贺兰山煤层自燃为什么不能灭火

因为现有的技术还不能做到将贺兰山的火全部安全的扑灭。就连天降大雨都没法阻止煤层的燃烧，反而还会让煤层越烧越旺，因为碳有极强的还原性，它在高温的催化下，会把水分解成氢气和一氧化碳。

贺兰山煤层自燃为什么不能灭火

贺兰山脉位于宁夏回族自治区与内蒙古自治区交界处，北起巴彦敖包，南至毛土坑敖包及青铜峡，山势雄伟，若群马奔腾。

贺兰山南北长220公里，东西宽20-40公里，南段山势缓坦，三关口以北的北段山势较高，海拔2000-3000米，主峰海拔3556公尺。

贺兰山为强烈地震带，1739年银川附近发生8级地震，1561年在中宁发生7.5级地震，贺兰山北段煤藏丰富，建有煤炭工业基地。

贺兰山煤层自燃300多年，每年损失10亿，为何至今无法扑灭？

煤炭有“黑色金子”的美名，更是人类进入工业时代以来最重要的能源。可是在我国宁夏某个地方的煤层竟然自燃了300多年，而且无法扑灭，附近的居民只能眼睁睁地看着这些煤层白白燃烧掉，据估计相当于每年自燃掉10亿元人民币。这个地方是哪里？为什么这些煤炭会自燃？难道宁夏zf就没有想想办法予以控制吗，就这样任由国家财产流失？

要知道贺兰山是我国著名的煤矿区，它位于宁夏与内蒙古的交界处，是我国重要的地理分隔线。人类很早就开始利用贺兰山的煤矿了，最早可追溯到马可.波罗的时期。他曾经在笔记中兴奋地描述到发现了一种“黑色会燃烧的石头”，后来到20世纪50年代煤矿勘探队又在贺兰山发现了丰富的煤矿资源。

马可波罗之后，宋末元初，贺兰山就已经有人开始开采了。由于贺兰山拥有的煤炭品质非同一般，乃是一种烧而无烟的无烟煤，且有“太西乌金”的美名，更是宁夏本地的五宝之一。这种无烟煤含碳量高、灰分低，杂质少，虽然产热量不如普通的煤炭，但是不妨碍它成为贵族最喜欢使用的取暖物品。大家在甄嬛传中看到甄嬛冬天使用的无烟煤，有一部分就来自贺兰山的“太西乌金”。

为什么贺兰山的煤层会自燃呢？

首先我们要了解煤炭自燃的原理。煤炭自燃是自然界中存在的自然现象，是煤炭与空气中的氧气长时间接触造成的结果。

煤炭与空气中的氧气接触之后，先发生氧化反应并释放热量，这些热量如果无法释放出去而是累积在煤堆内部，那么随着反应加剧，温度升高，直到这些温度超过煤炭的自燃点，就会发生自燃。因此煤炭要想发生自燃必须要有两个条件：氧气和通风不好造成热量积累。

可以说一旦人类进行了开采活动，就会有空气进入煤矿中，那么自燃现象难以避免。

那么为什么贺兰山的煤层自燃能持续300多年呢？

由于人类不断开采煤矿，这种开采活动从未停止，所以这些煤火会熄灭了以后再次复燃，也会不断扩大自燃面积，其过程如下：

起初人们在开采贺兰山煤矿的时候，工人们操作不规范，经常在矿井下取暖，火种未熄灭，就会导致煤矿起火。随着开采规模不断扩大，人们在煤矿上打的矿井越来越多，这些采矿活动导致采空区增多，火区的面积也愈来越多。也就是说，贺兰山由于开采活动有一部分已经被挖空了，这些被挖空的地方大大增加了煤炭与空气接触的面积，加上煤矿的天然储藏形式助长了热量的积累，就导致了自燃的发生。

此外，这些火区又分为老火区和新火区，由于人们在一开始的时候还没有意识到这些煤矿自燃究竟会带来怎样的恶果，而后面的开采活动也未将老火区的问题加以考虑，于是新开采活动导致采空区的出现，让老火区的火蔓延到了新火区，加剧了自燃情况，这以上世纪九十年代最为频繁。

贺兰山的煤矿盛产太西无烟煤，并以其优良的品质被冠以煤中之王的美誉。这种优质的无烟煤，自然也引来了无数挖矿人。由于接连不断的开采活动，贺兰山的汝箕沟矿区深受自燃事故之害，受害区域高达3.5平方公里，每年烧掉的煤炭就有110多万吨之多，按自燃时间为三百年来算，光自燃消耗掉的煤炭就有3.5亿吨左右，那么这些火区占贺兰山的面积有多少呢？竟然能占到五分之一，而且还有逐年扩张之势。

为什么贺兰山的煤火难以熄灭呢？

根据前文我们知道自燃的条件是氧气和煤矿结构。那么熄灭煤火也应该从这两方面着手考虑，首先我们要知道贺兰山幅员辽阔且地形复杂。

如果想用水来灭火，水灭火的原理是迅速降温，将温度降到着火点以下。而贺兰山幅员辽阔，要用多少水才能将温度降到着火点以下是难以估量的。况且贺兰山煤矿中的火燃烧到何种程度也是难以估量的，我们要知道水和碳是可以在高温高压下发生反应的，这个化学反应叫做水煤气反应，贺兰山的内部环境很适合发生这种反应，那么如果我们用水来熄灭煤火，那么就可能会发生这样的反应，这不仅不能起到灭火的效果，反而会助长煤火。

其次，在平时的灭火工作中我们还会使用沙土等来救火，沙土救火的原理的就是隔绝氧气，让燃烧缺少助燃剂，但是贺兰山的自燃已经持续了数百年，周围的土地已经烤得非常松散，土地松散就意味着空气无处不在、无孔不入，如果从远处搬运沙土，那么需要搬运多少沙土，如何判断某位置需要多少沙土量，如果地下的熊熊煤火将倒下去的沙土烤焦了怎么办，这些都不是容易解决的问题。

再次，由于煤火在内部，人类在外部，我们肉眼虽然能看到的一点点火苗但有可能内部燃烧的区域已经非常大了，因此人工灭火还会因为不清自燃情况而变得非常艰难。

基于以上原因，人类在贺兰山煤火面前的努力可能是杯水车薪，所以一直无法被彻底浇灭。

目前当地zf也在努力处理贺兰山煤火的问题，以汝箕沟矿区为例子，这个地方燃烧的煤火有25处，其中5处已经被基本消灭了，但是还有4处的灭火情况不明朗，还有16处的煤火发展不妙，正处于向外扩张的态势之中。

当地zf根据不同火点的地理位置不同，因地制宜地处理煤火。贺兰山当地zf也拿出了熄灭煤火恢复生态的决心，早早就颁布了禁采令。

试想，如果不对贺兰山的煤火加以控制，那么50年后贺兰山的煤矿可能就会烧毁殆尽，这不仅是对国家财产的极大浪费，也会对当地的自然生态造成难以估量的影响。贺兰山因为煤炭自燃早就寸草不生，燃烧产生的有毒物质也影响了周围居民的生活质量。只有整顿煤矿生产，斥巨资科学治理，才能还贺兰山一片美好生态。

参考资料：

【1】于瑶、刘海，煤层自燃三百年，贺兰山生态修复“添了难”，新华网，2021-02-04

作者：贾斯丁 审核：henna 校稿编辑：李子

贺兰山煤层自燃持续！灭火迫在眉睫

来源：中央广播电视总台中国之声

从上世纪五十年代开始，贺兰山丰富的煤炭、硅石资源陆续开挖开采，不断释放资源“红利”，但也让贺兰山伤痕累累。尤其是煤层自燃问题，使部分山体成了“火焰山”，珍贵的煤炭资源被白白燃尽。

为什么会发生煤层自燃呢？

有没有自然熄灭的可能性？

又该如何扑灭它呢？

煤层自燃是怎么产生的？

2017年以来，针对贺兰山生态破坏严重，点多、面广，生态脆弱，治理难度大等问题，宁夏党委、政府坚决贯彻落实党中央的要求，壮士断腕开展贺兰山生态环境综合整治，推进决心之大、力度之大前所未有。

在取得一系列可喜成绩的同时，煤层自燃问题却依旧棘手，对贺兰山的健康形成威胁，成为生态深度修复过程中的顽疾。

煤层自燃是一种客观现象，与煤炭开采往往相伴相生。位于宁夏北部、贺兰山中段山间腹地的汝箕沟矿区，是贺兰山自然保护区及外围煤层自燃问题的主要集中区域。

国家自然资源首席科学传播专家、中国地质大学（武汉）图书馆馆长徐世球教授解释，煤层自燃作为一种自然灾害，一般有三个发展阶段。

第一个阶段是潜伏期的低温氧化，即煤与氧气发生氧化反应，生成不稳定的碳氧化合物，并释放出一定的热量。

第二个阶段是氧气的持续注入，会使反应的能量聚集起来，开始迅速升温。

第三个阶段是燃烧期，当达到70℃到80℃以上的临界值时，煤层温度的上升速度会更快；当达到300℃到500℃的时候，煤层就开始自燃。

当然，除自然因素外，也存在人为因素。徐世球教授补充，比如乱开乱采，过多的小煤窑以各种各样方式开采，造成更大的山体空间，加大煤与氧气接触的可能性，从而引发燃烧。

煤层自燃有没有自然熄灭的可能性呢？

答案非常遗憾：没有可能。

因为当地煤层自燃有两方面特点：

一是由于过去小煤窑多达140处，井工正规开采也达50多年，矿区开采遗留的废旧巷道和采空区为火区提供了良好的漏风供氧通道。

二是当地特有的“太西煤”具有高化学活性、高瓦斯含量等特点，煤层着火后不存在自然熄灭的可能性，而且由于“太西煤”变质程度很高，瓦斯含量大，所以目前不光是煤在烧，大量涌出的瓦斯也参与燃烧，加快了火区燃烧速度。

煤层自燃对环境有什么危害？

2020年3月，自治区生态环境监测中心对汝箕沟矿区自燃火区开展大气环境现场监测发现，煤层在燃烧过程中释放出大量烟气，烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有害气体，是矿区PM2.5升高的主要原因。

数据显示，火区燃烧每年仅排放颗粒物和二氧化硫就分别达1.29万吨和5324吨，相当于一个中型火电厂排放量的269倍和24倍。

除了空气污染，煤层燃烧还会造成山体裂缝、塌陷等地质灾害，过火后的土壤会失去养分且土质疏松，加剧了土地荒漠化和水土流失，严重影响植被恢复。目前，火区损毁土地面积约332公顷，按年平均10米的扩展速度估算，汝箕沟每年损毁土地面积预计达16公顷。

这里的岩石因长期烘烤，其中的铁元素经过预热燃烧由二价铁变成三价铁，从而由灰黑色变成红色，形成类似丹霞地貌的形态。

熊熊地火如何灭？

对于灭火，2019年编制的《汝箕沟矿区火区治理方案（送审稿）》目前尚未获得通过和实施。近期，为完善治理方案，当地又邀请中国国际工程咨询公司专家到汝箕沟矿区实地考察，希望专家对治理方案提出意见并论证。

对此，徐世球教授认为，第一，要想办法了解煤层自燃的范围，一般可以通过卫星遥感。第二，建立自燃预报系统，因为煤层自燃的不同阶段放出的气体种类和达到的温度是不一样的，这可以用于监测。第三，就是灭火，隔绝氧气、降低温度理论上都能达到灭火的效果，一般情况下，是要往里边注入不可燃物以阻止燃烧。

还有另一个方法：把已经燃烧的煤全部剥离，从源头上消除自燃的隐患，然后再使用一些相关的材料填进去，使煤与氧气隔绝，降低煤的温度。

何时才是个头儿？

目前，汝箕沟火区已与贺兰山自然保护区连成一片，不仅已经严重破坏了保护区内的生态环境，还对当地的野生动植物构成威胁。

另据估算，火区每年烧损“太西煤”量约115万吨。有人算了笔账：如果继续这样烧下去，50年后，“太西煤”可能会被燃烧殆尽。

但徐世球教授重新算了这笔账，据他的估计，可能20多年后，这里的太西煤就会烧光：实际上，汝箕沟矿区的“太西煤”累计探明储量是5.59亿吨，经过长期开采，截止到2019年底，保有储量是2.77亿吨。假设要烧50年的话，会烧完5.75亿吨煤，比累计探明的总储量还多出1600万吨。因此，目前2.77亿吨的保有储量，最多只够烧24年。

灭火行动，迫在眉睫。

监 制｜郭静

总台央广记者｜鹤佳

编 辑｜杨扬 毕利伟