中国矿业大学在地质大学对面，和语言学院仅一墙之隔。记者曾在附近居住六年之久，都没听过这所大学。走在校园里，好像和其他学校没有什么不同，到处可见捧书的学生和牵手的情侣。可是记者联想到中国能源三分之二强靠煤炭，以及三天两头的小矿难和多起百人以上大矿难的现状，就觉得眼前这些普通学生，他们肩上的担子很重很重。
面对矿难频发的现状，国家自然科学基金委重大项目首席科学家何满潮教授认为，不仅是管理和投入的不足，还有根本的科学认识上的不足，客观规律没有认清，如何指导科学的实践？何教授在介绍他对矿难最新研究成果的同时，也痛心疾首地表达了他对煤炭行业科技人才青黄不接的忧虑。
不知从什么时候开始，中国人羞于夸赞自己的地大物博，中国经济发展中能源和基本物资都呈现出捉襟见肘之势。从源头掌管这些物资的人如今是否能得到应有的重视？这在很大程度上决定了我国未来的发展。
矿难频发
2005年2月14日，如恋人们期待的那样，它应该是一个充满甜蜜和浪漫的粉红色的日子。然而，对于辽宁阜新孙家湾煤矿的214名矿工们来说，这却是一个黑色的充满血光的日子，他们在轰隆一声巨响中永远闭上了眼睛；对于孙家湾煤矿几千名家属来说，这是一个令人绝望的日子，他们的父亲、丈夫、兄弟、儿子瞬间离开了他们。
下午3点左右，孙家湾煤矿发生特大瓦斯事故，全中国的神经都紧张起来，各界力量向这里汇聚过来，全力组织搜救、治疗、慰问、赔付、募捐等工作，国务院牵头成立事故调查领导小组，主管工业和安全生产工作的辽宁省副省长刘国强被停职检查，阜新矿业集团董事长梁金发和孙家湾煤矿矿长宋佳木等相关责任人被停职检查。然而这一切的一切，只能稍许安慰逝者的亲人，却再也无法挽救214条曾经鲜活的生命。
这让人想起不久前令人揪心的一幕：温家宝总理在慰问遇难矿工家属时，听到“感谢”这样的字眼儿，不禁满眼泪光，缓慢地摇着头，纵有千言万语流淌在心里，此时却一句话也说不出来。
这一幕发生在2005年元旦，温家宝总理赴陈家山慰问遇难矿工家属。在这之前的11月28日7时10分左右，陕西铜川矿务局陈家山煤矿发生特大瓦斯爆炸，166人遇难，成为自1960年平顶山煤矿死亡187人之后我国煤炭行业最大的一起安全事故，损失惨重，教训沉重。
温家宝说，“这次矿难留给我们血的教训。我们一定要重视抓好安全生产，不能再让这样的悲剧发生。要对矿工负责，对人民负责，对后代负责。”然而，当这些亲切的话语还萦绕在人们耳畔余音未绝的时候，春节刚过辽宁矿难巨大的冲击波就震撼了所有人的心。
“矿难”在这两年反反复复地成为新闻焦点，全国共发生煤矿死亡事故3639起，造成6027人死亡。一次次矿难令众多国有大中型煤矿为世人所知，一个个令人惊骇的死亡数字一浪高过一浪。
2005年：
3月19日，山西省朔州市平鲁区白塘乡细水煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，并波及相邻康家窑煤矿。两矿共计72人死亡；
3月17日，重庆市奉节县新政乡苏龙寺煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，死亡19人；
3月14日，黑龙江省七台河矿业精煤（集团）公司新富煤矿三区发生特大瓦斯爆炸事故，死亡18人；
3月9日，山西省吕梁市交城县岭底乡香源沟煤矿二坑发生特大瓦斯爆炸事故，死亡29人；
2月15日，云南省曲靖市富源县竹园镇上则勒村非法煤井发生特大瓦斯爆炸事故，死亡27人，其中女工10人……
2004年：
10月20日晚10点左右，郑州煤炭工业集团大平煤矿发生岩巷特大瓦斯事故，死亡148人；
6月15日，陕西黄陵矿业公司一号煤矿的工作面顺槽发生瓦斯爆炸事故，23人死亡；
4月30日，山西临汾隰县梁家河煤矿发生瓦斯爆炸事故，36人死亡；
2月23日，黑龙江省鸡西市矿业集团下属百兴煤矿发生瓦斯爆炸事故，37人死亡……
以往中国的矿难，大多集中在小煤矿，因其单纯以盈利为目的、根本不顾安全所致，近年来随着整顿力度的加大，全国八万多家小煤矿已经减少到两万家左右，安全配套设施在政策的高压下有所改善。但这两年国有大中型煤矿的安全事故，却以其规模之大，频度之高，令世人心悸不已。
人们不禁要问，矿难为什么像梦魇一样缠上我们，难道它就此成为中国能源产业的顽疾，难道它非要在我们构建以人为本和谐社会的过程中发出不和谐的声音？
解读原因
我国是以煤炭为主的国家，在一次能源生产总量中，煤炭产量占74％；在一次能源消费总量中，煤炭占67％。从2001年到2004年，我国煤炭产量每年增长2亿吨以上，这在世界煤炭工业史上是前所未有的，但还是满足不了国内经济更快增长的需求。在未来半个世纪，煤炭必将是我国不可替代的支柱能源，这是由我国富煤少气贫油的地质资源结构所决定的，是不以人的意志而转移的客观规律。
我国的现代化建设迫切需要煤炭，但是绝不要带血的煤炭。在严峻的现实面前，我们该悲伤的也悲伤了，该愤怒的也愤怒了，该谴责的也谴责了，剩下的是冷静寻找原因，踏实落实行动。如何在开采煤炭、持续供应稀缺能源的同时，保证宝贵的生命不受矿难的吞噬是我们必须面对的共同课题。
矿难的原因，众多报章煤体、官员学者讨论很多。
首先是安全生产投入不足。
私人小煤窑只注重短期效益，安全投入很少或者根本没有；而许多国有重点煤矿经过几十年的开发生产，相继进入衰老报废高峰期，主要生产设备老化、超期服役的约占三分之一，以黑龙江省四大矿业集团为例，其主要设备超期服役率已高达40％，其中上世纪50年代设备竟占到30％。
安全生产监督管理局的最新统计数字令人触目惊心：全国煤矿安全欠账已经达到505亿元左右。全国具有安全保障的煤炭生产能力仅12亿吨，而2004年实际产量却高达19.5亿吨。这意味着，近四成煤炭产量是缺乏安全保障的。
前些年，由于煤炭价格低迷、企业严重亏损，许多煤矿连基本工资都无法发放，进一步加大了煤矿安全的欠账。现在，煤炭企业效益好了，人们穷怕了，抓住机会赶紧大干快上，结果没等到把安全欠债补回来，灾难已经发生了。
安全生产监督管理局已表示，将用三年时间，补还国有煤矿安全欠账，加大煤矿安全设备投入。亡羊补牢，未为晚矣！
还有从业人员素质低的问题。
长久以来煤炭行业处于温饱线上下，除了造成安全欠债以外，也导致工程技术人员严重短缺。以前我国有15所煤炭院校，每年培养派遣近万名采矿、选矿、通风安全和地质测量人才充实到生产一线，现在15所院校改名的改名，扩充的扩充，只剩下中国矿业大学一支独秀，每年从全国招收的采矿地质专业新生只有500人左右，其中不少人还不愿意到煤矿工作，近年来煤炭行业毕业生在煤炭行业的就业率不到5％。
陕西省一共约有800个矿，中专以上的技术人员只有大概60人。有的国有重点煤矿，连续3年都招不来一个搞地质的中专生。
没有梧桐树引不来金凤凰，煤矿员工队伍从领导干部到一线工人，整体文化素质相对较低。许多煤矿经营者没有基本的安全生产管理技术知识，或者是安全生产意识淡漠。大量农民工、临时工不经过培训就进入煤矿，逐步成为井下一线工作的主力。煤矿违反劳动纪律、违章作业、违规操作现象相当普遍，直接威胁着安全生产。
超能力生产也是矿难的重要原因。
从2004年以来，煤炭企业迎来了他们的黄金时代，经济的快速发展产生了巨大的能源需求，煤炭价格一路飙升，以往求爷爷告奶奶卖煤的日子一去不复返了。矿主眼看着煤像看着金子一样，金子的光芒模糊了他们的安全意识；同样，一些政府官员和矿山管理人员对金钱和政绩的盲目追求也让他们失去了安全的底线。
在这种背景下，煤炭企业无不快马加鞭，拥抱几十年不遇的市场机会。2004年全国27个产煤省区中，有20个省区超产，其中19个省区超产在10％以上，福建、陕西、北京超产均在50％以上。
造成河南大平矿难的原因之一就是由于煤炭价格从之前的每吨200元人民币暴涨到400元，煤矿不断加快生产进度，结果导致了惊天矿难。而孙家湾矿难发生在春节长假期间，本身就是一个超负荷生产的问题。
科学内因
面对媒体广泛讨论的各种矿难原因，多年从事煤矿安全研究的科技人员有自己独特的看法。他们认为，不能单单把矛头指向安全管理和人员素质，有很多问题在科学上没有解决，很多本质的东西没有被认识清楚。
4月10日，本刊记者在中国矿业大学采访了何满潮教授，他是国家自然科学基金委重大项目“深部岩体力学基础研究与应用”首席科学家。他根据自己近年的研究成果，向我们揭示了矿难频发的科学上的原因。
何教授认为要达到煤炭行业的安全生产，欠缺的不仅仅是高水平的设备和管理人员。
有媒体指出，不少矿难发生的原因之一是矿长等重要领导干部虽然顶着高级工程师、硕士毕业的头衔，其实才初中甚至小学毕业文化水平，但这样的干部不是刚刚小学毕业当上矿长的，他可能都干了10年了，以前他也领导着矿山，没有出现这样的问题，那么现在发生矿难，说明跟他的文化程度有一定的关系，但还不是绝对的。
还有一部分原因是管理，这些年矿难频繁的发生，严重威胁我国煤炭生产的安全开采形式，又影响了我国在国际上的人权形象，国家领导人非常重视。
2005年元旦温总理亲自到矿难现场去看；1月1日，新版《煤矿安全规程》开始实施；1月15日，国务院安全生产委员会第三次全体会议召开，强调要从加强党的执政能力建设的高度，全面落实安全生产责任；1月17日，国家安全生产监督管理局副局长梁嘉琨在国务院新闻办举行的新闻发布会上表示，2005年将消灭死亡百人以上煤矿事故；1月19日，国务院召开常务会议，提出全面加强煤矿安全生产工作的五项措施，并严肃处理了河南郑煤集团大平煤矿“10·20”特大瓦斯爆炸事故相关责任人。
我们没有理由认为，各个国有大型煤矿在这种情况下未加强管理、未重视通风，或者未进行安检。然而辽宁孙家湾特大矿难事故还是在不足一个月的时间里发生了。这说明，除了这些原因之外，应该还有其他的问题。通过这段时间的研究，何满潮教授有自己的看法。
何教授认为，目前我国矿难频发的根本原因是深部开采的地质环境恶化造成的。每一个地下开采矿井，客观上都存在着一个临界深度。在该临界深度以上，属于浅部开采，地质应力水平相对较低，浅部岩体处于小变形状态，赋存在岩体裂隙中的瓦斯气体受到的压力较小。因此，巷道打开以后，瓦斯气体逸出的速度较慢。目前采矿中应用的科学理论是基于这种浅部条件形成的，安全工艺和配套技术等也基本上只适用于这种浅部条件。
随着采矿深度的增加，开采进行到临界深度以下，这时的开采地质环境恶化，完全不同于浅部地质环境。这种差异目前没有被采矿行业所认识，人们仍然按照浅部形成的理论技术和方法进行深部的开采。
那么到了深部以后会有哪些不同呢？
一个是地质应力水平显著增加，浅部和深部的岩体的强度基本上是一样的，但深部岩体承受的压力比浅部要大的多，处于高应力、强流变和大变形状态，积蓄了大量固体变形能量。
另一个是赋存于岩体裂隙中的瓦斯气体的变化。在矿难事故报告中经常提到不明气体大量涌现，这种不明气体就是瓦斯，在短时间内超过一定限度后就形成瓦斯爆炸。
那么为什么到了深部以后这种气体会突然增加很多？而且又流动的这么快呢？这是过去人们没有认识到的。
因为在浅部离地面比较近，气体溢出的通道比较多比较通畅；浅部的气体在岩石的空隙里待着，而浅部的岩石受到的压力比较小，变形比较小，里面的空隙基本上不变形，气体待在里面，待得挺舒服，不受压，在浅部开采的时候，不受压的气体走得不快。在这种情况下，依靠抽气、通风系统把气体稀释了，目前的技术设备一般没有问题。
在深部条件下，气体发生了很大变化，一个是气体溢出通道和浅部相比，不再通畅了，再一个是深部岩石受到强大应力作用，岩石要变形，岩石的空隙也要变形，空隙里的气体更要变形，气体受压，气体压缩之后本身具有能量，在这种情况下，一旦把巷道打开进行开采，带压的气体迅速溢出，这个气体和浅部的不带压的气体不同，而我们还是按照浅部不带压的气体去对待它们，这就会出问题。
岩石变形、瓦斯气体压缩，像被压缩的弹簧一样，具有很强的能量。一旦巷道或采场被打开，深部岩体很可能会把巷道围岩击垮，造成一定范围的塌方，产生更多的临空面，迅速涌出更多的带压瓦斯气体。而目前的工艺设计仍然是按浅部岩体中的瓦斯排放规律进行的，不能适应大量气体的快速涌出，结果会造成瓦斯超限，从而引起爆炸。这种爆炸又造成更大范围的塌方，新的塌方又造成更大范围的带压气体涌出，结果引起一连串新的瓦斯爆炸。
这就是深部恶性矿难连锁式爆炸的形成过程，也是目前进入到深部开采状态后的矿难大多都是恶性连锁爆炸的根本原因。
总而言之，目前的设计方法是根据浅部开采工程实践经验总结的，到临界深度以下的深部开采状态时，过去的以浅部开采地质环境条件为基础所研究的理论，设计和技术已经部分或全部失效。
“今后的这种恶性矿难，发生的频率和严重程度，我们现在不敢讲是处于一种下降的趋势，事实上，它有可能就是一种上升的趋势。矿越采越深，问题就越来越大，人才跟不上，装备跟不上。去年讨论要消灭百人以上的矿难，不是光通过加强管理和安全投入就能把它消灭的。”何满潮教授忧心忡忡的说。
解决办法
面对上百号人遇难的大矿难和三天两头发生一起的小矿难，国家非常重视，温家宝总理在2005年政府工作报告中首次专门提出，“把煤矿安全生产作为突出任务，完善安全监管体制和机制”，并承诺“国务院安排30亿元建设资金，支持国有煤矿的安全技术改造”。
2005年4月5日，国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局举行新闻发布会。两位局长介绍了近期煤矿安全情况，并回答记者提问。这之前，国家安全生产监督管理局刚刚升格为总局，由副部级提升为正部级。
这一切无不向世人传达了国家加强煤矿安全监管的力度和决心。
更为可喜的是，在国家科技部和国家自然基金委的主持下，我国煤炭安全科技研究也日益受到重视。何满潮教授欣喜地告诉我们，2004年3月20日，国家自然基金委在全国采矿行业专家的评审下新立了一个国家自然科学基金重大项目——“深部岩体力学基础研究与应用”，这个重大项目在全国评选出11个承担单位，38位科学家，2位首席科学家，何教授就是其中之一。
2004年6月，这个项目正式启动，国家资助了800万。何教授说，在过去是没有这么大力度的，而且在岩石力学和采矿这个行业里，像这样的项目在基金委成立18年以来是没有过的，今后10年也不会再有这样的大项目了。
经过近一年的研究，何满潮教授等人从技术层面上提出了改进的办法，下面是何教授向我们介绍的这种叫做双控双测的方法。
地下开采一般分两个方面，巷道开采和工作面开采。巷道开采是先进去打一个洞，沿着洞开采，将来煤从洞里拉出来，这个是通道；工作面开采是这里有一层煤，要把这一层都采出来，这个是采面。
在没有打开巷道之前，我们先进行超前探测，这是双控双测四条措施中的一条。超前探测什么呢？我们可以每隔十米二十米的打上一个钻孔，在钻孔里可以测出，岩体里面有没有气体，气体压力怎样，或者是液体压力、固体压力有多大，这些压力都可以测出来。
如果我们测出了这些能量，包括固体的、液体的、气体的，我们再通过这些数据进行超前控制，这是其中一控。我们可以提前把局部的超压气体或者液体抽出来，叫做瓦斯抽放和液体排放；还可以向超前探测的钻孔里注水，使局部的岩体软化，软化以后发生塑性变形，用塑性变形来吸收能量，固体能量就释放出来了。我们还可以采取超前爆破的办法把岩石爆碎，爆碎以后能量也释放出来了。或者几种办法一起上，既抽排气体和液体，又向岩石注水，还施行超前爆破，我们通过很多种办法来释放能量，在这种情况下，再进行掘进，就不会出现事故。
另一个事故多发地点是在巷道交叉点上，十字交叉、Y形交叉都是工程应力集中点，要着重在这些地方使用防冲支护和防冲技术，采取这些措施以后不要以为就万事大吉了，还要在掘进的过程中实施有效的防冲监测，这是在巷道内的又一个一控一测。
在工作面上也要双控双测。工作面就像书本一样，我们要把它打开，这里面可能有瓦斯和液体，可能有高应力能量，同时，挖开以后的悬空顶板会产生很强的结构能量，容易在工作面上形成冲击地压，冲击地压同时产生瓦斯爆炸。到了深部以后，这种冲击地压和瓦斯爆炸联合在一起，辽宁阜新特大矿难就是这种情况，非常厉害。
何教授等人针对这种情况设计了一种方案。煤体开挖之前，在工作面之上先打一个工艺巷道，进行超前探测，分析这块煤体有多大能量，有哪些能量，对煤体有一定了解之后，采取相应的措施。如果这里面有气体，就实施瓦斯抽放，在里面打很多钻孔，把气体抽放出来；如果有固体能量，可以实施超前爆破，在煤体上方爆破一个松动层，岩石能量释放出来，瓦斯也能更多地溢出；或者注水让岩石软化；更多的情况是几种办法联合起来使用。这时候再去开采，就比较安全了。这是在工作面作业过程中的超前探测和超前控制性释放，是一控一测。
还有一控一测是指开采过程中探测和控制老顶，即采空区顶部。老顶要是掉下来，力量非常大，极易导致采空区里的瓦斯爆炸。我们应该人为地切断长的老顶，让它一小块一小块地掉下来，这个力量就小了，就把一次大的能量释放变成若干次小的能量释放。
尽管有这么多措施，也还是不敢保证它不再出现冲击力量了，这时候技术人员根据实际情况设计一个安全的地方实施人工爆破，在对人员和工作面危害最小的地方，让它释放，“不给出路的政策不是无产阶级政策”。这也是今后研究的方向，目前已经有一些措施能够做到这一点，但是办法还比较少。
讲到这里，何教授总结说，“以前只局限于对瓦斯的研究，现在我们认识到瓦斯爆炸和透水等事故是三相三场相互作用的结果，三相是固相、液相和气相，三场是应力场、渗流场和温度场，要把它们看成一个有机体而不是割裂开来。”
在先进理论的指导下，何教授等人研究的目的也非常明确，就是如何使用不同的方法把不同类型的能量控制性地缓慢释放出来，使能量不能积累起来瞬间释放酿成灾难。
他山之石
伴随着一次次矿难，还有一组数据深深地刺痛了我们的心：2003年我国煤炭产量约占全球的35%，事故死亡人数则占近80%。2003年我国煤矿平均每人每年产煤321吨，效率仅为美国的2.2%、南非的8.1%，而百万吨死亡率是美国的100倍、南非的30倍。
作为世界矿产大国，美国和南非等国家也曾经历过矿难频发、伤亡惨重的时期。
20世纪前30年，美国煤矿每年平均事故死亡2000多人；进入20世纪90年代后，伤亡人数才迅速减少；1990年死亡66人；2000年死亡40人。同样，南非的深部开采通过连续10年保证事故率逐步下降，安全生产成绩才达到今天的先进水平。
美国矿业协会认为这得益于三大因素：新技术的应用提高了煤矿生产安全；矿主和政府部门都增强了安全责任感；增强了对煤矿工人的培训。矿业安全与卫生局则将其经验总结为“成功三角”，构成这“三角”的三边分别是执法、培训与技术支持。
南非早在80年代，就由政府牵头确立了一个深部采矿的研究项目，支持力度是13亿美金。南非的里昂委员会耗资800万美元，对世界各国的安全机构进行调研，向政府、矿主和矿业工会提出了措施方案：通过立法，建立起由政府部门、矿主、矿山雇员三方组成的“矿山健康和安全委员会”，确保南非《矿山健康和安全法》的执行。全国设矿山救护中心，负责培训矿山救护队员，并为矿山提供救护服务和咨询。
这些国家都毫无例外的非常重视安全科研的投入，我国关于煤矿安全的重大科研项目的确立说明相关领导和专家也已经重视起来了。这对煤矿安全领域的科研人员、乃至中国大大小小的煤矿来说，无疑是一个机会。何教授和他的同行们都非常重视这个机会，因为它是惨痛教训换来的，关系到千千万万矿工的生命，关系到我国煤炭行业的生存发展，关系到我国现代化建设的能源需求。
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