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前言

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在宁夏贺兰山腹地,隐藏着一处持续燃烧超过三个世纪的地下火区。这片煤层自燃现象自清朝起便悄然蔓延,至今仍未熄灭。

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这场旷日持久的燃烧不仅吞噬了大量优质煤炭资源,还释放出大量有害物质,对区域生态环境构成严重威胁。

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贺兰山与黄河直线距离仅55公里,水源看似近在咫尺,人们自然会发问:为何不引黄河水直接浇灭火焰?

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这一设想虽直观合理,实则面临多重现实壁垒——地形落差、工程规模、操作风险以及生态敏感性等问题交织叠加,使该方案难以实施。

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那么,为何这看似触手可及的水资源无法终结这场百年烈焰?背后究竟隐藏着怎样的复杂因素?

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贺兰山煤矿自燃

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贺兰山煤层自燃的历史可追溯至清代中期,已有逾300年连续燃烧记录,是中国现存最久远的地下煤火之一。

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整个山脉共分布有25个明确划定的火区,其中汝箕沟矿区集中了18处,成为燃烧最为集中的区域。

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据测算,每年因煤火损耗的无烟煤高达115万吨,造成直接经济损失接近10亿元人民币。

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除了经济层面的巨大浪费,长期燃烧带来的环境代价同样沉重。

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数据显示,每年由此产生的颗粒物排放量达1.29万吨,二氧化硫排放量为5324吨。

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这一污染强度极为惊人,相当于一家中型火力发电厂颗粒物排放量的269倍,以及二氧化硫排放量的24倍。

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尽管煤火蔓延速度平均每年仅为10米左右,但其影响范围随时间不断扩展,已波及周边空气质量和生态系统稳定性。

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燃烧主体为高品质太西煤,这种低灰、低硫、高热值的无烟煤储量本就稀少,一旦焚毁将不可再生。

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更为棘手的是,火源深埋于地下数百米,属于深层高温燃烧带,并非地表明火,常规手段难以触及核心区域。

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部分火区紧邻贺兰山国家级自然保护区,区域内栖息着岩羊、马鹿等多种珍稀物种。

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长期燃烧改变了局部微气候与土壤化学性质,一些植物甚至适应了高温气体环境,形成了独特的生态响应机制。

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若贸然采取大规模干预措施,可能打破现有脆弱平衡,导致野生动植物生存环境恶化。

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因此,治理工作不仅要应对技术难题,还需兼顾生态系统的动态稳定,是一项融合地质、能源、环保等多学科的系统工程。

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为何黄河水无法扑灭煤火

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面对如此漫长的燃烧历史,公众普遍产生疑问:既然黄河距离不足60公里,为何不能调水灭火?

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表面上看,引水灭火似乎是成本最低、见效最快的解决方案,然而实际情况远比想象复杂得多。

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从地理条件分析,黄河水面海拔约为1100米,而汝箕沟矿区平均海拔达到约2000米,两者之间存在近900米的垂直高差。

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这意味着输送水源需克服巨大的势能障碍,不仅要跨越55公里水平距离,还要将水体抬升近千米高度。

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作为对比,南水北调中线工程最大扬程仅约100米,依靠多级泵站和庞大渠系才得以实现。

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若要在贺兰山实施类似项目,所需提升高度为其九倍之多,所需的电力消耗和基础设施投入将达到难以承受的程度。

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以黄河年均径流量580亿立方米计,即便仅抽取1%用于灭火,每日耗电量也将相当于一座中型电站全年满负荷运行的总发电量。

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从能源效率角度评估,这种“以电换水”的模式显然不具备可持续性。

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更关键的问题在于,煤层燃烧的核心温度可达400至700摄氏度,处于深度氧化状态。

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若大量冷水突然注入高温煤体,水分会在瞬间汽化并发生水煤气反应,生成氢气与一氧化碳混合气体。

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此类可燃气体积聚后极易引发剧烈爆炸,冲击波足以掀翻数十米外的金属结构物。

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此外,冷热交替会导致煤岩体迅速收缩开裂,形成新的通风通道,促使更多氧气渗入内部,反而助长火势蔓延。

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灭火过程中一旦引发火区扩散或复燃,后果将更加严重。

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同时,火区毗邻生态敏感地带,若采用大规模引水或爆破剥离等方式,极有可能破坏地表植被、扰动地下水系统,并危及野生动物栖息地。

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综合考虑地形限制、工程技术瓶颈、安全风险及生态保护要求,利用黄河水直接扑灭煤火在当前条件下几乎无法实现。

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煤火治理现状

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针对贺兰山煤火长期存在的现实,我国采取了以“稳控为主、渐进消除”为核心的综合治理路径。

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自2016年至2022年,国能宁夏煤业累计投入超4000万元资金,探索多种非激进式治理技术。

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黄土覆盖法是通过在火区表面铺设厚层黄土,隔绝空气供给,抑制燃烧反应继续进行。

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打钻灌浆法则是在地表钻孔,向深部煤层注入由黏土、粉煤灰和惰性材料组成的浆液,封堵裂隙,阻断氧气流通路径。

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但由于贺兰山煤层本身结构疏松多孔,历史上曾存在小煤窑多达140处,地下空洞与裂缝广泛发育,最深火点位于地下280米处。

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注浆作业难以完全填充所有隐蔽通道,导致部分区域仍存在供氧可能,治理效果受限。

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剥离灭火法则是通过机械方式移除浅层燃烧煤体,虽然见效较快,但工程强度大、成本高,且易造成地表扰动和水土流失。

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专家估算,汝箕沟矿区太西煤总储量约为2.77亿吨,按当前年均烧损速度推算,剩余可燃资源预计将在24年内耗尽。

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这一时间节点凸显出治理工作的紧迫性,必须在资源彻底焚毁前完成有效控制。

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地方政府与相关企业已制定明确目标:力争在2030年前实现所有火区全面熄灭。

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灭火完成后还将开展边坡加固、覆土整形与植被重建等生态修复工程。

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整个治理计划预计总投资约40亿元人民币,旨在同步达成资源保护与生态恢复的双重目标。

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尽管这类“保守治疗”策略进展缓慢,但其优势在于风险可控、生态干扰最小,且具备长期可持续性。

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通过建立实时监测网络和动态管理机制,能够及时掌握火区演化趋势,防止意外扩散。

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这也反映出中国在处理复杂自然资源问题时,正逐步转向科学统筹、精准施策的现代化治理模式。

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未来随着遥感探测、智能注浆、纳米封堵等新技术的发展,或许会出现更高效、更安全的治理手段。

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但在现阶段,“先稳后灭、循序渐进”仍是唯一可行的选择。

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结语

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贺兰山煤层持续燃烧三百余年的事实,揭示了人类开发活动与自然系统之间的深刻互动。

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一个看似简单的用水灭火设想,背后牵涉到地理格局、工程技术极限、安全生产边界以及生态保护红线等多重维度。

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经过多年的科研攻关与实地实践,目前所采用的渐进式治理方案虽节奏平缓,却是基于现实约束下的最优解。

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这不仅是对煤炭资源管理能力的考验,更是对中国生态文明建设理念的一次具体检验。

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随着科技持续进步,未来有望实现火区彻底熄灭与生态功能全面回归。

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但在那一天到来之前,唯有坚持科学态度、尊重自然规律,才能在这场与时间赛跑的较量中赢得主动。

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贺兰山的地下烈焰,不只是资源流失的警示灯,更是一面映照人与自然关系的镜子。