提起火焰山，大家也许第一时间想到的是《西游记》中，唐僧师徒取经路过之地，又或者是新疆吐鲁番的火焰山景区。
但西游记毕竟是虚构的神话小说，火焰山景区虽然高温酷热但实际上并无熊熊大火，而在我国宁夏与内蒙古的交界处，倒是真有一处地方，火焰从300年前燃烧至今，那便是贺兰山。
世界的“煤中之王”
贺兰山地质历史长达20亿年，地层发育比较齐全，从一片汪洋变成如今奇特山脉的同时，也蕴藏了众多的矿藏资源。
公元1272年，马可·波罗穿越西夏旧地，在贺兰山北部发现了一种“会燃烧的黑色石头”，这就是煤。
而贺兰山汝箕沟的煤炭，也因为其“三低六高”的特性，享誉世界，被称为：“世界煤中之王”。
所谓三低，是指低磷、低灰、低硫；而六高，是指高发热量、高块煤率、高比电阻、高化学活性、高精煤回收率和高机械强度。因为这个特性，贺兰山的煤以出口为主，被称为“宁夏五宝之一”。
但煤炭在给贺兰山带来世界声誉，带动资源开发，促进经济增长的同时，也给贺兰山带来了损失惨重的灾难。
煤炭会自己燃烧？
20世纪50年代初期，中国先后派出勘探队深入贺兰山地区寻找煤矿，最后发现贺兰山地区蕴含着丰富的煤炭资源，矿区面积达到40余平方公里，储量约15亿吨。而贺兰山成为“火焰山”的原因，便是煤炭的自燃。
煤炭的自燃是一种自然界存在的客观现象，已经存在了数百万年。是由于煤炭与氧气进行了氧化作用而自动发生燃烧的现象，是一个自加速的氧化放热反应。
简单而言，就是氧分子在靠近煤之后，运动的速度大大降低，因此释放出了热量，导致煤炭温度不断上升，从而促使氧分子与煤炭表面的分子进行了反应，从而释放出了大量反应热，最终导致了煤炭的自燃。
贺兰山的独特地理面貌
贺兰山作为中国重要的地理分界线，不仅削弱了西北高寒气流的东袭，还阻止了潮湿的东南风西进。西部和北部又有著名的腾格里大沙漠和乌兰布和大沙漠，这样独特的地理环境导致它具有气候干燥、风大沙多、蒸发强烈的特点。
再加上它日照充足，热量资源丰富，根据官方2010年的统计，年平均日照能达到3000小时以上，每个月的降水量分配极不均匀，年蒸发量与年降水量差值巨大，这就导致地表水资源不足，空气常年干燥。因此形成的高温也使煤矿的热量无法完全散发，无形中帮助了煤的自燃。
而贺兰山出产的太西煤，本质上是无烟煤，是最不易燃的一种煤，但煤矿的储存量巨大，煤层极厚，这就导致煤炭难以全部采用，会遗留大量浮煤和残柱，煤层更容易受到压迫，热气无法消散，从而发生自燃。
加上早期煤炭开采时普遍存在动工不规范的问题，有许多规模不一的不规范煤窑破坏了矿区的环境，采矿区因此支离破碎，裂缝众多，空气自然就能见缝插针地进入地下，当煤与氧气的接触增加，这就助长了煤炭的自燃。当年不规范采矿遗留的问题对汝箕沟煤矿区的灭火工作而言无疑是雪上加霜。
煤层自燃的危害
旧的山火还未扑灭，新的山火又滚滚而来。贺兰山丰富的煤矿存储，导致灭火工作从来都不是一蹴而就的事。国家如今每年花费大量的人力、物力和财力，依旧难以对燃烧的大火进行彻底的熄灭。
如今汝箕沟煤炭自燃的区域已经多达30多处，统计数据显示，煤层自燃消耗的煤含量近3.5亿吨煤，每年造成的损失高达10多亿，极大地浪费了我国的化石资源，根据统计，50年后，该地区可能再也没有煤矿，只能见到煤灰。
而煤炭燃烧时产生的氮氧化物和PM2.5等物质，不仅会造成雾霾，污染空气，还会形成酸雨，破坏周围的山林植被，从而加剧温室效应。
扑灭煤炭自燃之火如此重要，那为什么山火一直延续了300多年都无法扑灭呢？
煤炭自燃之火是无法彻底熄灭的
煤炭是从山下开始燃烧的，长期的燃烧导致山体以及周边的温度极高，如果试图用水灭火的话，必须要在灭火之后用水将整个高温煤矿全部降温，这样的用水量将是一个天文数字。
但贺兰山常年干燥，水分不足，根本没有条件用如此多的水来灭火。而灭火的用水量不足，会导致水和碳发生化学反应，从而生成一氧化碳和氢气，这两样气体都会在火焰没有完全消失前加剧煤炭的燃烧，严重的能引发剧烈的爆炸。
但向煤层内注入水泥或泥浆的办法也并非完全可行，所谓的“黄泥灌浆”法，是指向可能发生和已经发生内因火灾的采空区注入黄泥浆，以预防或消灭矿井火灾的方法。
虽然我国科学家邓以纯曾用“黄泥灌浆”法扑灭甘肃的煤层自燃，但贺兰山的地质同甘肃的煤矿地区截然不同，情况更为复杂，外加采矿的历史遗存，岩层由于长期的高温燃烧而变得疏松，泥浆不可能填补所有的空隙，即便扑灭火苗，也依然有“死灰复燃”的可能。因此，这个灭火方法的效果同样有限。
而在其他矿区有可行性的“剥离加注浆灌浆法”，也需要先将正在燃烧的表面煤层挖走，再进行注浆灌浆，而贺兰山的汝箕沟矿区，不仅表层的煤会燃烧，还有深层燃烧的煤，煤层结构复杂，不同层次的煤的燃烧情况也有差别，当煤炭燃烧时会产生含量较高的瓦斯，这样采空区的面积一旦增加，会导致尚未消灭的火焰更迅猛地蔓延，这就不是灭火，而是“纵火”了。
因此，以上三种方法都只能在贺兰山矿区进行局部应用。
而要使用什么方法灭火，如何灭火，都需要知道该区域的地下，是否有煤正在燃烧。
那如何才能知道需要灭火的区域地下有没有正在燃烧的煤呢？
新科技帮助查探燃火情况
随着科技的进步，地质矿产部航空物探遥感中心探索出了汝箕沟矿区煤层火区的遥感探测方法，提出以航空红热手段为主，配合中、大比例尺彩色红外摄影进行矿区煤层火区详查的遥感探测方法。
这种方式同时配合典型火区的航空遥感和地面调查，能使已知的活火区得到有效的显示，地下煤火燃烧在地表形成的众多岩石塌陷、裂隙、烟雾和化学析出物等都会在高分辨路可见光遥感影像上留下痕迹。
因此，技术人员能够运用遥感技术，对矿区内外的煤层自燃情况做出更加准确的分析，从而帮助救火人员更加了解燃火区域的情况，降低灭火成本，保障救援人员的安全。
在掌握了煤层燃烧的具体情况后，相关部门便能够制定专属于贺兰山矿区的灭火方案，遏制汝箕沟的煤炭自燃，从而减缓煤矿能源的消耗，维护周围的生态环境。
如今，专家们也在钻研能够阻隔煤炭和氧气发生反应的阻化剂，试图从根本上遏制煤层的燃烧。随着科技的进步，煤层自燃的情况必然能得到有效控制，矿区救火也能更加高效快捷。
相信在不久之后，“火焰山”的火能够成为往事。
参考资料
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