数学史专题
煤是18世纪和19世纪的主要燃料，采煤为工业繁荣提供了手段。它无疑在法国工业进步中发挥了至关重要的作用，而诸如矿业学校这样的学校为采矿工程师提供了培训，使他们学习高效安全采矿背后的科学原理。许多数学家曾在矿业学校接受培训，在本文中我们讨论儒勒·昂利·庞加莱作为采矿工程师的职业生涯。
儒勒·昂利·庞加莱于1875年10月进入矿业学校。作为学业的一部分，他于1876年在诺曼底进行了野外工作，随后参加了学校组织的出国旅行，1877年前往奥匈帝国，次年又去了几个斯堪的纳维亚国家。第一次旅行之后，庞加莱写了两篇研究报告，一篇关于匈牙利国家铁路煤矿的开采，另一篇关于东欧巴纳特的锡冶金。第二次旅行之后，他写了两篇关于斯堪的纳维亚国家采矿的研究报告。这些研究报告均未留存下来。
他于1879年3月28日从矿业学校毕业，获得采矿工程师资格，并立即在矿业团获得任命，担任法国东部弗朗什-孔泰地区沃苏勒的矿务督察。庞加莱曾明确要求获得一个能让他靠近洛林家人的职位。他于1879年4月3日抵达沃苏勒就任新职，并立即开始对矿山进行督察。他负责沃苏勒正东方向的龙尚煤矿。
庞加莱在检查中寻找什么样的东西？每个矿井都必须评估其未来生产的潜力。矿井必须尽可能高效地保持运转，因此庞加莱必须报告可能积聚气体的区域，并且非常重要的一点是，报告如何清除气体以免造成问题。通风至关重要，既要把新鲜空气送入矿井，又要排除危险的可燃气体。在庞加莱检查的矿井下工作的矿工用镐把煤从煤层上敲下来。由于可燃气体的危险，在矿工进行作业时提供不会点燃气体的照明至关重要。约1815年发明的戴维安全灯在庞加莱工作时提供了解决方案。它由一个火焰组成，火焰被双层金属丝网包围，防止任何可燃气体被点燃。然而，尽管通风至关重要，但过强的气流会使戴维灯变得不安全。
在最初的几个月里，庞加莱进行的检查是例行公事。他下到每个矿井，仔细检查，然后写一份报告。例如，他在1879年6月4日对圣夏尔矿井进行了例行检查。然而，1879年9月1日，马尼矿井发生爆炸，该矿井从1879年7月8日才开始运营，庞加莱迅速赶到现场评估原因。一个班次有二十二名工人，爆炸发生在凌晨3点45分，导致前一天晚上18点乘罐笼下井开始工作的二十二名工人中的十六人死亡。两名工人刚从矿井上来，而爆炸时在罐笼里的四名工人得以到达地面。另有一人被找到时还活着，但于次日因伤势在医院死亡。其他人在爆炸发生时都在工作地点几乎立即死亡。救援行动立即开始，由休班的首席矿工M Juif搜寻幸存者。庞加莱在救援行动进行期间下到矿井，于9月1日开始调查爆炸原因。直到9月3日才找到所有尸体。
可以想象，庞加莱的报告是一份论证极为严谨的文件，他详细列出了一系列可能的原因，并列举了支持或反对每个原因的证据。首先，他概述了矿井及其两个通风井，这两个通风井使空气得以流通。离地表最近的煤层在650米深处，只有那个煤层正在开采。庞加莱随后精确描述了三條巷道的长度以及地下通道的准确测量结果。然后他描述了所采用的通风方法，该方法使用了一台临时机器。他在报告中附了一张图表，给出了7月26日和8月21日——即事故发生前几天——所进行的空气体积实验的结果。庞加莱还报告说，公司密切监控矿工，特别是确保他们不损坏自己的灯。
随后列出了矿工的名字，并仔细记录了他们当晚承担的职责。救援的细节被精确记录。特别是，庞加莱 赞扬了休班主矿工 M Juif 的勇敢：——
这个休班的人毫不犹豫地冲去迎击危险。正是他的镇定避免了第二次灾难，因为他扑灭的衣物本可能引起火灾和第二次爆炸。尽管他年近 60 岁，他仍在矿井中连续待了十八个小时。他到处奔走，以至于工程师们不得不拦住他。在我看来，这个人值得奖励。
爆炸发生在哪里？庞加莱首先陈述了一个众所周知的事实：在瓦斯爆炸中，位于气流上游的矿工被烧伤，而下游的矿工则窒息而死。Magny灾难中的所有矿工都死于烧伤，因此爆炸发生在他们所有人的上游。然而，这留下了两个可能的爆炸地点，仅凭这一证据，两者可能性相同。查看因爆炸威力而坍塌的隧道位置，进一步支持了爆炸发生在两个地点之一的说法，但未能区分出正确的那一个。为了获得关于哪个是正确地点的有力证据，庞加莱检查了矿工们的矿灯。瓦斯极有可能是由其中一盏矿灯点燃的，因此他们检查了矿灯的损坏情况。每盏矿灯都已编号，并在轮班开始时签发给特定的矿工，这一信息也被记录在案。有两盏矿灯从未被找到，推测被埋在坍塌物下，还有一盏完全被毁。那些轻微损坏的矿灯显示出损坏是爆炸造成的迹象。
然而，476号矿灯上有一道裂口，与矿工镐造成的损坏相符。但有一个谜团。记录显示476号矿灯发给了Auguste Pautot，但它并不是在他的尸体附近被发现的。相反，它挂在离地面15厘米的支架上，靠近Emile Perroz的尸体。Perroz当时正在把煤装上车，没有镐，而Pautot一直在用镐工作。庞加莱推断，Pautot用镐击中了自己的矿灯，但没有注意到自己把它损坏了。当时没有问题，因为矿井中没有瓦斯。Pautot出于某种未知原因去和Perroz说话，当他回到自己工作的地方时，误拿了Perroz的矿灯。当煤层释放出甲烷时，甲烷接触到损坏的矿灯，发生了第一次爆炸。部分燃烧且仍在燃烧的瓦斯到达了主隧道，那里气流强劲，发生了第二次爆炸。庞加莱写道：-
公司已尽人力所能防止事故。这场灾难是由Pautot的笨拙造成的，他为一时疏忽付出了生命的代价。这个人不是个坏工人，从来没有人抱怨过他；但最好的矿工也常常犯类似的错误。
他还指出：-
总共有9名寡妇和35名孤儿，其中最大的超过17岁，另有6人超过12岁。公司立即向每个家庭发放了40法郎……救济基金确保每位寡妇每月获得25法郎的抚恤金，每位孤儿每月获得8法郎的抚恤金。然而，公司的慷慨努力或许不足以缓解如此深重的苦难。
Roy和Dugas在[2]中指出，庞加莱的报告：-
……是其同类著作的典范。
他们还指出，庞加莱没有提及他自己在救援中的作用：-
但必须强调，庞加莱对自己个人的作用保持沉默，尽管他肯定参加了这次持续三天的救援……
庞加莱于1879年11月29日返回马尼矿，报告新安装的通风系统。他关于这次视察的报告于11月30日签署，随后在12月1日，他获得了卡昂理学院数学讲席。他不再从事采矿工程师的工作，但继续在矿业团中保有职位。他于1893年7月22日晋升为总工程师，随后于1910年6月16日晋升为总监。
他在1912年，即他去世的那一年，写了一篇关于采矿的文章。他在其中写道：-
一个火花就足以点燃空气与甲烷的爆炸性混合物，然后我不愿描述随之而来的恐怖……
在同一篇文章中他写道：-
有些矿井没有瓦斯；但在那里仍然不安全；有时空气中充满细小的粉尘，而这种粉尘与空气混合，就像瓦斯一样能引起爆炸……
显然，庞加莱余生都未能摆脱马尼爆炸惨剧的阴影。