地下矿突水的原因、预测和灾害管理兼大红才矿难回顾和处理结果
1 引言
尽管现代矿山使用了先进的技术以及执行了严格的管理措施, 但采矿工程仍然是目前最危险的职业之一。特别是对于地下采矿工程，顶板冒落、冲击地压(岩爆和煤爆)、地下突水、机械失灵、意外爆炸和火灾等不确定的危险因素每天都伴随着采矿进程, 威胁着矿工的生命。
突水是指矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区、废弃井巷等各种通道涌入矿井, 当矿井涌水超过正常排水能力时, 就造成了突水事故，俗称透水。最近两年发生的重大突水事故有:
2021年4月10日，新疆昌吉回 族自治州呼图壁县雀尔沟镇丰源煤矿;
2020年11月29日，湖南省衡阳市耒阳市源江山煤矿;
2019年12月14日，川煤集团芙蓉公司杉木树煤矿;
2019年5月19日, 黑龙江翠宏山铁多金属矿.
2022年8月31日，山西省应急管理厅公布了忻州市代县大红才矿业有限公司"6·10"重大透水事故的调查报告，报告认定这是一起重大的生产安全责任事故。追责问责了27名公职人员和25名相关企业人员。这个事故造成13人遇难，直接经济损失3935.95万元。事故调查组通过现场勘验、调查取证、调阅资料、人员问询、专家论证等手段，调查认定这起事故的直接原因是：违规开采主行洪沟下方保安矿柱，造成主行洪沟塌陷，降雨汇水径流沿塌陷坑进入采空区，与未彻底治理的采空区积水相汇，积水量迅速增加，水压增大，突破违规在1310m水平采矿作业形成的与1320m采空区之间的薄弱岩层，导致透水事故发生。
本文首先回溯了这起事故的救援过程，然后全面分析和讨论了地下矿突水的原因、预测和灾害管理，包括：
(1) 被困人员定位的重要性;
(2) 影响突水的因素分析;
(3) 突水后可能的遇难情形;
(4) 经验的和理论的突水预测方法;
(5) 突水灾害管理对策
2 事故回溯
2021年6月10日早上7时20分许，山西省忻州市代县聂营镇大红才铁矿4号井发生突水事故，13人被困在井下。截至2021年6月16日 11:00am为止，已经过去了整整6天，6月14日凌晨1时30分开始至8时09分，搜救出3名遇难者; 6月15日下午至晚上9点，又搜救出2名遇难者。16日上午，又找到6名遇难者，至此, 已经搜救出11名矿工的遗体, 还有2名矿工未被发现(此时水位已从最高水平下降了36.5米，基本上排干了巷道内积水, 巷道排水斜长335.25米，据此可以推算出巷道坡度大约在6.3度, 而根据13号报道的排水数据，推算出的巷道坡度大约在3度左右)。直到两天后才找到了最后2名矿工的遗体，至此救援宣告结束。
3 人员定位
大红才矿难发生后，虽然进行了及时的救援工作，但直到事故发生6天后才找到第一批遇难者的位置，这就涉及到了地下采矿工作人员的定位(GPS in Underground Mining)问题。在<智利圣何塞(San Jose)铜金多金属矿救援钻探计划>一文中曾经提到，当井下事故发生之后，对于暂时还存活下来的人来说，最悲惨的境况是所有出口被堵死，地面救援不知道井下人所处的位置，这给救援带来了极大的困难。
