Ventsim三维通风仿真系统
基于Ventsim模型的矿井通风系统精确调整
基于Ventsim模型的矿井通风系统精确调整刘兴滨;张雷【摘要】以通风系统较为复杂的经坊矿为例, 通过建立矿井Ventsim三维通风系统仿真模型,对北翼回风立井运行后的分区通风系统进行模拟, 从而确立各回风井主通风机的工况点, 并以此作为风量调整的依据.经实际检验, 主通风机的模拟工况与实际工况误差在5%以内, 实现了矿井的精确调风.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2018(023)003【总页数】3页(P42-43,14)【关键词】Ventsim模型;通风系统;精确调整;工况【作者】刘兴滨;张雷【作者单位】山西省长治经坊煤业有限公司, 山西长治047100;天地科技股份有限公司开采设计事业部, 北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD7241 工程背景及通风系统存在的问题1.1 工程背景经坊矿为高瓦斯矿井，生产能力3.0Mt/a。
全井田划分为1个水平9个采区开采，目前正在开采井田西北部的八采区，另有4个采区回收边角煤。
矿井采用综合开拓方式，通风方式为混合式，通风方法为机械抽出式。
主要进风井筒有主斜井、副斜井、进风立井，回风井筒为回风立井。
矿井总回风量为10900m3/min，其中南翼区域回风3900m3/min，北翼区域回风7000m3/min，负压1860Pa，矿井有效风量率97.2%，等积孔面积5.1m2，矿井有效风量富余系数为1.35。
为解决八采区通风路线长、瓦斯含量高等问题，经多方案论证后在八采区增加了北翼回风立井。
同时，为便于矿井通风系统调整，矿方委托相关单位编制了《经坊矿矿井通风阻力测定报告》，全面测量记录了井下各条巷道的断面参数、支护方式、通风阻力等技术参数。
北翼回风立井运行后，矿井可实现分区通风，其中北翼区域的主要进风井筒为进风立井，回风井筒为北翼回风立井，南翼区域的主要进风井筒为主斜井、副斜井，回风井筒为南翼回风立井(原回风立井)。
届时矿井总回风量为14000m3/min，其中南翼区域回风6000m3/min，负压2160Pa，北翼区域回风8000m3/min，负压1550Pa，矿井有效风量率96.9%，矿井有效风量富余系数为1.5。
基于Ventsim的矿井通风模拟与优化研究
基于Ventsim的矿井通风模拟与优化研究
崔明皓;王月红;王凯
【期刊名称】《华北科技学院学报》
【年(卷),期】2024(21)2
【摘要】为解决采区封闭后风流变化问题,以开滦集团某煤矿为实例,以通风阻力测定得到的通风路线长度、通风阻力与巷道风阻等作为基础数据,依据通风系统图绘制单行线图,运用Ventsim三维通风仿真系统构建通风系统三维模型,利用仿真系统的风网解算与风流模拟功能对采区封闭方案进行模拟,最终使得井巷风量达到设计要求。
结果表明,运用Ventsim三维通风仿真系统对封闭方案进行模拟后,采区总进风量减少14.35 m^(3)/s,总回风量减少12.34 m^(3)/s,矿井通风总阻力降低291.7 Pa,实现了通风系统的降阻增风。
【总页数】7页(P20-26)
【作者】崔明皓;王月红;王凯
【作者单位】华北理工大学应急管理与安全工程学院;河北省矿山开发与安全技术重点实验室;开滦(集团)有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD724
【相关文献】
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矿井通风动力优化研究与实践5.基于Ventsim的深部矿井通风系统优化及热效应模拟研究
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Ventsim 软件在某矿通风设计中的应用
Ventsim 软件在某矿通风设计中的应用尚晓明;张爱民【摘要】以某矿山为例，利用Ventsim软件建立通风网络模型，通过对风路的模拟和解算，并结合安全规程要求，对该矿山的通风系统进行了设计，根据模拟解算结果进行了风机选型，为矿山日后生产过程中通风管理及设备定货提供参考。
【期刊名称】《采矿技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】2页(P59-60)【关键词】Ventsim;通风系统;风流模拟【作者】尚晓明;张爱民【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038;中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038【正文语种】中文0 引言矿山通风系统方案设计与矿山开拓提升运输、采矿方法、开采顺序、采准布置方案关系密切，在进行通风系统设计时，应严格遵循安全可靠、节能、通风基建费和经营费最低以及便于管理的原则[1]。
目前，利用信息软件技术能够进行通风系统的仿真模拟[2]。
Ventsim三维通风仿真系统是当前通风领域世界最先进的软件系统[3]。
通过该系统，可以在真三维环境中进行矿井通风系统设计、通风过程模拟和可视化通风管理，可对通风系统进行经济性评价，在保证安全通风要求的前提下，优化通风网络、节约通风成本。
1 工程背景某矿山从2003年进行改扩建工程设计，生产规模从150万t/a扩大到300万t/a。
开拓系统为主副井开拓，采矿方法为无底柱分段崩落法，设计主要运输中段为-500 m有轨运输中段。
矿区主要由中央风井、中央副井、西副井进风；东副井、西回风井出风。
2 风量计算矿井所需要的总风量为各工作面所需风量和需要独立通风的硐室所需风量之和。
风量计算见表1。
全矿总需风量360 m3/s。
在运用软件进行风路模拟解算时，需设定各井巷工程主要参数，在解算过程中如果巷道或井筒风速超出安全规程要求，需对工程参数进行调整，最终在满足安全规程的要求下，要求通风系统经济、合理。
通风程序解算主要输入数据见表2。
Ventsim软件在某深部矿体通风系统优化中的应用
Ventsim软件在某深部矿体通风系统优化中的应用石乃敏【摘要】针对某地下矿井深部风量小、能耗高、气温高等通风问题,对通风参数进行实际测量,并建立了该矿的Ventsim通风三维仿真系统,对通风现状进行了模拟,发现存在风机效率低、污风循环等问题,并提出相应的处理方法.同时,对优化改造确定方案进行模拟,优化后的矿井为通风容易矿井,矿井漏风、风量分配得到有效控制,深部气温得到了有效改善,满足矿井安全生产需求.【期刊名称】《矿业工程》【年(卷),期】2018(016)006【总页数】5页(P52-56)【关键词】Ventsim软件;矿井通风系统;优化改造【作者】石乃敏【作者单位】广西理工职业技术学院,广西崇左 532200【正文语种】中文【中图分类】TD720 引言某矿业公司筹建于1985年，先期主要开发浅部100号矿体，现已转入开采深部105号矿体，开采深度超过1km。
由于周围存在大量民采空区，在105号矿体开采时，通风工程未能及时跟进，使得通风系统不合理，导致目前105号矿体范围内的通风质量差，井下部分巷道温度达到35℃以上，采场温度甚至更高，工人劳动条件差，增加了井下工人的不安全性。
此外，由于历史原因，导致通风系统复杂、检查维护困难、系统漏风短路现象严重、设备多且装机容量大、能耗高等问题，这些问题使该公司进行通风系统优化研究势在必行[1]。
Ventsim三维通风仿真系统以其良好的可视化效果和简单易学的特点，逐渐成为矿井通风设计和通风管理最强有力的工具，是集通风三维仿真、井下环境模拟分析于一体，可同时对通风系统进行三维显示、通风解算、风机选型、热模拟、污染物模拟及经济性分析的综合模拟软件[3]。
充分利用Ventsim通风系统仿真模拟，能够为矿井通风系统优化、深部开拓中段设计、风机匹配选型和日常的通风管理，以及通风优化方案的提出和效果检验提供有益帮助[4]。
1 矿山概况目前，该公司开采对象主要是深部105号矿体，同时对上部100号矿体进行后期残采。
Ventsim三维通风仿真系统在金属矿山的应用
２ 三维通风仿真模拟技术应用
２ ． １ 通风系统面临的问题 上世纪的 ７ ０年代末 ８ ０年代初，我国各行各业 科学技术的发展进入了一个黄金时期。正是在这一 时期，我国的专家学者借鉴和总结了瑞典鲁纳矿的 成功经验，消化和引进了矿井通风系统的多级机站 通风技术， 为我国矿井通风系统带来了巨大的变革， 成为矿井通风技术发展的一个标志性的成就
１ Ｖ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍ 仿真系统主要功能
１ ． １ 系统主要功能 （ １ ） 通过整个矿井通风系统真三维建模， 实现 三维通风仿真， 并可进行巷道漫游。 （ ２ ） 新建矿井通风网络系统设计、 网络解算和 风流动态模拟； 大型生产矿井中后期通风网络系统 的变化模拟， 优化通风设计； 在优化设计的基础上进
·１ ２ ０ ·
柳明明（ １ ９ ８ ５ —） ， 男， 北京科技大学土木与环境工程学院， 硕士研究 生， １ ０ ０ ０ ８ ３北京市海淀区学院路。
柳明明等： Ｖ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍ三维通风仿真系统在金属矿山的应用 ２ ０ １ ０年第 １ ０期 １ ． ２ 系统运行界面 Ｖ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍ系统运行主窗口包括所有通风网络创 建、 编辑、 浏览和模拟的功能。主要分为 ４部分： 菜 ） 。 单栏、 工具栏、 三维视图窗口、 状态栏（ 见图 １ 统还具有自定义图标功能， 可以对自然通风、 可压缩 性气流进行分析。 Ｖ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍ仿真系统通过其强大的建模、 风流模拟 功能， 为矿井多级机站通风系统的建立提供三维可 视化效果模拟， 帮助确定机站级数、 获得各个巷道的 风量、 风路阻力、 并进行风机选型等。 针对多级机站通风系统风流状况难以模拟的状 况， Ｖ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍ仿真系统能够方便实现对其进行实时动 态模拟， 准确掌握风机运转状况， 从而及时发现问 题， 采取对策。首先采用计算机图形系统建立矿井 三维通风网络模型， 通过赋值、 风流模拟， 同时使风
Ventsim三维通风仿真系统在华晋焦煤沙曲二矿四采区4401综采面通风系
Ventsim三维通风仿真系统在华晋焦煤沙曲二矿四采区4401综采面通风系统调整上的应用作者：李张彤来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第06期摘要：本文利用ventsim三维通风仿真系统软件构建了沙曲二矿4401综采工作面的三维通风系统网络解算模型，通过对通风系统进行了风网解算、风流模拟和风量分配，解决了4401综采工作面在通风系统调整过程中遇到的涉及范围广、调整难度大、风量难以合理分配的难题。
实践证明，ventsim三维通风仿真系统能够满足沙曲二矿新信息化、智能化管理要求，实现了矿井安全、高效、经济运行。
关键词：ventsim；三维通风仿真；风网解算；风流模拟1 工程概况及Ventsim三维通风仿真系统简介1.1 工程背景沙曲二矿隶属于华晋焦煤有限责任公司，矿井位于河东煤田中段、离柳矿区西南部，主采4#、5#煤层。
4401工作面是四采区第一个4#煤工作面，目前已形成全风压通风系统。
由于该工作面位于回风斜井主扇担负区域的最末端，而其回风联络巷位于白家坡回风立井主扇担负区域，因此该工作面的通风系统调整存在涉及区域广、调整难度大、影响因素多等困难，仅依靠经验，很难准确解决上述问题。
1.2 ventsim三维通风仿真系统简介Ventsim三维通风仿真软件是一款实用性较强的矿井通风仿真模拟软件。
该软件使用计算机图形系统建立矿井三维通风网络模型，通过对巷道的断面、风阻等参数进行赋值，通过风网解算、风流模拟和风量分配，对通风系统的效果进行模拟检测、控制与优化设计，从而为矿山管理人员和技术人员提供必要的数据支持，以辅助通风和生产决策。
2 三维通风网络模型的构筑2.1 三维模型的建立为建立4401工作面及其回风系统的三维通风模型，首先我们在矿井最新的采掘工程平面图上描出4401工作面、3402轨道巷、3402回风联络巷和四采区1#底抽巷等巷道的中心线，再在中心线的每个节点导入获取的节点标高数据，然后将AutoCAD图保存为DXF格式。
Ventsim三维通风仿真系统在东盛煤矿的应用
Ventsim三维通风仿真系统在东盛煤矿的应用赵博【摘要】文章以东盛煤矿投产前巷道为基础,利用Ventsim三维通风仿真系统对巷道进行仿真建模,介绍了建模过程,并对东盛矿井投产后通风系统进行预测,发现整个通风系统中存在的问题,并提出相应的改进措施.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2016(025)011【总页数】3页(P27-29)【关键词】Ventsim;三维仿真;模型:通风模拟【作者】赵博【作者单位】太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024;潞安工程勘察设计咨询有限责任公司,山西长治 046204【正文语种】中文【中图分类】TD724纵观加拿大、澳大利亚、美国等先进采矿国家，非常重视矿井的通风定量安全评估工作。
例如在澳大利亚，有很多专业矿井通风咨询公司，采用先进的软件系统，对不同的矿井类型进行通风定量评估优化工作。
一般矿井3-6个月需要定量评估一次，高瓦斯煤矿定量评估周期最为频繁。
但在我国，专业矿井通风咨询公司较少，大多工作处于定性的评估(如：矿井通风能力核定等)，还达不到定量评估的水平，多数矿井借助于不同的机构和单位也进行网络解算工作，但总体水平和国外相比差距仍然很大。
东盛煤矿属于煤层群联合开采，巷道布置复杂，通风系统更为复杂，如何保证矿井投产后通风安全将是矿井后期生产的重中之重。
文章以东盛煤矿投产前巷道为基础，利用Ventsim三维通风仿真系统对矿井进行仿真建模，重点分析矿井由基建转入正式生产后矿井通风网络系统如何变化，并对矿井转入生产时可能出现的通风问题提前预警，并提出对应的改进和防范措施。
潞安集团东盛煤业有限公司位于山西省沁源县王陶乡下壁村附近，行政区划属王陶乡管辖，批准开采1号-11号煤层，井田面积2.660 4 km2。
开采深度由标高1 420.01 m到1 130.01 m。
生产规模30万t/a。
矿井地面建筑、地面生产系统等已基本完工，主斜井、副立井、回风立井、井底车场及主水泵房、主变电所、管子道、井底水仓、10101面运输巷、回风巷形成；2号煤层带式输送机大巷、1号煤层轨道大巷、2号煤层轨道大巷、1号煤层回风大巷已经开始掘进。
基于Ventsim的矿井通风风阻参数优化
基于Ventsim的矿井通风风阻参数优化李孜军;陈艳丽【摘要】研究矿井通风风阻变化规律对通风系统网络解算及优化调节的影响有着重要的意义.根据矿井通风系统中风量、风压和风阻之间的平衡关系,运用单因素分析法,实现快捷高效优化通风系统稳定性.该方法是通过改变某一分支巷道的风阻值,分析其他特征分支风量和风压对此变化做出的反应状况规律.以某金属矿山为例,将通风系统模型导入Ventsim三维仿真系统,选择一个具有代表性的特定分支,在其他参数保持不变的情况下,改变这一分支巷道的风阻值,通过仿真模拟解算出需要的数据.最后对解算结果进行分析比较,确定该分支巷道和相关分支风量及风机工况点之间的相互关系,来判断其对通风稳定性影响的大小.这不仅为矿井前期通风系统设计提供了理论依据,也为后期矿井通风系统运行及改造提供了数据支持,最终为实现矿井安全生产打下坚实基础.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P136-140)【关键词】三维通风仿真;Ventsim系统;风流模拟;风网解算【作者】李孜军;陈艳丽【作者单位】中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】X936随着人类对矿产资源需求的增加和浅表层矿产资源的不断消耗，人们不得不对深部矿产资源进行大规模开采[1-2]。
矿山深部开采将会面临诸多问题：井下有毒有害气体、粉尘、恶劣的高温等因素会直接损害工人的身心健康，影响工作效率；矿山现代机械化程度低，矿井通风系统网络复杂，人工管理相对困难，甚至罕有矿山企业保有一套完备的矿井通风网络资料。
数字化矿井通风管理作为现代计算机虚拟现实技术成为解决这个问题的有效方法之一[3-4] 。
目前国内外已经开发出大量的矿井通风系统仿真与可视化软件，例如辽宁工程技术大学开发的矿井仿真系统软件MVSS[5] ；由美国VPL公司创建人拉尼尔提出的虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)可用于仿真、人机交互式、三维动态模拟[6]；还有三维GIS、Visual Studio、Data Mine等[7-8]。
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Ventsim三维通风仿真系统
三维通风仿真系统在金属矿井通风安全管理中同样发挥着十分重要的作用。
新矿井的通风设计、主要通风机的选型、老矿井通风系统的优化改造等都离不开准确的风网解算。
对于实际矿井的通风网络设计，往往需要从多方面对风网的合理性进行考虑，先进的通风软件在解算时将具有无可比拟的速度和精确度。
Ventsim三维通风仿真系统作为在通风领域最为先进的软件系统，系统可以用于矿井通风设计、通风网络解算及优化、除尘降温、循环风预测、经济断面分析、以通风仿真为基础的通风决策支持等领域，使用该系统可以帮助矿山企业进行合理的通风管理，合理节约通风成本，提升矿山企业整体形象。
系统适用于各种通风复杂程度的任意多级机站矿井通风系统。
系统具有如下特点：
★ 通过对矿井通风系统数据进行三维可视化建模，将整个矿井通风系统直观、动态的展现出来，系统建成后可作为矿山企业进行通风系统管理和调整的决策分析平台；
★ 可有效的帮助矿山企业进行科学的通风系统管理和调整，及时预测和发现通风系统薄弱环节，合理节约通风成本；
★ 兼容对矿体、矿区地形、地质构造，井下实测三维模型数据的真三维可视化建模和整合；
★ 在三维可视化环境中通过对风速、风量、风压、通风成本、热量、高程等几十种数据进行计算并设置颜色图例，帮助用户快速对数据进行分析和解译；
★ 经济性分析工具帮助优化关键巷道经济断面，可自动从风机数据库中选择最经济可靠的风机类型；
★ 可对井下爆破排烟和柴油机排放物进行动态扩散模拟；
★ 可对井下热源、冷源和湿源进行建模，可在三维可视化环境中实现对矿井降温效果进行定量分析；
★ 支持任意多级机站通风系统解算，循环风预测，风机调速、开关和反风模拟；
★ 兼容其他三维模型数据。
可直接导入AutoCAD DXF文件生成通风网络图，也可将建好的三维模型直接导出到 AutoCAD中形成通风立体图；
★ 系统简单易学，容易上手，适合于任意通风复杂度井工矿山，现已在国内大型金属矿山企业、煤矿和矿业类科研院所得到广泛应用；
★ 可针对大型矿山企业的需要进行定制开发，在三维可视化通风仿真系统的基础上整合风机监控系统和井下环境监控系统实时数据；
全矿三维通风网络模型：
污染物定位分析及循环风检测：
经济断面分析：
系统主要功能：
系统标准功能
★ 包含真三维可视化图形平台，可进行真三维通风立体图制作，完全兼容AutoCAD基础图形数据；
★ 新建矿山通风网络系统设计、解算和矿井风流动态模拟，系统自带完善的摩擦阻力系数表和国内主流风机数据库，数据库可任意扩充；
★ 生产矿山通风网络解算，通风现状分析，通风系统调整方案设计、分析，通风系统风流动态模拟；
★ 任意风路固定风量、固定风压、矿井风量按需分配解算及动态模拟；
★ 动态解算和模拟巷道贯通、新掘或废弃巷道分支后通风系统的风流分配；
★ 自动根据风量要求反算调节风阻和调节风窗面积，动态模拟风门、风窗、密闭等通风构筑物设置和风量调节效果;
★ 计算并动态模拟井巷断面或长度变化后通风系统的变化；
★ 辅助进行短期和长期通风系统规划；
★ 自带主流风机数据库，可在风网优化设计的基础上自动进行风机选型，并进行风机运行工况点分析；★ 可对主辅扇、局扇建模、解算和动态模拟，可对多级机站通风方案进行设计、解算、动态模拟和效率分析；
★ 可进行风机调速、反风计算和动态模拟；
★ 主要巷道经济断面选型、风网通风经济性评价；
★ 动态模拟井下烟雾、粉尘、有害气体扩散路径和浓度，辅助进行灾害预案制定和紧急情况处理；
系统高级功能
★ 可进行矿井自然风压分析；
★ 支持对深井矿井进行空气可压缩分析，并自动调整风机特性曲线；
★ 可对通风系统进行全局优化，推荐优化模式下的关键巷道断面尺寸，支持对高损耗风路设计多种断面尺寸并对相应的通风成本和通风能力进行曲线分析；
★ 井下风温、岩温、空气湿度计算，可对井下热源、冷源和湿源进行建模，可在三维可视化环境中实现对矿井加热/降温效果进行定量分析；
★ 串联通风和污风循环预测；
★ 基于“非稳态算法”对爆破除烟和瓦斯突出过程进行动态扩散模拟分析；
★ 系统可进行定制开发，接入安全监测监控系统实时数据和其他井下环境监测实时数据；
★ 系统可根据矿山测风数据，非常方便的对通风网络系统进行更新和调整。
金码软件（北京）有限公司致力于为矿山企业提供国际领先、专业系统化的矿井三维通风动态仿真系统、三维数字化矿山综合管理系统平台、矿山精益管理系统和自动化控制系统整体解决方案。
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。