贺兰山煤层自燃300年，每年净损10亿，白烧亿吨煤，为什么不灭

煤，是一种亿万年前植物的根茎和枝叶在地表腐烂堆积后，经由地壳运动埋入地下，在漫长的周期里经过复杂的物理化学变化等过程，形成的固体可燃性矿物。

中国不仅是最早发现煤和使用煤的国家，同时也是最大的煤炭消耗国。现如今，煤炭在确保国家能源安全方面有着重要的地位，本身也属于不可再生资源，按理说应该珍惜才是。

然而，我国位于宁夏的贺兰山煤层却已燃烧300年，每年净损失高达10亿，这又是怎么一回事呢？为何人们又放任不管，任由它白白烧掉了数以亿吨计的煤呢？

贺兰山的煤矿

贺兰山脉地处宁夏回族自治区与内蒙古自治区交界处，地质历史长达20亿年，拥有丰富的煤矿资源。公元1272年马可.波罗在贺兰山发现一种“黑色会燃烧的石头”，20世纪50年代勘探队在贺兰山发现大面积的矿区，贮量约15亿吨。

据了解，贺兰山最有名的煤位于汝箕沟矿区，因其低灰低硫、高发热量高精煤回收率等优良品质，有“太西乌金”的美称，是世界“煤中之王”。

煤为什么会自燃？

物体燃烧无非要满足几个条件：可燃物、助燃物（帮助和支持燃烧的物质的统称，例如氧气）、可燃物的燃火点。

而且据测定，氧气在空气中的体积一般达到21%，煤才可燃烧。也就是说，物体燃烧要满足温度达到一定程度，和与氧气有一定的接触面积两个条件。

但是除了提供外部条件外，物体也可以自燃。首先还是要与空气有足够的接触，也就是矿层有部分是裸露在地表的。

虽说煤的高瓦斯和高活性使得燃烧过程中不需要充足的氧气，但是燃烧前氧气还是必备的助燃物。其次对于山体内部的煤矿来说，煤块越大，煤与煤之间的缝隙越大，供氧条件越好。

这就跟蜂窝煤的原理是一样的，接触氧气的面积越大，就越容易燃烧。而且煤矿要有足够的储热条件，也就是指煤炭在氧化过程中放出的热量大于散发的热量，使温度可以达到煤的可燃点。

除以上因素外，湿度、水分、粒度等等都可以影响到煤的自燃。概括来说，只要煤与空气接触达到一定面积发生氧化反应放热，温度升高的同时使得可燃物本身的燃点降低，大量热量聚集就会引起燃烧。

由此也可以看出，其实只要开采煤矿都会有一定几率发生煤层自燃。所以煤矿的自燃很大程度上属于自然灾害，而不是人为的。

煤层结构图

贺兰山的煤为何自燃300年不灭？

之前提到过“太西乌金”拥有低硫高碳的特点，导致许多国家也将其当做理想的化工原料大量进口。加上国内煤矿储量丰富，所以贺兰山被大量开采，山体布满大大小小的煤窑洞，不少人赚得盆满钵满。

其实通过之前提到的自燃条件可以发现，通过有效手段杜绝煤的自燃不是不行。但由于人类对贺兰山的开发早在三百年前就开始，而且过往的煤矿行业野蛮生长，没有规范、毫无章程的开采使得贺兰山被过度挖掘，造成更大的山体空间，大大增加了煤炭与助燃物的接触面积。

山体的煤层本就多有裸露，与空气大面积接触。而且贺兰山脉海拔2000-3000米，光照充足。再加上不合理地使用明火，让本就不安全的环境雪上加霜。

可能有人要问，那以现在的科技手段，也没有办法控制自燃吗？

首先，要知道贺兰山煤矿的自燃早在清朝时期就已经开始，几百年前人们的认知不到位，没有概念也就想不到考虑灭火的问题。

现在虽然有方法可以控制，但是一方面，人家凭本事自己烧了几百年，肯定不是轻易能灭掉的，另一方面煤炭的高活性和高瓦斯等问题也阻碍了人们的行动。

也就是说煤矿一旦燃烧，就不再需要过多的氧气作助燃就可以持续进行，而且高温会迅速地传导，所以这并不是一个简单的工程。

比如，几十年前煤矿被疯狂开采，贺兰山矿区有140多处小煤窑，这就好比手动把贺兰山变成了一块蜂窝煤。通风有了，氧气有了，加上“太西乌金”本身低硫高碳，天时地利人和，不自燃都对不起自己品质这么优秀的煤。

上世纪的小煤窑

也许你会想到，那往里面填土灌水隔绝氧气不行吗？

这里要说明一点，水没有办法浇灭大量燃烧的煤矿。平日里的火灾现场，哪怕火苗暂时熄灭，只要温度没有迅速下降，只要还有足够的可燃物，还是会再次自燃。

而且就算水能灭火，但是过高的温度同样能快速地把水蒸干。水蒸气被高温进一步分解成氢气、氧气后会加速煤炭的燃烧，这也是贺兰山的火久久不灭的原因之一，因为每一次降雨都会加剧贺兰山煤层的燃烧。

煤炭燃烧会改变地质结构，形成的大大小小的断层和遗留的煤窑洞，就导致没办法将空气完全阻隔。再者持续地燃烧导致部分煤层自燃的位置处于山体内部，想要做到往里填东西隔绝氧气的同时遮挡其余未燃烧的煤炭，阻止继续反应，难度还是很高。

换句话来说，不是不能灭，而是可能你灭的速度还没有它烧的速度快。

贺兰山煤矿自燃造成的危害

目前贺兰山汝箕沟每年自燃优质煤约115万吨，直接经济损失约10亿元。持续的燃烧导致地质结构改变，贺兰山周围的地区更加容易塌陷，造成严重的水土流失和土地荒漠化，严重影响了周围的生态环境。

水土流失与荒漠化

而且煤矿燃烧产生大量的二氧化硫、一氧化碳等等有害气体和PM2.5小颗粒，会造成严重的空气污染，长此以往会威胁到附近居民的生命健康。2020年3月，自治区生态环境监测中心表明，贺兰山火区每年排放的颗粒物1.29万吨，二氧化硫5324吨。

自工业革命后，化石能源就成为了现代工业赖以生存发展的基础。煤作为一种不可再生资源，它的资源在我们看来更是十分宝贵，那真的没有办法阻止悲剧继续发生吗？

煤层自燃有效的治理方法

目前经过试验研究，采取了一套专门的治理方法，剥离+灌浆的方式。也就是将可以开采的部分取出，直接剥离可燃物，达到阻隔的目的。然后建立隔离带，将一定比例的泥浆与不可燃物混合灌入山体内部，起到隔绝空气的作用，可谓“双管齐下”。

由于泥浆混合物不好控制，为了进一步提高阻燃效率和效果，专家们又研发了一种高效阻化剂，具有高效的吸水和保水功能，在隔绝空气的问题上起到事半功倍的作用。

当然除了解决掉已有的问题，最重要的还是要防微杜渐，从根本上对煤矿的问题进行管控，加强对矿区的监控和管制。

为了更好地实施和保护，贺兰山已经关闭了大量矿区，如今已颇有成效。

与自然和谐相处

贺兰山煤矿的自燃并不是个例，土库曼斯坦的“地狱之门”至今燃烧着熊熊烈火，美国的森特勒利亚镇到现在无人居住，种种迹象表明，人类和大自然的相处方式早已出了问题。

大自然是慷慨的，但也是有底线的。当平衡被打破，首当其冲的还是人类自己。“绿水青山就是金山银山”，如何平衡经济效益和生态环境二者的关系，我们还有很长的路要走。

贺兰山烧了三百年，烧毁的不仅是拥有的物质资源，还有人们赖以生存的家园。希望在时间的见证下，贺兰山的火可以早日熄灭，贺兰山的生态可以早日恢复，贺兰山的人们可以早点重建家园。