文/良之才

赤焰燒虜雲，炎氛正塞空。

不知陰陽炭，何獨燒此中？

火焰山是西遊記中的神山，地處西方必由之路，八百裏火焰無春秋，取經人過火焰山是人們耳熟能詳的故事。但很多人恐怕不知道，現實的生活中，還真有這樣的“火焰山”，它就是地處中國寧夏的賀蘭山。自從開始燃燒後，賀蘭山煤層已經不休不眠地自燃了300多年，而且有越演越烈之勢。

與火山的驚人爆發力不同，賀蘭山煤層自燃看似冷靜，卻內力十足。即便無緣去現場觀摩，從開篇的圖片中也能窺出一二。

賀蘭山被譽為寧夏的“父親山”，由於它阻擋了騰格裡沙漠（中國第四大沙漠），才造就了沃野千里的寧夏川，讓其成為了稻花飄香的“塞上江南”。又因為賀蘭山的礦藏資源豐富，新中國建立以後，依託於煤炭開採，迅速哺育出了新型工業都市---石嘴山。

賀蘭山的煤層自燃，可以追溯到清帝國，而被燒了幾百年的煤炭，正是鼎鼎有名的太西無煙煤，素有“太西烏金”之稱，是寧夏五寶之一。可就是這樣珍貴的煤炭，卻一直在白白的燃燒，還形成了巨大的火區，每年都有將近115萬噸的太西煤囙此而消失，光直接經濟損失就有10億元左右。

看到這裡，很多人也許就不明白了，清朝之前好好的，說明這火也是後來才燃燒的，既然造成如此大的損失，為何不將賀蘭山的大火撲滅呢？難道說科技發展到今天，還不能够控制這“火焰山”嗎？

答案是，這火還真不好滅火，當地的幾代人都急切地想滅火，但卻一直沒有實現。那麼，這樣厲害的火焰山，到底是如何引起的？又有何危害呢？本文，我們就來科普一下，看看賀蘭山大火到底有何“過人”之處？又該如何去撲滅？全文約3000字，預計閱讀時間15min，感謝您的閱讀。

一、煤層如何開始燃燒的？

煤炭是地球上最重要也是最普遍的化石資源，但煤炭的自我燃燒的情况卻不是很常見。如果要總結煤炭自燃的規律的話，一般來說，煤炭的自燃有三個階段：

（1）第一階段：潜伏

這一階段中，煤炭和礦物質會發生持續的低溫氧化，主要是煤炭和氧氣的氧化反應，這種反應會生成不穩定的碳氧化合物，並釋放出一定的熱量。而這些熱量會慢慢地蓄積起來，所以是潜伏階段。

（2）第二階段：持續

這一階段中，氧氣變得充足起來，而隨著氧氣的持續注入，反應的能量也被不斷蓄積，周圍的溫度開始慢慢提升。

（3）第三階段：燃燒

這一階段中，空氣中的溫度不斷提升，當達到70℃到80℃以上的臨界值時，化學反應的速度會明顯加快，煤層的溫度也會快速上升，但不會燃燒。直到溫度達到300℃到500℃的時候，煤層就開始自燃，進入燃燒階段。

雖然自燃的煤層會經歷這三個階段，但很顯然，並不是所有的煤層都會自燃。那為什麼中國的煤層那麼多，偏偏是賀蘭山燃燒停不下來呢？

二、為什麼是賀蘭山自燃？

賀蘭山煤層自燃非常特殊，嚴格來說，會造成今天的結果（燃燒三百年）一半是自然因素，一半則是人為的影響。其首次燃燒的起因已經不可考究，但專家推測原因多是因為人工井下取暖後火未熄滅所致，上世紀90年代以來，賀蘭山的小煤礦到處開採，也導致老火區不斷發展，而新火區不斷產生。

我們先來看看自然的因素，煤炭的自燃需要四個條件，再來看看人為的影響：

（1）游離炭

破碎狀態的煤炭，它們有自燃傾向的，大多數以碎煤的狀態存在。

（2）含氧量

大於12%氧含量的空氣，不斷在碎煤中來往。

（3）空氣流速

空氣流動速度適中，使破裂煤體有積聚氧化熱的環境。

（4）時間

時間是最好的催化劑，隨著時間的持續，煤體慢慢會達到著火溫度。

賀蘭山日照充足，熱量資源比較豐富。根據2010年統計，當地的年平均日照在3000小時以上，平均氣溫穩定≥10℃。這就提供了良好的燃燒條件，賀蘭山地區地層溫度很高，已經可以達到煤炭自自燃的條件，再加上與外界的空氣接觸，積累一定的時間後，使得賀蘭山煤炭開始燃燒。

（5）人為因素

除了自然因素之外，人為因素也不可忽視。上個世紀50年代，賀蘭山開始建礦，各式大小煤礦也紛紛出現。上世紀末期，隨著井工煤炭開採延伸，井下開採條件全面惡化。人為肆意大規模採煤，造成了大量的煤層暴露，也囙此加速了賀蘭山的自燃。而產自賀蘭山的“太西煤”具有高化學活性、高瓦斯含量等特點，一旦燃燒後，就很難再去熄滅，反而加劇了火區的擴張。

三、煤層自燃的危害有哪些？

賀蘭山煤層不眠不休的燃燒，到底有什麼危害呢？

（1）消耗資源，不可再生

煤層自燃消耗國家煤炭資源，整個礦區探明的煤炭儲量為5.8億噸，現時還剩約2.7億噸，其中受火區影響的資源儲量為6700多萬噸。按照這樣的燃燒速度，只需要24年，賀蘭山煤炭將全部燒毀。對於煤炭這種不可再生資源來說，沒有意義的消耗，本身就是巨大的損失。

（2）治理困難，改變地形

煤層的燃燒會引起地層塌陷，在地面形成裂隙，而這些裂隙又會讓更多的氧氣進入，成為新的氧氣通道，加劇賀蘭山煤層自燃的情况。同時，整個煤層的穩定性也會降低，對煤礦生產構成嚴重危害。如今的賀蘭山，一些山頭已經被燒塌，山體表面變成紅褐色，地形都發生了嚴重的改變。

（3）污染環境

資料顯示，火區燃燒每年僅排放顆粒物、二氧化硫就達1.29萬噸和5324噸，相當於一個中型火電廠排放量的269倍和24倍。而因為自燃析出大量的煤焦油、芒硝、硫磺等有害氣體，長期盤踞在賀蘭山上空，對環境造成了嚴重的傷害。賀蘭山北段地表相對富酸與此有直接關係。而牧草也囙此被氟毒害，讓寧夏賀蘭山成為羊氟中毒典型病區。

（4）影響生態

賀蘭山的森林資源非常豐富，總面積達到了27600公頃，有很多都是特有的動植物。但因為煤層自燃，已經損毀332公頃土地，土地荒漠化和水土流失非常嚴重，對賀蘭山的生態環境產生了不好的影響。

四、為什麼無法直接撲滅？

既然有如此多的問題，那麼，為何不將火焰撲滅呢？不是不想，是真的無法實現。不管是在國內還是國外，煤層自燃都是一個頭疼的問題，想徹底根治幾乎是不可能實現的。而賀蘭山的難度，相比於外國，更為複雜。

具體來說，賀蘭山的煤層燃燒，不能用水。因為本身就是煤層，燃燒非常激烈，不同於常見的火灾，水進入賀蘭山煤層會迅速被蒸發，甚至形成水煤氣（將水分解為氫氣和一氧化碳），這些氣體會產生助燃作用。

而另一種常規的滅火手段---隔絕空氣，在賀蘭山也不適用。賀蘭山的地形複雜，大部分地面經過了長期的燒烤，早已經變得非常鬆散，這就造成了空氣入口無處不在，這種條件下，隔絕空氣非常困難。

科學的滅火方法是：地表封堵，泥砂灌漿；减風降阻，均壓通風。使用專門的高分子複合膠體泡沫在火區鑽孔後注入地表，覆蓋碎煤並完成隔氧。對於空氣將抽取式轉換為壓入式，再配合新建凝膠隔離牆帶擋住火勢蔓延，逐步控制煤層自燃。

五、結語

如今的賀蘭山經歷了數十年挖煤開礦，在不斷釋放資源“紅利”後，也讓自己痕累累。幫助“父親山”滅火，是當地人多少年來的心願，更是當務之急。除此之外，對賀蘭山煤礦進行整頓也非常重要，保護生態才是真正的覈心道路。

金山銀山，不如綠水青山。無論怎樣，滅火都是一個超級工程，如何徹底解決賀蘭山煤層自燃問題，是一個困擾世界的難題。你覺得，中國能破解這個難題嗎？