你敢信?贺兰山地下的一场火,从 18 世纪初清朝年间烧到现在,整整 300 年。每年 10 亿元的优质煤炭凭空烧掉,未经过滤的烟尘直排空气,破坏当地空气质量,贺兰山生态更是遭重创 —— 地火所过之处土壤剧升温、水分快速挥发,最终寸草不生。
这场大火的起因,史书无详细记载,但爆发时间锁定在 300 多年前的清朝。学者推测,可能是当时工人安全意识不足,在井下或矿坑内点火取暖,意外引燃煤层;还有部分煤层属于自燃。
贺兰山产出的是优质太西煤,号称 “煤中之王”,热量高且化学性质活跃。矿工挖开地表后,太西煤暴露在空气中会快速氧化,持续放热。挖掘过程中煤块碎裂,与空气接触面积大幅增加,热量不断累积,遇上炎热天气或阳光直射,就极易自燃。
300 年前的生产力和技术,把几吨水运到贺兰山里都是大难题,根本没法救灾,只能放任地火蔓延。更糟的是,当地人还要靠挖煤谋生,持续开采又制造新的起火点,形成恶性循环,最终造就了这场燃烧数百年的地火。
有人问,现在科技发达了,为啥不直接往煤层灌水降温?答案是灌水灭火会引发爆炸、塌陷,反而更危险。大量水进入燃烧煤层,会瞬间被高温气化,体积急剧膨胀后从裂缝喷射而出,还可能引发地表塌陷、山体滑坡。更恐怖的是,高温火区的煤会与水蒸气反应,产生一氧化碳和氢气这两种可燃气体,极易引发爆炸。
还有人想到切断空气供应,用沙土或泡沫覆盖着火点。原理没问题,但对付地火根本行不通。燃烧的煤尘产生高温,地底空气受热膨胀上升,通过地表裂隙排出,地底形成负压区,相当于自带巨型抽风机,会通过其他地表裂缝强行吸入外界空气,源源不断获得燃烧所需的氧气。想要堵住所有进气口?动辄几十平方公里的火场,很难找到每一条缝隙,何况多数缝隙在崎岖山地,封堵难度极大。
既然传统手段不行,只能另辟蹊径。我国治理贺兰山地火,采取了几种特殊方法。
一是挖掘灭火:派出大量挖掘机挖开地表,掏出正在燃烧的煤,在地面浇水冷却后回填;也可以围绕火场挖深沟做隔离带,火烧到这里没了可燃物,自然熄灭。不过这种方法只适合浅层地火,贺兰山有些火区在地下几十米甚至几百米,挖掘机根本够不着,连着火点都未必能发现。
二是注浆法:用黄土、水、煤灰粉等调制特制泥浆,灌注到燃烧煤层。相比纯水,泥浆产生的水蒸气更少,还有流动性,能填充覆盖整个煤层,物理隔绝氧气。但地下煤层未必平整,浆液受重力影响会向低洼处汇集,而且泥浆中的重金属等污染物可能下渗,污染地下水。
三是充气法:调派大型罐车,将氮气或二氧化碳注入地下,挤走原有氧气。惰性气体无法助燃,直接破坏燃烧的化学条件。但这种方法耗费人力物力,大面积燃烧可能需要上百辆送气车辆持续作业。而且煤层容易复燃,地下岩石热容量大、导热率低,即便扑灭明火,周围岩石仍保持数百度高温,停止充气后氧气重新进入,很可能再次引燃。
从 80 年代开始,我国就着手治理贺兰山地火,但没能遏制火势扩张。2017 年起,当地陆续投入上百亿元展开攻坚战,挖掘、注浆等方法轮番上阵,还关停了贺兰山大部分煤矿,避免矿道成为地火进气口,也防止采矿引发新火灾。
靠着背水一战的决心,灾情逐渐得到遏制。目前 25 处主要火区中,已有 5 处确定熄灭,4 处火势减缓,但仍有 16 处需治理,预计要到 2030 年才能彻底扑灭。
煤矿火灾就像地球的慢性病,治起来代价大、过程痛苦,还未必能一蹴而就,但如果彻底放任不管,病情只会越来越严重。
不止贺兰山,全球多地都受地火困扰。全球每年有 2000 万 - 6 亿吨煤炭因煤矿火灾报废或无法开采。美国森特勒利亚小镇,60 年代因烧垃圾意外引燃煤层,燃烧几十年后,政府投入数千万美元仍无法扑灭,只能让居民集体搬迁,小镇沦为鬼城,还成了恐怖 IP《寂静岭》的原型。
印度贾里亚煤矿更夸张,上世纪初引燃煤层后,十几届政府不愿斥巨资治理,也不愿安置居民。大火烧了上百年,150 平方公里煤田处处火光,地面塌陷、房屋倾倒,当地 7 万多居民每天呼吸有毒烟雾,集体患上肺病。直到外国记者拍摄惨状获新闻奖引发全球关注,印度政府才勉强迁走 2000 多人。按学者测算,如果继续放任,贾里亚煤矿还能烧 3800 年。
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