1 引言

2021年6月10日中午，山西省忻州市代縣聶營鎮大紅才鐵礦4號井發生突水事故，13人被困在井下。截至目前(2021年6月16日 11:00am)為止，已經過去了整整6天，6月14日凌晨1時30分開始至8時09分，搜救出3名遇難者; 6月15日下午至晚上9點, 又搜救出2名遇難者。16日上午, 又找到6名遇難者. 至此, 已經搜救出11名礦工的遺體, 還有2名礦工未被發現. 目前, 水位已從最高水平下降了36.5米，基本上排干了巷道內積水, 巷道排水斜長335.25米, 據此可以推算出巷道坡度大約在6.3度, 而根據13號報道的排水數據, 推算出的巷道坡度大約在3度左右. Anyway, 這個筆記從技術的角度簡要總結了發生突水事故的原因和突水災害管理對策. 文中部分數據來自于Golder Associates 澳大利亞分公司采礦工程師Bringemeier的論文.  

[應急管理] 發生突水事故, 13人被困

[應急管理] 地下采礦工作人員的定位

經驗的和理論的突水預測

2 突水事故原因

突水事故是地下采礦的一個主要災害, 世界范圍內, 所有的采礦國家都發生過突水事故. 大多數的突水事故發生在煤礦, 但有時也發生在非煤礦, 例如大紅才鐵礦. 美國、澳大利亞、加拿大和英國的礦山工作、健康和安全法規、準則和實踐守則(HSE,1993年)認為，突水和礦井淹沒是地下采礦工程的一種主要災害，極有可能造成人員傷亡，對礦山生產或礦山廢棄造成嚴重的不利影響。據不完全統計, 在過去20年內, 全世界估計有有至少10,000人在礦井突水事故中喪生.(Chakraborty，2008，EDI 2010，Powell等人2010)。 

通過對突水事故的歷史數據進行統計分析, 發現最主要的突水災害來自于被廢棄的淹沒工作井和來自地表暴雨引起的洪水突然涌入礦井。不過, 在中國和印度，突水事故除了上述原因外, 更大的因素往往是管理疏忽、無視安全法規和非法開采沒有經過正軌設計的危險礦井. 下表參考美國采礦安全和健康委員會Mine Safety and Health Administration (MSHA)對5個主要的采礦國家所作的粗略統計(截止到2012年). 從這個表中可以看出, 中國和美國發生的突水事故最多, 而中國由此死亡的人數最多.

3 突水災害管理

通過嚴格考慮潛在的突水源和機理，以及利用控制層次結構系統地設計、實施和維護適當的預防、緩解和控制措施，可以減少突水災害。突水災害管理應是一個反復的過程，從礦山規劃開始，并在項目生命周期的每個階段重新審視。管理過程的關鍵要素包括:

(1) 進行風險評估，以確定和分析潛在的涌流源和機制，并評估涌流和淹沒對礦井作業和人員的影響。

(2) 謹慎的礦山設計，旨在合理可行的情況下，消除已確定的涌入和淹沒危險。

(3) 在沒有合理可行的消除危險的情況下，實施并保持適當的工程控制。

(4) 建立和維護一個確定沖入控制區的沖入和淹沒管理計劃。

(5) 執行程序，以確保任何地下空隙和地表水積聚的位置被轉移到操作測量圖上，并以適當和及時的方式進行分段。

(6) 在雨季前和雨季期間監測氣象觀測和預報，以適當調整業務規劃和資源分配。

一些國家的管理機構制定了總的準則和實踐守則，詳細說明了突水管理的過程、程序和/或控制措施。在澳大利亞，這些準則包括《淹沒和沖刷危險管理實踐準則》(SWA 2011)和《新南威爾士州沖刷危險管理指南》(NSW DPI 2007)。英國也有類似的守則和指南(HSE 1993)。

4 結束語

在大多數采礦國家，突水災害來自于被廢棄的淹沒工作井或地表水突然涌入礦井。在這些國家中，只有極少數的涌水事故是由于深淺含水層、斷裂帶或煤層本身的滲漏造成的。

突水從技術的角度來說是一種采礦地質災害，在礦井規劃的各個階段都應認真對待和考慮，并在運營期間謹慎管理。特別是當現有的和計劃中的地下礦靠近河流、礦坑、水和尾礦儲存設施時，惡劣的天氣可能導致礦井采空區迅速被水填滿。