寧夏賀蘭山的煤層已經持續燃燒300多年，每年造成的直接經濟損失多達10億元。在上世紀90年代，賀蘭山的煤礦開採愈演愈烈，很多中小型煤窑濫采、亂采煤礦，缺少統一、規範的經營管理，礦區的不規範操作導致明火區不斷擴大，煤炭層的自燃程度也趨於加重。

在賀蘭山汝箕溝礦區，煤層燃燒範圍之大，燃燒時間之長，在國內實屬罕見，引發了社會各界的廣泛關注。對此，有人產生了這樣一個疑問：賀蘭山的煤炭一直燃燒，為什麼不通過澆水的管道來撲滅呢？在回答這個問題之前，我們先來瞭解一下賀蘭山的煤炭到底有多少“家底”。

賀蘭山煤層的秘密

寧夏自治區蘊含著豐富的煤炭資源，可以說是“家底豐厚”。據2008年寧夏日報報導，自治區地礦局曾用3年時間探明了當地的煤炭儲量，共約有20億噸，主要分佈在鄂爾多斯盆地西緣、賀蘭山以及寧夏南部的弧形構造帶。這三條成礦帶不僅蘊含著豐富的煤礦資源，還蘊藏有4.13噸的金礦以及30000多噸銅礦，堪稱礦產“聚寶盆”。

賀蘭山脈位於寧夏與內蒙古自治區的交界處，西部毗鄰阿拉善沙漠，東部則與銀川平原相接。阿拉善主峰海拔為3556m，是典型的半荒漠草原與荒漠的交界地帶，氣候乾旱，年降雨量僅有200~400mm。蘇峪口–阿拉善左旗是一條地理標誌線，將賀蘭山分為了北段和南段兩部分。

其中，賀蘭山北段的煤炭資源最為豐富，這裡煤田的分佈範圍多達40平方公里，煤炭蘊藏量約有15億噸。從上世紀50年代開始，賀蘭山北段就出現了零星的私人礦廠，規模大小不一，礦區相對分散。

賀蘭山北段礦區

上面提到的汝箕溝礦區是賀蘭山最出名的大型礦區之一，同時也是我國著名的“太西煤”生產基地。到了90年代末期，礦區的開採業日益興盛，但井下礦工開採的條件卻越來越惡化，大肆開採煤炭加速了煤層的裸露速度，地下煤層與氧氣的接觸面新增，為煤層自燃埋下了隱患。

在過去的20年裏，借助先進的衛星遙感科技，科學家得以直觀地觀測到汝箕溝礦區的火勢範圍。礦區的24處火區影響總面積為3.32平方公里，自2008年以來，當地對明火區進行了專項整治，多數明火區相繼消失，但地下著火點仍未被撲滅，未來再次蔓延的風險依然存在，容易發生二次灾害。

賀蘭山煤層為什麼會燃燒？

賀蘭山煤層燃燒的可能性有兩種：

第一是由礦工的不當操作引起。比如，礦井工人在井下作業時生火取暖，在地面做飯、抽烟時未及時撲滅火源，這些不當操作都有可能引發煤層燃燒。

某些情况下，採礦工作時操作不當甚至會導致煤塵、瓦斯爆炸，引發更加嚴重的次生灾害。據統計，我國從2012~2015年發生的重大以上的瓦斯爆炸事故共有19起，其中有9起都是由煤層燃燒引起的，造成了巨大的人員和財產損失。

《煤礦安全規程》中有多處條款對礦井火灾的預報、監測都進行了明確規定，比如在一氧化碳等有害氣體的檢查、建立煤礦自燃火灾監測系統等等。但在實際的操作層面上，真正落實到位的礦井並不多，尤其是不符合科學規範的私人煤礦，引燃煤炭的可能性更高。

第二是由煤層發生自燃引起的。煤炭是典型的易燃物，本身就具有一定的自燃傾向性，自燃幾率和易燃氣體的濃度、空氣交換速率以及環境溫度密切相關。據統計，我國受到自燃威脅的大中型礦區超過100個，尤其是在采空區，發生自燃火灾的幾率高達67%，其中有30%是巷道煤柱著火，另外10%則發生在地面。

煤炭自燃引發的火灾事故，後果往往都非常嚴重。比如在2013年，吉林通化八寶煤礦的采空區由於煤炭自燃而引發了瓦斯爆炸，火區在密閉施工時不幸又發生了二次爆炸事故，共導致53人死亡。一年後，新疆大黃山煤礦也發生自燃現象，火勢同樣引發了瓦斯爆炸，導致17人死亡。

為什麼不能用水來撲滅燃燒的碳層？

大家都知道，煤炭礦井中有一氧化碳、甲烷、二氧化硫、氨氣、硫化氫等有毒氣體，當氣體濃度積累到一定程度時，遇明火就極易發生爆炸，後果不堪設想。

而在高溫燃燒條件下，煤炭釋放出可燃性氣體的速率更高。以肥煤為例，在200℃的溫度下，平均每克肥煤每分鐘就可以產生300~500ml的一氧化碳；當溫度再升高50℃，平均1克肥煤在一分鐘之內產生的一氧化碳量就能達到2000~2500ml，堪稱“毒氣彈”！

不同溫度與煤種下，一氧化碳的產生速率

在這種高溫條件下，如果朝礦井或者地下縫隙中灌入大量水體，那麼水受熱蒸發便會形成水蒸氣，水蒸氣和煤在高溫條件下會發生劇烈的化學反應：

由上面的化學反應方程式可知，生成物中含有大量的一氧化碳和氫氣，進一步新增了可燃物氣體的濃度。由於氫氣來源於水，囙此煤炭縫隙中的氣體會迅速增多並膨脹，對周邊岩體和煤層產生巨大壓力，從而引發大規模的爆炸。

另外，賀蘭山礦區著火點眾多，礦井的深度少則30~70米，多則200~300米，即便是用水撲滅了表層的明火，深層的燃燒點依然不會受到任何影響，無法從根本上解决問題。退一步來看，即便不考慮爆炸的風險，滅火對水量的要求也是極其龐大的，而在賀蘭山一帶，多年的平均降雨量還不到500mm，當地又乾旱缺水，用水來滅火顯然不是一個明智的選擇。

對於賀蘭山的煤炭大火，您有什麼好的治理方法？歡迎在評論區留言討論！