作面 初采期 间 进 行 了瓦 斯 治 理技 术 研 究 ， 取 采
了一 系列 Βιβλιοθήκη 斯治 理措 施 ， 得 了明显 效果 。 取
ｍ
ｌ 初 采 期 间 瓦 斯 涌 出规 律 分 析
工作 面初采 期 间是指 布置在 原生 厚煤 层 中的工
。
在风速不超过《 规程》 规定的情况下 ， 可适 当提
高供风 量 ， 但炮 放 面 最 大 不 超 过 ９０ｍ ／ ｉ， 放 ０ ｍｎ 综
面最大 不超过 １ ０ ｍ ｎ 工作 面合理 风 速 １ ５— ０ｍ ／ ｉ ； ４ ．
作 面在开 始推进 至 老 顶垮 落 即初 次 来 压之 前 ， 进 未 行 放顶煤 作业 的特定 阶段 。工作 面初 采期 间 由于矿
放顶煤工作面初采期 间瓦斯 治理 技术的应用
９ ３
瓦斯 治理 的一个 有效 补充 技术措 施 。该 技术 的原 理 是利用 钻孔 周 围形成 的破 坏 圈 ， 使煤 体 卸压 ， 透气 性 增 加 ， 体 瓦斯解 吸速 度加 快 ， 到 降低 工作 面前方 煤 达 煤 体 应力 、 瓦斯 压力 ， 到均匀 释放 瓦斯 的 目的 。该 达
治理技 术 ， 取得 了较 好 的效果 。
综放工作面瓦斯综合治理技术(二篇)
综放工作面瓦斯综合治理技术1工作面概况1221（3）综放工作面为张集煤矿首采工作面，该面位于矿井中央区西翼西一采区南翼，工作面走向长1070m，倾斜长132.5m；所回采的煤层层位稳定，倾角为8°左右，煤层平均厚度为4.5m，煤层为高瓦斯煤层，回采期间相对瓦斯涌出量平均为10.22m3/t，绝对瓦斯涌出量平均为14.74m3/min，煤尘具有爆炸危险性，煤层有自然发火危险，发火期3～6个月；，采用“U”型通风方式进行回采。
2工作面瓦斯涌出特点1221（3）综放工作面机割煤厚为2.2m，放煤高度为割煤高度的近1倍。
由于采高大、产量高且采空区存在一定的丢煤，在生产过程中，瓦斯涌出有以下特点：（1）上隅角瓦斯偏高。
和普通“U”型通风方式采煤面一样，工作面后方存在着一定的漏风，通过测定工作面风量，可看出其工作面中部风量只为回风巷风量的60%～80%，说明漏风量是很大的。
工作面煤壁的瓦斯受风流紊动作用很快地被新鲜风流所冲淡和稀释，而顶部煤体的一部分瓦斯（一部分释放到工作面）涌入到采空区与遗煤及邻近层围岩的瓦斯一起积存于后方采空区中，采空区瓦斯通过层流状态的风速较小的漏风风流运移而积聚在工作面漏风集中出口处（上隅角一带），造成上隅角处瓦斯浓度偏高，容易造成瓦斯超限，给安全生产带来隐患。
（2）采空区瓦斯涌出量较大。
通过对工作面瓦斯涌出测定和分析，可以认为，工作面的瓦斯来源有三个：开采层、邻近层和采空区遗煤。
由于生产过程中邻近层和遗煤瓦斯均是通过采空区涌向工作面的，因此，可以粗略地将工作面的瓦斯涌出来源分为两个：开采层和采空区。
根据1221（3）综放面老顶初次垮落前（xx年10月上旬～下旬）的瓦斯涌出量实测资料和老顶初次垮落后6个月（xx年11月～xx年4月）的瓦斯涌出量实测资料计算得：开采层瓦斯涌出量为6.89m3/min，占工作面瓦斯涌出总量的51%。
采空区瓦斯（邻近层和采空区遗煤）涌出量为6.62m3/min，占工作面瓦斯涌出总量的49%。
简易放顶煤工作面瓦斯治理实践详细版
文件编号：GD/FS-4534（安全管理范本系列）简易放顶煤工作面瓦斯治理实践详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________简易放顶煤工作面瓦斯治理实践详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。
1工作面概况4111（3）C13工作面地面标高+26.0m，工作面标高为-520.9m~571.7m，设计走向长330~340m，平均为335m，倾斜长84~90m，平均87m。
本区段煤层厚度2.6~6.5m，除在构造附近较薄外，其余地方均正常，一般情况下为5.8m。
煤层结构分为上下两个软分层，厚度分别为2.4m和2.6m，中间一层硬煤厚0.8m左右，煤层倾角20°，煤层赋存较稳定。
根据现场地质条件，4111（3）C13工作面采用走向长壁炮采л型钢梁放顶煤进行跟底回采，采高为1.9~2.0m，放顶煤高度约为1.5~2.5m，设计日产量1106t，工作面采用全部跨落管理顶板。
煤层瓦斯含量具有不均匀性，受地应力、瓦斯压力及地质构造的影响与控制。
在井田范围内，F13-4以北瓦斯含量偏低，F13-4~F13-6之间瓦斯含量最高。
C13煤层属于低透气性煤层，其透气性系数仅为3.92×10-2(-2标在右上位置)m²/MPa·d。
工作面顶板高低位抽采巷瓦斯治理技术
工作面顶板高低位抽采巷瓦斯治理技术摘要：针对开采高瓦斯煤层群条件下工作面回采过程中上邻近层瓦斯涌出量大问题，采用高低位抽采巷共同抽采煤层原始瓦斯和卸压瓦斯，实现瓦斯治理的多重功效，具有重要的经济、社会意义。
关键词：高低位抽采巷；合理布置；控制瓦斯煤矿安全生产是煤矿行业中的重要环节，近年来，煤矿瓦斯事故时有发生，给煤矿安全生产带来了巨大的安全隐患。
加强煤矿瓦斯治理工作，减少安全隐患，是煤矿行业发展过程中的重点内容。
随着开采技术的不断提升和开采深度的不断深入，瓦斯治理工作的难度也相应加大，只有依靠科学、合理的瓦斯治理技术，根据现场实际情况，积极采取瓦斯治理措施，改善通风条件才能杜绝瓦斯事故的发生，促进安全生产稳步发展。
阳煤集团平舒公司15#煤层工作面瓦斯主要来源于本煤层和上邻近层，由于缺乏有效的瓦斯治理手段，15#煤层上邻近层采动卸压瓦斯涌出一直得不到有效控制，严重制约工作面推进速度，威胁作业人员的安全。
1 顶板低位抽采巷瓦斯治理理论基础煤层开采后，上邻近层卸压瓦斯的流动是一个连续过程：卸压瓦斯以扩散的形式从煤体中解吸流入煤岩体周围的采动裂隙中；在抽采负压的作用下，卸压瓦斯以渗流的形式沿采动裂隙流入抽采钻孔或巷道中，煤岩体周围的采动裂隙成为瓦斯流动的通道。
将瓦斯抽采钻孔或巷道布置在采动裂隙发育且能长时间保持的区域内，有利于抽采上邻近层卸压瓦斯。
2 工作面概况15106工作面位于矿井二水平东区北翼，走向长980m，倾斜长200m，煤层平均倾角6°，煤厚3.16m，标高+695.3m～+763.2m，煤层埋藏深度488.3m～498.1m。
工作面东部为尚未开采的15110工作面，西部为回采完毕的15104工作面，北部（切巷）距矿界38m，南部为二水平东翼南回风巷、东轨道巷、东胶带巷、东回风巷。
工作面老顶为砂质泥岩，平均厚度9.05m；直接顶为K2下灰岩，平均厚度2.32m；老底为细粒砂岩，平均厚度4.34m，直接底为砂质泥岩，平均厚度3.30m。
大采高工作面瓦斯治理经验总结及探讨(正式版)
文件编号：TP-AR-L6958In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________大采高工作面瓦斯治理经验总结及探讨(正式版)大采高工作面瓦斯治理经验总结及探讨(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
晋城煤业集团寺河矿开采煤层为3#煤，煤质以亮煤为主，煤的瓦斯吸附能力强，煤层赋存稳定，平均煤厚6.2 m。
由于煤层顶、底板均为透气性差的砂质泥岩和粉砂岩，对煤层瓦斯的逸散起到封闭作用，煤层瓦斯含量为7 m³/min~9 m³/min，瓦斯含量随埋藏深度增加而增加。
煤层无煤与瓦斯突出危险，煤尘无爆炸性，无自然发火倾向。
2301大采高工作面走向长1 661 m，倾斜长220 m，倾角平均3°，设计采高5.2 m，百米掘进巷道瓦斯涌出量为0.1 m³/min~0.5 m³/min，工作面绝对瓦斯涌出量为80m3/min，煤层透气性系数1×10-1(-1标在右上位置) md~1×10-2(-2标在右上位置) md, 在工作面顺层布置抽放钻孔长度3万m，抽放纯瓦斯6.5 m3/min。
1 问题的提出寺河矿开采深度平均距离地表200 m~350 m，在煤质相同条件下瓦斯含量明显比煤层赋存较浅的老矿井大，矿井瓦斯涌出量随开采强度增加而增加，由于掘进巷道断面大，暴露煤体面多，瓦斯涌出量大，给瓦斯治理带来更大困难。
采煤工作面初放期问瓦斯治理技术
矿 业 科 学 技 术
第３ ９卷
２ｍ 范 围 ， ５ 孔底 间距 ３～ ｍ， ５ 实施 抽 放 （ 图 ３ 。 见 ）
浓度 瓦斯 涌 向工 作 面 。为 了加 强 对 邻 近通 过 在 轨 顺往 邻近 采 空 区打 防火钻 孔 ， 终孔 位 于 冒落带 的顶 部， 回采 初期 当采 空 区 的 防火 压 力 较 小 时 ， 以充 可 当抽 采钻 孔 ， 实施 抽放 ， 截邻 近采 空 区瓦斯 涌 出。 拦
１ ７ 切 眼预埋 管 抽 放 ． 当工 作 面上 、 隅角 充 填 之 后 ， 漏 风 流 的影 下 受 响， 结合 采空 区 内 部 距 充 填 袋 ２ ｍ 左 右 为 瓦 斯 浓 ０
图 ３ 低位顶板钻场 示意图
１ ４ 专 用尾抽 巷 ．
在 工 作 面 切 眼施 工 到位 后 ， 照 Ｙ 型 通 风 工 按 作 面 的 布置 ， 沿着 轨 顺 方 向继 续 向前 掘进 ， 回风 和
２ １ １２ （ ） ． １ ２ １ 工作 面初 放 期 间瓦斯治 理
１２ （ ） １２ １ 工作 面位 于东 一 （１—２ 下 采 区 。该 １ ） 工作 面为东一 下采 区 １ ２煤层 首 采 工作 面 ， 作 １— 工
面走 向长 １ ６ ．ｍ， 长 ２ １ 标高 为 一 ６ ． ９ ７ 倾斜 ８ ４ ｍ， ６ ５ ６～
尾抽巷／ ｍ ｍｉ ） （ ・ ｎ 回风瓦斯浓度／ ％ 上隅角袋内瓦斯浓度／ ％
Ｏ ５ ０ ４ ０ ４ ０ ４ ０ ４ ０ ５ ０ ５ ０． １ ０ ４ ０ ５ ０ ５ ０ ５ ．７ ．３ ．３ ．５ ．９ ．４ ．２ ５ ．８ ．０ ．１ ．４
系统贯通 ， 铺设抽采管路 ， 构建永久封闭墙 ， 该段巷 道 主要 是 在初 采期 间作 为专 用排 瓦斯 巷道 ， 板用 顶
高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究详细版
文件编号：GD/FS-8374In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________（安全管理范本系列）高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究详细版高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。
阳泉矿区位于山西省东部，矿区总面积1 105 ｋｍ²，地质储量107．3亿ｔ，矿区主要含煤地层为石炭系太原组和二迭系山西组，煤系地层总厚度180 ｍ，含煤15层，煤层倾角一般5°～10°，主采煤层为3号、12号、15号煤层，煤质均为变质程度较高的无烟煤。
阳泉矿区在煤炭行业是有名的高瓦斯矿区，而阳煤集团矿井高瓦斯尤其明显。
阳煤集团现有6对矿井开采15号煤，共布置13个综采放顶煤工作面，主要采用低位、中位和轻型3种类型的支架。
综放工作面瓦斯绝对涌出量达到了35 ｍ³/ｍｉｎ～150ｍ³/ｍｉｎ，而且开采15号煤层有自然发火危险。
1 综放工作面瓦斯涌出规律及分布状态的研究（1）阳泉矿区15号煤层上部赋存14层煤和3层（Ｋ1，Ｋ3，Ｋ2）石灰岩，均含瓦斯。
其中3号煤具有煤与瓦斯突出危险。
通过对阳泉矿区大量综放面生产过程中瓦斯涌出量的分析，得出了综放工作面瓦斯涌出主要由本煤层和上邻近层瓦斯涌出构成。
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中图分类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ８； Ｔ Ｄ ７ １ ２
文献标 志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ １ ０ １— ０ ２
放 顶 煤 工 作 面 初 采 期间 瓦 斯 治 理 技 术 实 践 探 讨
张振立 （ 郑州市宋楼煤矿煤 业有限责任公司 ， 河南 郑州 ４ ５ ２ ３ ８ ０ ）
摘 要： 通过对宋楼煤矿放顶 煤工作面初采期 间瓦斯 涌出规律分析 和研究 ， 制定 、 总结符 合本矿实 际的瓦斯治理 技术 ， 防止工作 面瓦 斯超限 。 关键词 ： 放顶 煤工作面 ； 初采 ； 瓦斯 治理技术． １合理 分 配 、 控 制风 量 。 确保 通 风 系统顺 畅
郑 州 市宋 楼 煤 矿 煤 业 有 限 责 任 公 司 （ 以下 简称 宋 楼煤矿 ） 位于河南省新密市来集镇宋楼村 ， 隶属郑煤集 团公司的郑 州矿 区， 其 所采 煤层 为二 １煤 ， 煤厚 ０— １ ５ ｍ， 平均厚度 ６ ． ２ ７ ｍ， 普氏硬度系数 ｆ 为０ ． １ ～ ０ ． ５ ， 属 郑 州矿 区特有 的 “ 三软 ” 不 稳定 煤 层 。宋 楼 煤 矿所 有 采 煤 工作 面均 采 用 放 顶 煤 全 部 垮 落 法 后 退 式 回采 工 艺 。 般 布置 １ ～２个 采 面 。虽 然 属 瓦斯 矿 井 ， 但 在 采 掘 过 程 中均 出现过厚煤 层高瓦斯带 的情况 ， 特别是在厚 煤 层 高 瓦斯 带处 实施 放顶 煤 初 采 期 间 ， 瓦 斯 涌 出量 较 大 ， 瓦斯 治 理 难 度 增 加 ， 瓦斯 超 限 事 故 就 在 所 难 免 。 因 此 在厚 煤 层 高 瓦 斯 带 放 顶 煤 工 作 面 初 采 期 间 的 瓦 斯 问 题， 就 成 了制 约 矿 井 安 全 生 产 的 一 个 瓶 颈 。为 确 保 矿 井安全生产 ， 宋楼煤矿加大瓦斯治理资金投入 ， 与河南 理工大学合作对厚煤层高瓦斯带放顶煤工作面初采期 间的瓦 斯 治理 进 行 了 技 术 研 究 ， 采 取 了一 系 列 瓦 斯 治 理措 施 ， 有效 改 善 了初采 期 间 的 瓦斯 问 题 ， 取 得 明显 的 效果 ， 确 保 了矿 井安 全 生产 。 ２初 采期 间瓦斯 涌 出规律 分 析 由于工 作 面初 采期 间 切 巷 和上 下 副 巷 均 为新 施 工 巷道 ， 新揭露的煤体瓦斯涌 出比较集中， 矿 山压力正处 于不 稳 定时 期 ， 导致 巷道 变 形 快 且 幅度 大 ， 初 采期 间采 空 区顶 板不 容 易 及 时垮 落 ， 会 造 成 大 面积 悬 顶 和 瓦 斯 积聚， 工 作 面新 投 入 的 运 输 设 备 ， 难 免 会 出现 问题 ， 这 就使得所采煤炭不 能及 时运出工作面 ， 长时间停 留于 采面或运输设备上 ， 瓦斯扩散在巷道 中； 宋楼煤矿所采 煤 炭 的通 气性 差 ， 煤 体裂 隙 不 发 育 ， 初 采 期 间 的瓦 斯 抽 放 效 果不 明显 ； 初 采期 间工 作 面 处 于最 长 阶段 ， 通 风 阻 力大 ， 工作面风量 相对较小。这 系列 问题造成 了厚煤 层 高 瓦斯 带放 顶煤 工作 面初 采 期 间 瓦斯 涌 出 的不 稳 定 性， 所 以此时 工作 面 的瓦 斯 治 理 最 为 困难 ， 这 就 需 要 摸 索 出瓦斯涌出规律 ， 方 能制定 出符合本矿实 际的瓦斯 治 理 技术 。 ３瓦斯 治理 技术 应 用
一
风排 瓦斯 占整 个 回采 工 作 面 瓦 斯 总量 的 ６ ５ ％ 以 上， 因此采煤 工 作 面 风量 分 配 和控 制 是 初 采 和 回采 期 间瓦斯控制的关键 。所 以只有保证工作面 风量 充足、 分配合理才能降低工作面及 回风系统瓦斯。宋楼煤矿 般炮采放顶煤工作面切巷通风断面不低于 ６ ｍ ， 上下 副巷 不低 于 １ ２ ｍ 。在 风 速 不 超 标 （ 保持在 １ ． ５ ｍ ／ ｓ左 右） 的前提下， 可适 当 增 加 配 风 量 ， 但 最 多 不 超 过 ９ ０ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ； 尽可能降低工作面两端压差 ， 避免下行风。 在 确保 风量 充 足 、 风速不超标 、 瓦 斯 不 超 限 的情 况 下 ， 为 工作 面作 业创 造适 宜 的工作 环境 。 ３ ． ２加 强巷 道 支护 。 控 制 落煤 量 。 采 用合适 的巷道 支护 形 式 ， 加 强 支护 巡 检 和维 修 ， 防止 出现 冒顶造 成瓦 斯 突然 涌 出 。对 采空 区顶 板 采取 强 制放 顶措 施 ， 杜 绝 因顶 板 大 面 积 垮 落 造 成 瓦 斯 积 聚 或 瓦斯 超 限。有 条 件 的对 采 空 区 上 隅 角 、 舍 帮 实 行 封 闭， 减少煤 体 暴 露 面 ， 减 少 瓦斯 向采 面 涌 出 ； 为 防 止 瓦 斯集 中涌 出 ， 工作 面初 采期 间采 用打 密 集炮 眼 ， 减 少 装 药量， 分 次放 炮 ， 严 格控 制落 煤量 。 ３ ． ３施 工卸 压孔 和 瓦斯释放 孔 经过 多次 实 践 ， 宋 楼 煤 矿 在采 煤 工 作 面 回采 前 对 其 实施卸 压孔 和瓦斯 释放 孔 。它 是 利用 钻 孔 周 围 因矿 压显现造成的破坏带 ， 以此使煤体提前卸压 ， 增加透气 性， 降低工作 面前方煤体应 力、 瓦斯压力。经验所得 ， 卸 压孔 长度一 般 为 １ ５～ ２ ０ ｍ， 释放 孔长 度一 般为 ５～ ８ ｍ 为宜 。 ３ ． ４提前 进行 煤体 注 水 经过 大量 实践证 明煤 体 注 水 技术 不 仅 是 降低 回采 工作面煤尘 的主要方法 ， 同时也是 瓦斯 治理的措施 之 通过对所采煤体进行注水 ， 使煤体 的脆性减弱 、 塑 形增加 ， 很大程度上改变 了煤体物理力学性质 ， 煤体 由 于开采被破坏时， 由脆性破碎演变为塑形破碎 ， 瓦斯得 到均匀释放 。另外 ， 注水后煤体 中水分增加 占据煤体 部分空隙 ， 并在煤体空隙 内表 面形成张力薄膜 ， 阻止瓦