大巷煤柱3#面掘进工作面防治水设计及安全技术措施
251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法
251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法：1、防水煤（岩）柱种类；本采区田地质构造较中等,无岩浆活动，井田内无河流。
根据本矿的煤层赋存特征，采区防水煤（岩）柱的种类确定如下：⑴井田边界煤柱；⑵井筒及大巷煤柱：⑶采空区隔离煤柱；⑷地面工业广场及村庄煤柱；⑸断层煤柱⑹陷落柱煤柱⑺风氧化带煤柱2、防水煤（岩）柱留设与计算结果根据采区防水煤（岩）柱的种类，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设煤柱。
⑴田边界煤柱：依据《采区初步设计》本矿留设20m。
⑵副井广场：副斜井、回风斜井均沿煤层反倾向掘进，地面工业广场煤柱保护等级确定为II级，围护带宽度确定为20m，按照表土层岩层移动角45°，基岩移动角73°进行计算。
最大垂深为（1350-880）=470，其中表土层按20m，基岩按450m，计算结果为158m，加上围护带的宽度20m。
所以副井广场留设的煤柱宽度最大为158+20=178米。
③大巷煤柱：本矿1030m水平运输大巷、辅助运输大巷均沿2#煤层附件布置，距离5#煤层45m，岩石为中硬，小于8-10倍煤层厚度(8-10M=60.48-70.56m)，所以需留设煤柱，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》76、83条规定采用下式进行计算：S=2S1+2a f 0.6M)H(2.5 1+=S式中：a—受护井筒或巷道宽度的一半，（m），2.4S—保护煤柱，（m）S1—保护煤柱的水平宽度（m）H—煤层距离巷道的最大垂深，（m）,最大65m。
M—煤厚，（m），平均7.56mf—煤的强度系数，10Rc1.0=fRc—煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa则10Rc1.0=f=1.00S1=21.4S=2S1+2a2=21.4×2+2.4×2=47.6m即1030运输大巷下侧需留煤柱47.6m，设计留设煤柱50m。
251采区安全煤柱和各种煤柱的留设和计算方法
251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法：1、防水煤（岩）柱种类；本采区田地质构造较中等,无岩浆活动，井田内无河流。
根据本矿的煤层赋存特征，采区防水煤（岩）柱的种类确定如下：⑴井田边界煤柱；⑵井筒及大巷煤柱：⑶采空区隔离煤柱；⑷地面工业广场及村庄煤柱；⑸断层煤柱⑹陷落柱煤柱⑺风氧化带煤柱2、防水煤（岩）柱留设与计算结果根据采区防水煤（岩）柱的种类，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设煤柱。
⑴田边界煤柱：依据《采区初步设计》本矿留设20m。
⑵副井广场：副斜井、回风斜井均沿煤层反倾向掘进，地面工业广场煤柱保护等级确定为II级，围护带宽度确定为20m，按照表土层岩层移动角45°，基岩移动角73°进行计算。
最大垂深为（1350-880）=470，其中表土层按20m，基岩按450m，计算结果为158m，加上围护带的宽度20m。
所以副井广场留设的煤柱宽度最大为158+20=178米。
③大巷煤柱：本矿1030m 水平运输大巷、辅助运输大巷均沿2#煤层附件布置，距离5#煤层45m ，岩石为中硬，小于8-10倍煤层厚度(8-10M=60.48-70.56m)，所以需留设煤柱，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》76、83条规定采用下式进行计算：S=2S 1+2a f 0.6M)H(2.51+=S式中：a —受护井筒或巷道宽度的一半，（m ），2.4S —保护煤柱，（m ）S 1—保护煤柱的水平宽度（m ）H —煤层距离巷道的最大垂深，（m ）,最大65m 。
M —煤厚，（m ），平均7.56mf —煤的强度系数，10Rc 1.0=fRc —煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa 则10Rc 1.0=f =1.00S 1=21.4S=2S 1+2a2=21.4×2+2.4×2=47.6m即1030运输大巷下侧需留煤柱47.6m ，设计留设煤柱50m 。
煤柱尺寸留设
各种煤柱留设尺寸
井田边界煤柱：30米
阶段煤柱：斜长为60米，若在两阶段留设，则上下阶段各留30米
井田浅部防水煤柱：斜长为50米
断层煤柱：每侧各为20米
工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；
斜井井筒保护煤柱：两井中间为30米，两侧各为30米；
煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20米，垂距为10米，回风大巷上方留斜长为20米的煤柱。
采区边界煤柱：20米
采区煤层上山：两巷中间为20米，两侧各为20米；
区段煤柱：斜长10米
平巷掘进速度
说明书内容：
1、采区概况
2、采区设计方案
3、采区各系统
4、采煤方法及回采工艺
5、工作面主要设备
6、通风与安全
7、巷道断面设计。
谈大巷保护煤柱回收方式
面夹角 ３ 。 ４。板厚为 １０ｍ 一 ５ 单坡水 平投影 宽度最 大 ５～ Ｏ ， ２ １０ｍ， 建议对于房 间跨度较大 、 建筑层数较多 、 需要加快 支撑周转频 ６ ０ｍ， ． 混凝 土设计强度 为 Ｃ ０， ３ 混凝 土浇筑采用 泵送 。工程 在施
率 的模板支撑体 系 ， 采用早拆体系 ， 既节约周转材料 ， 又能保证楼板
混凝土达到足够强度后拆除支撑 ， 从而避免拆模过早产生裂缝。
模板支拆原 因。ｂ 钢筋 绑扎 不规 范 。Ｃ受 荷 原 因。ｄ 板 中预 埋 ． ． ． 管直径大 、 交叉 多。ｅ温 差变化 引起混 凝 土变形 。ｆ湿 度变化 引 ． ．
谈 大 巷 保 护 煤 柱 回 收 方 式
刘 剑 段 军 鲁 建国
ｆ． 内蒙古科 技大学 ， １ 内蒙古 包头 ０４ １ ｉ ２ 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 ， １０ ０ ． 内蒙古 呼和浩特 ０ ０ １ ） １ ０ ０
摘
要： 分别介绍 了无煤柱护巷技术应用现状及 不同的沿空掘巷方法 ， 出该技术有 显著的经济效 益 ， 指 并针 对某矿下 山煤柱 的无
巷道掘进速度。
２ ５号 煤层 下 山煤 柱 回收巷道 布置
产损失时 间相对就 会更 突 出， 为了减 少刨煤 机端头 运行 时 间， 完
全可 以不采用双切进刀 ， 而采用增 加两头刨 深 的“ ” ｚ 字形刨 煤方 针对本矿井下 山 煤柱 回收 ， 计采 用 留小 煤墙 沿 空 掘巷 方 式 。假设设定机头 、 设 机尾 双切二 次返 回点 到机 头 、 机尾 的刨 深值 式 。即在采空区靠近煤 壁一侧各 留设 小煤墙 ， 内侧各 新掘一条 巷 为 ｚ 中间地段刨 深上行 值设为 ｙ 下行刨深值设 为 ， ， ， 那么 端头
煤矿中煤大巷煤柱回收开采方案
煤矿中煤大巷煤柱回收开采方案内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿〔以下简称荣泰煤矿〕位于东胜煤田山不拉东部详查区外围，行政区划隶属准格尔旗纳日松镇。
荣泰煤矿为煤炭资源整合后合法保留单井，井田面积1.7985km2，鄂尔多斯市煤矿设计院于2007年7月编制了«内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿初步设计〔修改〕»，矿井设计生产能力0.3Mt/a，采煤方法为走向长壁全部垮落采煤法，采煤工艺为炮采，顶板支护采纳悬移顶梁液压支架。
鄂尔多斯市煤炭局以鄂煤局发[2007]208号文对该设计作了批复，且该矿已于2020年9月通过验收。
2010年1月6日，准格尔旗人民政府下发了«准格尔旗人民政府关于印发旗进一步剔除落后产能促进煤炭产业优化升级实施细那么的通知»〔准政发[2020]4号〕：文件要求全旗范畴内凡采纳炮采、高档普采采煤工艺的煤矿，必须全部进行综合机械化开采或露天开采改造。
受内蒙古荣泰煤炭有限责任公司托付，依照该文件政策要求并结合矿井实际开拓开采现况及相关的地质资料，对荣泰煤矿进行采煤工艺技术改造。
2020年8月内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司编制了«内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿技术改造初步设计»，内蒙古自治区煤炭工业局以内煤局字[2020]215号文对该设计做了批复；同时荣泰煤矿技改工程已通过内蒙古自治区煤炭工业局组织的竣工验收，并以内煤局字[2020]355号文下发了荣泰煤矿技术改造竣工项目验收意见书的通知。
设计生产能力为0.6Mt/a，矿井投产至今，各系统运行正常，设备状况良好。
荣泰煤矿为合法生产矿井，各类证件齐全有效。
«采矿许可证»证号为C1500002020071120028842，有效期至2021年11月8日；«煤炭生产许可证»证号为202127230037，有效期至2021年11月14日；«安全生产许可证»证号为〔蒙〕MK安许证字【2020】K209，有效期至2021年10月8日；企业法人营业执照注册号为150000000003889，有效期至2021年10月8日。
大巷煤柱面作业规程
第一章概况第一节工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系表一第二节煤层煤层情况表表二第三节煤层顶底板煤层顶底板情况表表三附图1：工作面地层综合柱状图（1：200）。
第四节地质构造该面煤层倾向N3°W～N29°E，走向变化不大；煤层倾角为12°～23°，平均17°。
据现有资料分析，本面地质构造较复杂；预计本面将揭露15条斜交断层，落差最大为2.6m，最小为0.4m；这些断层对工作面的回采影响大，断层附近围岩节理比较发育，强度较低。
一、断层情况以及对回采的影响断层情况表表四二、褶曲情况对回采的影响本面没有褶曲影响。
附图2：工作面上风道下帮、运中巷上帮、切眼东帮巷道素描图（1：200）。
第五节水文地质一、工作面水文地质概况井下位于-120西大巷两侧的煤柱工作面，东至西三煤仓，西至8802工作面（已于2009年3月回采完毕），南至8406、8403工作面（已于1994年11月、1993年8月回采完毕），北至8801、8602工作面（已于2001年3月、1996年6月回采完毕）。
上覆煤7因地质条件复杂，已报集团公司地损处理；下伏煤9平均厚1.40m，尚未掘进。
二、充水因素1、地表水受第四系底部粘土层的阻隔，地表水及第四系水下部煤层无水力联系，工作面回采不受地表水及第四系水威胁。
2、老空水采区内自然泄水畅通，未形成老空积水，故工作面回采不受老空水影响。
3、原大封矿过水原大封矿东翼采区回采完毕后，老空积水沿煤8层顶板四灰，以淋水形式排泄至曹庄矿，最大过水量83 m³/h。
后随采动裂隙的压实，过水量稳定为30 m³/h。
2007年1月9408工作面回采至17m 处时，受采动裂隙增大影响，过水量增加，-120m以上最大过水量约60 m³/h，影响了该面的正常推采。
自2010年8月16日该矿停止排水以来，水位持续上升，曹庄矿过水量明显增加，实测-120m 水平最大过水量65 m³/h（堰测法）。
保安煤柱设计
保
1. 巷道煤柱按以下公式计算
()
f 0.6M 2.5H S 1+=
式中： S 1——巷道保护煤柱的水平宽度，m ； H ——巷道的最大垂深，取390m ；
M ——煤层厚度，m ，取4号煤层最大厚度3.10m ； f ——煤的强度系数，取2。
()f
0.6M 2.5H S 1+==()2 3.10.62.5390⨯+=29.16（m ） 巷道煤柱取30m 。
2. 断层煤柱按下列计算：
L=0.5KM P K 3P
式中: L ——煤柱留设的宽度，m ；
K ——安全系数（一般取2～5）；
M ——煤层厚度或采高，m ，取4号煤层最大厚度
3.10m ；
P ——水头压力，Mpa ，（877.7-550）×9.8×103-=3.21Mpa ；
Kp ——煤的抗张强度，取0.6Mpa 。
L=0.5KM p K P
3=0.5×4×3.106
.021.33⨯=24.84m
断层煤柱取30m
井田边界煤柱留20m，大巷之间留30m，大巷两侧留30m 煤柱，断层煤柱留30m，采空区边界留20m。
工业场地及井筒按一级保护，村庄按三级保护，按场地外沿外扩20m保护带，再根据表土层和基岩厚度（表土移动角45。
，基岩移动角72。
）计算保安煤柱。
保护煤柱留设标准
井田边界煤柱:30m;阶段煤柱:斜长为60m,若在两阶段留设,则上下阶段各留30m;井田浅部防水煤柱:斜长为50m; 断层煤柱:每侧各为20m;工业广场煤柱:根据工业广场占地面积,按几何作图法确定; 斜井井筒保护煤柱:两井中间为30m,两侧各为30m; 煤层大巷护巷煤柱:对近水平煤层,运输大巷与回风大巷布置在开采水平时,两巷水平间距为20m,垂距为10m,回风大巷上方留斜长为20m 的煤柱采区边界煤柱:20m;采区煤层上山:两巷中间为20m,两侧各为20m; 区段煤柱:斜长10m;矿井煤柱留设煤矿开采中,确定合理的煤柱尺寸,其影响因素就是煤层所受压力以及煤体强度。
通常,煤层埋藏深度与厚度较大、围岩较软时,煤柱承受的压力就较大。
煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质,并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。
目前,尚无计算煤柱尺寸的可靠方法,主要依靠现场实际经验确定。
井田边界煤柱:30m;阶段煤柱:斜长为60m,若在两阶段留设,则上下阶段各留30m; 井田浅部防水煤柱:斜长为50m;断层煤柱:断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况,落差很大的断层,断层一侧的煤柱宽度不小于30m;落差较大的断层,断层一的煤柱宽度一般为10~15m;落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。
工业广场煤柱:根据工业广场占地面积,按几何作图法确定; 斜井井筒保护煤柱:两井中间为30m,两侧各为30m;煤层大巷护巷煤柱:对近水平煤层,运输大巷与回风大巷布置在开采水平时,两巷水平间距为20m,垂距为10m,回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱:采区边界煤柱的作用就是:将两个相邻采区隔开,防止万一发生火灾、水害与瓦斯涌出时相互蔓延;避免从采空区大量漏风,影响正在生产的采区风量。
一般取10m;采区煤层上山:两巷中间为20m,两侧各为20m;区段煤柱:斜长10m;1、采区上(下)山间的煤柱宽度(沿走向):对薄及中厚煤层为20m;对厚煤层为20～30m。
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大巷煤柱3#面掘进工作面防治水设计及安全技术措施
Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.
编制：___________________
日期：___________________
大巷煤柱3#面掘进工作面防治水设计及安全技术措施
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大巷煤柱3#面掘进工作面防治水设计及安全技术措施
单位: 高庄矿地测科
编制:
审核:
科长:
日期: 2021年3月13日
大巷煤柱3#面掘进工作面防治水
设计及安全技术措施
一、概况
大巷煤柱3#面掘进工作面位于己四采区, 巷道部分布置在下分层, 风、机巷外侧为采空区。
复采工作面布置。
该掘进工作面设计机巷开口位置为24063风巷F4前32m处, 开口标高-121.998m, 设
计方位角41°, 长度150m;风巷开口位置为24063风巷F2后63m处, 开口标高-113.180m, 设计Ⅰ方位:41°, 122m;Ⅱ方位:319°, 20m;Ⅲ方位:41°, 45m。
切眼131°, 112m。
该掘进工作面由掘进三队施工。
二、水文地质情况分析
大巷煤柱3#面掘进工作面巷道部分布置在下分层, 多数布置在煤柱实体煤中, 风、机巷外侧为采空区。
掘进过程中预计遇到24062机巷、24061机巷、24082机巷、24081风巷、大巷煤柱2#面机巷、24050风巷、24052机巷、24072机巷、24070片盘绕道、24050机巷、24070风巷、大巷煤柱2#风巷。
主要水害为上分层采空区积水和老巷积水, 预计涌水量30 m³/h。
为防止部分老空水造成的不安全因素, 掘进三队在掘进过程中加强过老巷顶板支护和顶板管理的同时, 还需严格执行“有掘必探、先探后掘”的防治水原则。
保证超前距不小于30m, 侧帮控制距不小于20m。
二、防治水措施
1.掘进过程中要严格按照《煤矿防治水规定》, 执行“有疑必探、先探后掘”的探放水原则, 并在探放水前完善排水管路和排水设施, 风、机两巷各安装排水管路两趟, 规格不小于3寸, 排水泵2台, 一台工作泵, 一台备用泵, 单台流量不小于50m³/h, 扬程不小于
50m。
2.在掘进期间, 如果发现透水, 立即停止掘进, 启动排水泵及时排水, 向调度室汇报, 并撤出受水害威胁地区人员。
3.地测科做好地质水文预测预报, 并及时下达水文地质预报通知单。
接近老空积水区以及其他可能出水地区时, 确定探水线位置, 施工单位按照探水线位置停止掘进, 进行探放水, 每次打钻后, 打钻位置必须按规定要求悬挂打钻位置牌板, 并按规定填写探放水内容。
三、完善排水设施
探放水地点按质量标准要求施工泵窝, 泵窝内需安装两台
水泵, 1台工作,1台备用。
要求单台水泵排水能力不低于50 m³/h, 扬程不低于50m, 要求设备完好, 完善排水管路, 排水管路不小于3寸。
泵窝设计:泵窝设计在施钻位置巷道帮, 要刹实背牢, 要求
泵窝深5m, 宽2.4m, 泵窝底板低于巷道底板2m。
四、探放水钻孔布置
每次施工三个钻孔, 一个沿巷道掘进方向施工;另外两个与巷道掘进方向左右各加30°, 两边施工, 钻孔+2—+5°上山, 孔距500—800mm, 距底板800—1200mm, 每次施钻不小于40m, 允许进尺10m, 保证超前距不小于30m, 侧帮控制距不小于20m。
五、钻机安装及钻探施工
3.1钻场采用钻机一台, 严格按井下操作规程操作。
水、电、风连接由专业持证人员上岗操作。
使用ZQJ—150/1.9型气动架柱式钻机, 钻进能力100米, 钻头直径φ90mm, 钻杆直径φ42mm, 工作风压0.4-0.6Mpa。
3.2钻机固定后开孔, 技术参数由施工单位技术人员现场标定, 根据现场实际情况, 套管长度不低于10米, 固管后用90mm钻头钻进至终孔。
3.3 试压、安装防喷装置及测压表。
封闭套管口, 注水试压, 压力不得小于1MPa, 稳压试压时间不得小于半小时, 试压全过程要有详细记录, 在试压过程中若出现钻场顶底、两帮渗透、跑水、孔口管松动等必须重新固管, 直至试压合格。
通过注水试压确定套管牢固无问题, 开始继续钻进, 直至钻到积水区。
六、施工安全技术措施
(1)探放
水钻孔施工期间, 依据平煤[2021]403号文件《平煤集团公司矿井防治水安全技术管理规定》第四十三条规定:探放水施工必须由安检科、开拓科、地测科、通风科、施工队等单位人员检查验收。
因此开钻前, 由以上单位到施工现场组织现场检查, 对掘进三队施工钻场的工程质量, 泵窝、水泵排水量及台数, 排水管路规格及趟数必须符合设计要求, 并对水泵排水量实地测定, 达到设计要求, 钻探前所有设备必须先作试运转, 保证排水系统完善, 运转正常。
否则, 不允许施工。
(2)打钻现场10米范围内, 发现支护不合格时由掘进三队负责处理加固, 否则决不施工。
(3)钻场附近安设一部专用电话, 每次打钻前, 必须先与调度室电话联系一次, 确保通讯畅通, 并备足沙箱、灭火器等消防器材, 否则, 不准开钻施工。
(4)电缆必须吊挂整齐, 施工前, 专职电工必须对钻机等设备进行检查, 保证完好。
(5)钻探施工期间, 加强供电系统检修, 采用双回路供电, 掘进一队安排专人保证施工用水, 正常排水和正常供电。
(6)探放水期间钻孔施工地点以下受水害威胁地区, 不得有与探放水工作无关人员。
并且钻场必须清理干净, 撤出不必要的设备, 保证后路畅通。
(7)探放水人员开钻前应检查设备是否完好, 钻机固定是否牢固;开机先送水, 后送电, 停机先停电, 后停水;钻进过程中, 发现卡钻、顶钻、喷钻等现象应立即停止钻进, 查找原因及时汇报处理;打钻结束及时停风、停水。
(8)探放水前和探水期间要确保排水管路及供电设备正常使用, 要明确责任人, 严格执行开泵司机交接班制度。
(9)建立健全各项管理制度, 并严格遵守执行, 坚持集体上下班, 避免意外事故发生, 现场人员必须按规定持证上岗, 佩带安全帽, 矿灯和自救器, 严格遵守有关煤矿安全规定, 施工前必须认真组织学习煤矿安全知识, 井下五大灾害预防计划, 入井注意事项和本工程施工设计及安全技术措施, 熟悉避灾路线。
(10)施工工作面瓦斯浓度达到0.8%, 或二氧化碳浓度达到1.5%时, 必须停止作业, 切断电源进行外理, 等瓦斯浓度降到0.5%以下后, 方准恢复作业。
保证施工现场通风正常
(11)由于是探放老空水, 通风科要派专职瓦检员或救护队员检查瓦斯和有害气体情况。
(12)开钻时, 必须指派专人负责施工现场指挥协调工作, 统一指挥协调, 矿通风科、开拓科、安检科、机电科、地测科等有关部门要有主要负责人在现场协调工作, 施工单位必须有主要负责人在现场负责。
保证施工现场通风正常, 施工现场配备便携仪一台, 每班检测不少于三次, 如果发现异常, 及时通知施工人员, 并报矿调度室。
(13)钻进期间钻机后不得站人, 防止孔内喷渣或顶钻伤人。
(14)排水路线为:大巷煤柱3#面掘进工作面→24063回风巷
→24030片盘→己四轨道下山→己四排水点
(15)钻进时, 如发现煤层片帮、松软、来压顶钻或出水征兆等异常时, 必须停止钻进, 不得拔出钻杆, 立即向调度室汇报, 等待处理。
(16)一旦发生透水, 应立即撤出所有工作人员, 通知调度室, 并启动水灾救援应急预案, 调动足够的人力、物力、财力,
(17)其他有关事项必须严格按照《煤矿防治水规定》及有关规定执行。
七、有
关要求(1)熟悉钻探任务, 严格按《煤矿防治水规定》及安全技术措施施工。
(2)组织施工人员学习《大巷煤柱3#面掘进工作面防治水设计及安全技术措施》, 并认真贯彻执行。
参加施工的人员必须熟悉避
灾路线。
(3)钻孔施工期间, 要做到严格按措施施工, 保证原始记录清楚, 层次准确。
(4)每次探放水结束后, 地测科根据探放水情况, 及时下发允许掘进通知单。
八、避水灾路线
大巷煤柱3#面掘进工作面→己四行人下山→己四轨道平巷→副井→地面
九、有关附图
1.大巷煤柱3#掘进工作面探放水设计平面图
2.钻孔剖面图、断面图
审批
开拓科:
安检科:
机电科:
通风科:
机电副总:
通风副总:
技术副总: 安全副总: 开掘副总: 总工程师:。