【编者按】他心中装着许多个家庭的悲喜，肩头承担着许多生命的重量。数十间来，他在理论研究、现场实验、抢险救灾等多领域潜心钻研，砥砺前行，只为将煤矿水害研究不断深入下去。让我们一起跟随《中国应急管理报》记者，走近应急管理大学（筹）安全工程学院院长尹尚先，聆听这位“八百米深处治水人”的故事。

■本报记者 孙宝福

（一）

1984年6月2日，河北开滦矿务局（现开滦集团）范各庄煤矿发生了一起世界采矿史上罕见的特大透水灾害。这次灾害造成的损失之大、抢险治理用时之长，在尹尚先心中留下了深深的烙印。这烙印刺痛了他，鞭策着他，让他在防治矿山水害的道路上奋力前行。

现任应急管理大学（筹）安全工程学院院长的尹尚先，1985年刚到煤炭科学研究院西安分院（现中煤科工西安研究院）就参与了这次透水灾害的抢险治理工作，“抢险治理工作用了2年时间”。

范各庄煤矿2171工作面奥陶系灰岩强含水层承压水突入矿井，引发了这场灾害。“工作面底板薄弱处被下面含水层的水冲出一个洞，形成了水柱。”尹尚先说，“工作面下边全是水，矿工相当于坐着船在采煤。如果船底板够厚，强度也够，水就上不来，一旦船底破了，水一下子就喷上来了。”

这次灾害的抢险治理，最重要的就是要把这个“洞”找到、堵住。“灾害发生后，最高透水量达每分钟2000多立方米，水泵抽水的速度远远赶不上出水的速度。”尹尚先说，“找出水口要靠地质规律判断，用地球物理勘探手段勘探，多个学科的专家共同努力，用了很长时间才找到。”

当时，我国经济快速发展，能源供应紧张，而当时受灾的不仅仅是范各庄煤矿这座年产原煤300万吨的大型机械化矿井。据资料记载，透水高峰期675分钟内的平均透水量为每分钟2053立方米，21个小时后，与之相邻的吕家坨煤矿遭了殃，林西煤矿、赵各庄煤矿、唐家庄煤矿很快受波及而停产。与此同时，因为区域奥灰水位大幅下降，周围几十平方公里内供水全部中断，约20万居民的生活与工农业生产均受到重大影响。

骇人的灾难，巨大的损失，刺痛了这位年轻科技工作者的心。

（二）

2023年12月21日9时许，室外温度低至零下13摄氏度，记者见到了尹尚先，他刚刚从外地出差回来。

对于全国各地跑的工作，尹尚先早已习以为常，“每年得有半年时间在外边”，还在煤炭科学研究院西安分院的时候，他的工作就是这样的。

很长时间里，煤矿都是安全生产的重灾区，水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大灾害时刻威胁着矿井的安全、矿工的生命，每种灾害的防治道路走得都异常艰难。观察它们，认识它们，研究它们，找到它们的弱点，才能战胜它们。

对尹尚先来说，关于煤矿相关领域的科学研究，跑现场永远是最重要的。下井了解生产，查阅地质资料，甚至查史志了解煤田历史上的生产情况，为了煤矿水害防治，尹尚先跑遍了全国各地。

我国是世界上水文地质类型最为复杂的国家，煤矿水害条件极为复杂。“根据我国聚煤区不同的水文地质特征和自然地理条件，可将全国煤矿水害划分成6个区块。防治矿井水害，我们首先要做的就是了解各个区块的水害规律。”尹尚先说。

第一个区块是河北、山东、山西、河南、陕西等地的华北石炭二叠纪煤田岩溶裂隙水水害区。这个区块是我国主要产煤区，尹尚先说：“底板和顶板都会有含水层，矿工就在顶板水和底板水之间采煤。”

尹尚先在开滦等矿区深入研究，发表了论文《华北型煤田岩溶陷落柱研究70年：成因·机理·防治》。如同一根刺一样扎在尹尚先心中的范各庄煤矿特大透水灾害，就是一起陷落柱特大突水事故。

论文从基本特征、分布规律、成因机制、导水性、突水模式及机理、预测探查和治理等全方位进行了总结，归纳了岩溶陷落柱空间形态特征、充填物特点、揭露特征、结构构造特征等，建立了岩溶陷落柱预测指标体系及预测模型，规范了陷落柱预测探查及治理的程序，总结了陷落柱治理技术。

第二个区块位于我国淮阳古陆以南、川滇古陆以东，是长江流域苏南、皖南、江西、湖南、广东、广西、贵州、云南、四川等地的华南晚二叠世煤田岩溶水水害区，尹尚先说：“这个区块水害更加复杂，因为这里地质构造特别复杂，还有地表水，地形和气候条件也会给水害治理加大难度。”

第三个区块是位于东北和内蒙古东部的新华夏系巨型沉降带内的东北侏罗纪煤田裂隙水水害区；第四个区块是位于昆仑—秦岭构造带以北，包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西北部和内蒙古西南部广大地区的西北侏罗纪煤田裂隙水水害区；第五个区块是分布在昆仑山以南，西昌—昆明以西广大区域的晚三叠世和早白垩世的西藏—滇西中生代煤田裂隙水水害区；第六个区块是分布在我国台湾地区的古近纪煤田裂隙—孔隙水水害区。

“每个地方的地质构造都不一样，矿井水害的形成条件也不一样，但无论哪个地方的水害防治都非常复杂。”尹尚先说，“东北和西北没有底板水，但顶板水特别丰富。比如，我国现在的重要产煤区鄂尔多斯，水量就特别大。”

水文地质环境有规律可循，但意外情况并不少见。“岩层会有断层，会有破碎，有的时候这个点儿没有水，但错开1米就可能完全不一样。”尹尚先说，“对它的研究多么细致也不过分。”

在煤矿，威胁矿工安全的，除了地层水外，还有老空水。

煤矿开采完以后，留下采空区，采空区被后期的地下水或地表水充满，这就是所谓的老空水。

地层水有规律可循，老空水却常常是“随机”的。有的老空水根据以往开采资料能够查到，更多的根本无法预测。“在我国，采煤用煤历史悠久。有些煤田，谁也不知道古代有没有人采过，在哪儿采过，留下了多少采空区，更不知道形成了多少老空水。”尹尚先说，“许多老空水造成的灾难防不胜防。”

老空水不像地层水，水量是固定的，一般不会太多，但破坏性一点儿都不小。“老空水透水常常会造成人员伤亡。它的速度非常快，人根本跑不掉”。

（三）

理论研究最终都要落实到实践上。在一次次煤矿水害事故救援中，尹尚先以扎实的理论知识和丰富的实践经验提供技术支撑，帮被困井下的矿工寻找一线生机。

2010年3月1日，位于内蒙古乌海市的神华集团乌海能源公司骆驼山煤矿在基建施工中发生透水事故。这起事故造成32人遇难、7人受伤。这是一起相关人员严重违规违章，对奥灰水防治工作认识和措施不到位引发的责任事故。

事故发生后的第二天，作为专家组成员，尹尚先赶到了现。耙恢痹谙殖〈5月份事故调查结束。偶尔回来一趟，但大部分时间都在现场”。

透水事故抢险，与其他类型事故不一样，专业性非常强。“抢险最关键的是什么？当初大家认为是排水，感觉水排完了就好办了，但从专业上来看是不现实的。”尹尚先说，“设备要到位、要组装，都需要时间，更关键的是奥灰水的补给速度远远超过排水速度。排水只能减缓，不能从根本上解决问题，把出水点堵上才能根治，才能把水排空。”骆驼山煤矿排水用了2个多月时间。

王家岭特别重大透水事故发生在2010年3月28日，是由小煤窑老空水引起的。这起事故发生后，153人被困，最终38人遇难。

“抢险救援的关键是把人找到，找到了人就可以给他们输送食物、加油鼓劲。”尹尚先说，“好在我们有比较详实的资料，井下的情况比较清楚。”他在这次事故救援中是专家组成员。

老空水透水的量是一定的，只要把水排出去就行，看似很简单，但排水的过程困难重重。“3天都没能把水泵安上！巷道有20度左右的斜坡，又湿又滑，人在上面站都站不。挂缸潘、管道。而且，巷道空间有限，只能容纳有限的几个人共同作业。”尹尚先说，“救护队一般是一个小队一个小队地下去救援，一个小队一般是三四个人，人多了活动不开。”

这次救援，创造了一个矿井水灾救援史上的奇迹：经过八天八夜奋战，成功解救出115名被困矿工。

2020年11月29日，湖南耒阳市源江山煤矿发生透水事故。抢险救援时，尹尚先是专家组组长。他说：“专家组成员的工作相对简单一些，专家组组长要把大家的意见都集中起来，拿出可行的救援方案，汇报给现场指挥部。水淹到什么地方了，下一步要干什么，救护队干什么，物探队该怎么干，所有和技术有关的都得管，都得考虑到。”

这依然是一起老空水引发的透水事故，同时也是一起责任事故，造成13人死亡。“这个煤矿比较。贾讲蛔既，井下情况异常复杂，要是没人领着，下井之后你可能都找不到地方。而且，这个矿和其他3个矿是连通的，它们没有明显的采煤界限，这个矿的人去挖煤，挖着挖着就挖到另外一个矿上了。”尹尚先说，“资料的缺失，给抢险救援带来巨大挑战。”

新疆昌吉回族自治州呼图壁县白杨沟丰源煤矿重大透水事故发生在2021年4月10日。“丰源煤矿在天山北麓，所采煤层比较浅，旁边有六七个小煤矿，还有一条河穿过矿区。”尹尚先说。

据报道，丰源煤矿井田西邻关闭的白杨树煤矿，东邻白杨沟煤矿，北邻宽沟煤矿。白杨树煤矿2017年关闭退出，开采的B4煤层轨道上山越界布置进入丰源煤矿西翼矿界保护煤柱中，其西部和南部周边原有多个废弃老窑。白杨沟河穿越矿区，河水灌入井下采空区，采空区均相互连通，形成大范围老空水，煤矿对此防范不到位，最终酿成这次灾难。

这次事故救援中，尹尚先是专家组组长，“救援的难度是，井下情况复杂，上面有河流”。他们要先封堵河道，然后用水泵抽水，“抽了100多万立方米”。

…………

迄今，尹尚先已参与过20余起矿山透水事故的应急救援和事故调查。在事故现。闹凶白判矶喔黾彝サ谋，肩头承担着许多生命的重量。面对哭泣的被困矿工家属，他要硬下心肠，冷静下来；面对混乱的救援现。骄蚕吕，制定计划。每一起事故发生的原因都不一样，每一起事故救援的过程都不一样，但每一起事故教训都那么深刻，每一声哭泣都那么让人揪心。

（四）

2023年，尹尚先团队研发的全国煤矿水害事故风险动态评估预警平台获得成功，实现了全国所有煤矿联网预警，大大降低煤矿水害事故发生几率成为现实。

煤矿水灾具有偶发性、突发性、难预测等特点，预警被认为是世界难题，而通过这个平台，煤矿可以实时监控水害风险，甚至在遥远的北京，相关人员就能对各个煤矿的水害情况一目了然。

全国煤矿水害事故风险动态评估预警平台通过采集监测点涌水量、水压、水位、水温、排水量、水质等相关数据，集成微震和应力应变系统的数据，应用大数据模型计算、分析技术进行数据集中展示、实时分析和及时上报，对煤矿水害进行适时监测和预报预警，为管理部门和煤矿的水情风险防控提供数据支撑和决策支持。

“只要发生透水事故，就会有征兆，就会有异常状况发生。”尹尚先说，“比如，某个点水量增加，就会压迫岩壁，岩壁的应力会发生变化，岩壁上就会传出异常的震动。”这些异常情况，被监测设备记录下来，运用技术手段处理，就成了预警信号。

对老空水的防范，需要前期勘探，查明相关情况，然后在关键处安装监测设备。“采空区是固定的，水量也是固定的，只要监测到水位降得厉害，那就是有地方出水了。”尹尚先说。

这些看起来很简单，但做起来却困难重重。预警平台的研发始于2019年，对煤矿水害预警的研究尹尚先已做了20年。

2004年，尹尚先带头成立了矿井水防治与灾害应急科研团队。他们围绕矿山安全生产，以矿山水害发生机理为主线的理论研究同以灾害治理为主线的科学实践并重，以灾害监测预报为主线的预警体系和灾害应急救援为主线的灾后应急处理并重，着力突破矿山水害致灾机理、风险感知、监测预警、灾情研判、治理工程及应急救援等系列关键技术，促进水害事故“防、控、治、救”全链条研究，重点突出精准执法、远程监察和智慧应急的特色。

“最初是在山西焦煤进行煤矿水害预警研究，预警范围相对不大，预警信息传送用的基本是工业物联网技术。”尹尚先说，近年来科学技术飞速进步，尤其是智慧矿山建设，给水害预警研究带来了极大便利。

尹尚先的研究得到 “十一五”国家科技支撑计划项目、“十三五”国家重点研发计划项目、教育部创新团队计划、国家自然科学基金以及应急管理部攻关计划的支持。

2007年，“十一五”国家科技支撑计划项目启动，尹尚先参与了“矿井老空区探测与水害防治关键技术与装备”的研究，2011年项目通过验收。该项目构建了矿井全空间地球物理模拟及突水水源快速判别方法技术体系，提出了突水警情直接指标及水害预警技术、矿山采空区水害灾变机制及快速治理技术体系、采空区群突水安全性评价和灾害预测技术体系、不同类型矿井水害防治的总体规划及防治技术体系。该项目提出了5项新方法，取得了10项技术成果，研发了17台（套）装备，并初步建立了矿井水害防治的技术规范框架，为制定《煤矿防治水规定》提供了科学依据。

2017年至2021年，尹尚先参与了“十三五”国家重点研发计划项目“矿井突水水源快速判识与水灾防控关键技术研究”，是“水灾应急决策支持专家系统”课题长。该课题的研究成功，加速了全国煤矿水害事故风险动态评估预警平台研究。

20年来，尹尚先围绕煤矿水害防治做了大量研究，取得了众多重大成果：构建了岩溶陷落柱突水灾害致因、预测探查、预防控制理论技术；提出了大水矿区绿色开采概念，建立完善了煤矿安全、职业健康、热能利用、环境保护等四位一体的承压热水体上绿色开采技术体系；定义了矿井水资源化的相关概念，提出并实践了矿井水资源化模式及优化配置理论；出版了专著《华北煤田岩溶陷落柱及其突水研究》《梧桐庄矿承压热水体上绿色开采理论与技术》《煤田隐伏岩溶陷落柱探查与综合治理技术》……

尹尚先和他的团队先后开发了“煤田岩溶陷落柱预测信息系统”“煤矿老空水突水危险评价专家系统”“封闭不良钻孔管理及突水危险性评价系统”“全国老空区管理系统”“基于大数据的矿山水文信息知识图谱系统”“全时空多参数煤矿水害风险监测预警系统”等一系列煤矿水害预警相关软件系统。

理论研究、现场实验、抢险救灾，尹尚先的心血最终转化为惠及全国所有煤矿的水害事故风险动态评估预警平台。

（五）

进入21世纪，我国东部及浅部资源枯竭，强劲的能源需求迫使我国煤炭开发战略向西部及深部转移。而深部开采，奥灰水突水威胁日趋加剧，已达到突水系数允许开采上限。

“深部开采和浅部开采有很大区别，水环境完全不一样。浅部开采的规律在深部开采中还能不能用？用于浅部开采的监测预警系统，能不能用于深部开采？这都是问题。”尹尚先说。

尹尚先研究发现，传统的防治水技术和经验不能满足安全开采要求，亟须深部带压开采理论和实践的创新。

深部开采，从水环境探查到评价，到水害预测、治理，再到监测预警，“是一套新的体系”。

尹尚先创立了深部带压开采水害防治理论技术体系，提出了深部带压开采评价方法，以地面超前区域治理为理念，以水平定向钻探技术及注浆改造技术为核心，研发了地面超前区域治理成套技术，攻克了我国深部呆滞煤炭资源安全开采的技术瓶颈。

其中，地面超前区域治理，实现了该领域理论技术的全面突破，解决了长期困扰我国企业的重大技术难题。经多家煤炭基地试验示范，专利许可在全国深部矿井推广应用，已解放并安全采出煤炭80亿吨，为我国能源安全保障作出突出贡献。

尹尚先创立的深部带压开采理论技术体系，得到欧洲科学院Rolf K.Eckhoff院士的正面评价，荣获2011年度国家科学技术进步奖二等奖及5项省部级奖。

（六）

尹尚先见证了我国煤矿安全生产环境的不断改善。“这些年，我国煤炭产量不断增加，但事故起数和死亡人数不断下降，百万吨死亡率与先进国家已经没有多大差距。”他说。

尹尚先是《煤矿防治水规定》《煤矿安全规程》《煤矿防治水手册》《煤矿防治水细则》等文件的主要制定者及修编者。这些技术和规章制度的保障，从根本上扭转了煤矿水害事故多发频发、群死群伤的严峻形势。

“现在各地对煤矿安全生产督导检查都比较严格，绝大多数煤矿能很好地遵守安全生产相关法律法规。”尹尚先说。他经常作为技术专家到煤矿参加督导检查。

尹尚先热衷于到煤矿进行指导服务，“每年几乎都要开几十场培训课”，讲解水害防范的技术和相关法律法规。

“一个煤矿有多少人从事防治水专业，有多少队伍，有多少设备，有没有专门机构，制定了什么样的措施和制度，投入有多少，等等，都有明确的要求。”尹尚先说，“在技术层面上，打多少钻孔，打成什么样的，怎么下套管，口径打多大，在《煤矿防治水细则》中都有规定。”这些都是尹尚先开展技术服务时的主要讲解内容。

尹尚先累计到煤矿宣讲近1000场次，举办全行业公开讲座100余次，被开滦集团等企业授予“荣誉矿工”称号。

“如果每个煤矿都严格按照《煤矿防治水细则》等规定来生产，百分之九十以上不会发生水害事故。”尹尚先说，但是安全生产永无止境，煤矿水害研究还将不断深入，距离百分之百还有一定的距离。为了不断缩短这个距离，尹尚先一如既往，砥砺前行。

原文刊登于《中国应急管理报》2024年1月24日第6版