文/良之才
赤焰烧虏云，炎氛蒸塞空。
不知阴阳炭，何独烧此中？
火焰山是西游记中的神山，地处西方必由之路，八百里火焰无春秋，取经人过火焰山是人们耳熟能详的故事。但很多人恐怕不知道，现实的生活中，还真有这样的“火焰山”，它就是地处中国宁夏的贺兰山。自从开始燃烧后，贺兰山煤层已经不休不眠地自燃了多年，而且有越演越烈之势。
与火山的惊人爆发力不同，贺兰山煤层自燃看似冷静，却内力十足。即便无缘去现场观摩，从开篇的图片中也能窥出一二。
贺兰山被誉为宁夏的“父亲山”，由于它阻挡了腾格里沙漠（中国第四大沙漠），才造就了沃野千里的宁夏川，让其成为了稻花飘香的“塞上江南”。又因为贺兰山的矿藏资源丰富，新中国建立以后，依托于煤炭开采，迅速哺育出了新型工业城市---石嘴山。
贺兰山的煤层自燃，可以追溯到清帝国，而被烧了几百年的煤炭，正是鼎鼎有名的太西无烟煤，素有“太西乌金”之称，是宁夏五宝之一。可就是这样珍贵的煤炭，却一直在白白的燃烧，还形成了巨大的火区，每年都有将近万吨的太西煤因此而消失，光直接经济损失就有10亿元左右。
看到这里，很多人也许就不明白了，清朝之前好好的，说明这火也是后来才燃烧的，既然造成如此大的损失，为何不将贺兰山的大火扑灭呢？难道说科技发展到今天，还不能够控制这“火焰山”吗？
答案是，这火还真不好灭火，当地的几代人都急切地想灭火，但却一直没有实现。那么，这样厉害的火焰山，到底是如何引起的？又有何危害呢？本文，我们就来科普一下，看看贺兰山大火到底有何“过人”之处？又该如何去扑灭？全文约0字，预计阅读时间15min，感谢您的阅读。
一、煤层如何开始燃烧的？
煤炭是地球上最重要也是最普遍的化石资源，但煤炭的自我燃烧的情况却不是很常见。如果要总结煤炭自燃的规律的话，一般来说，煤炭的自燃有三个阶段：
（1）第一阶段：潜伏
这一阶段中，煤炭和矿物质会发生持续的低温氧化，主要是煤炭和氧气的氧化反应，这种反应会生成不稳定的碳氧化合物，并释放出一定的热量。而这些热量会慢慢地蓄积起来，所以是潜伏阶段。
（2）第二阶段：持续
这一阶段中，氧气变得充足起来，而随着氧气的持续注入，反应的能量也被不断蓄积，周围的温度开始慢慢提升。
（3）第三阶段：燃烧
这一阶段中，空气中的温度不断提升，当达到70℃到80℃以上的临界值时，化学反应的速度会明显加快，煤层的温度也会快速上升，但不会燃烧。直到温度达到℃到℃的时候，煤层就开始自燃，进入燃烧阶段。
虽然自燃的煤层会经历这三个阶段，但很显然，并不是所有的煤层都会自燃。那为什么中国的煤层那么多，偏偏是贺兰山燃烧停不下来呢？
二、为什么是贺兰山自燃？
贺兰山煤层自燃非常特殊，严格来说，会造成今天的结果（燃烧三百年）一半是自然因素，一半则是人为的影响。其首次燃烧的起因已经不可考究，但专家推测原因多是因为人工井下取暖后火未熄灭所致，上世纪90年代以来，贺兰山的小煤矿到处开采，也导致老火区不断发展，而新火区不断产生。
我们先来看看自然的因素，煤炭的自燃需要四个条件，再来看看人为的影响：
（1）游离炭
破碎状态的煤炭，它们有自燃倾向的，大多数以碎煤的状态存在。
（2）含氧量
大于12%氧含量的空气，不断在碎煤中来往。
（3）空气流速
空气流动速度适中，使破裂煤体有积聚氧化热的环境。
（4）时间
时间是最好的催化剂，随着时间的持续，煤体慢慢会达到着火温度。
贺兰山日照充足，热量资源比较丰富。根据年统计，当地的年平均日照在0小时以上，平均气温稳定≥10℃。这就提供了良好的燃烧条件，贺兰山地区地层温度很高，已经可以达到煤炭自自燃的条件，再加上与外界的空气接触，积累一定的时间后，使得贺兰山煤炭开始燃烧。
（5）人为因素
除了自然因素之外，人为因素也不可忽视。上个世纪50年代，贺兰山开始建矿，各式大小煤矿也纷纷出现。上世纪末期，随着井工煤炭开采延伸，井下开采条件全面恶化。人为肆意大规模采煤，造成了大量的煤层暴露，也因此加速了贺兰山的自燃。而产自贺兰山的“太西煤”具有高化学活性、高瓦斯含量等特点，一旦燃烧后，就很难再去熄灭，反而加剧了火区的扩张。
三、煤层自燃的危害有哪些？
贺兰山煤层不眠不休的燃烧，到底有什么危害呢？
（1）消耗资源，不可再生
煤层自燃消耗国家煤炭资源，整个矿区探明的煤炭储量为5.8亿吨，目前还剩约2.7亿吨，其中受火区影响的资源储量为多万吨。按照这样的燃烧速度，只需要24年，贺兰山煤炭将全部烧毁。对于煤炭这种不可再生资源来说，没有意义的消耗，本身就是巨大的损失。
（2）治理困难，改变地形
煤层的燃烧会引起地层塌陷，在地面形成裂隙，而这些裂隙又会让更多的氧气进入，成为新的氧气通道，加剧贺兰山煤层自燃的情况。同时，整个煤层的稳定性也会降低，对煤矿生产构成严重危害。如今的贺兰山，一些山头已经被烧塌，山体表面变成红褐色，地形都发生了严重的改变。
（3）污染环境
数据显示，火区燃烧每年仅排放颗粒物、二氧化硫就达1.29万吨和吨，相当于一个中型火电厂排放量的倍和24倍。而因为自燃析出大量的煤焦油、芒硝、硫磺等有害气体，长期盘踞在贺兰山上空，对环境造成了严重的伤害。贺兰山北段地表相对富酸与此有直接关系。而牧草也因此被氟毒害，让宁夏贺兰山成为羊氟中毒典型病区。
（4）影响生态
贺兰山的森林资源非常丰富，总面积达到了公顷，有很多都是特有的动植物。但因为煤层自燃，已经损毁公顷土地，土地荒漠化和水土流失非常严重，对贺兰山的生态环境产生了不好的影响。
四、为什么无法直接扑灭？
既然有如此多的问题，那么，为何不将火焰扑灭呢？不是不想，是真的无法实现。不管是在国内还是国外，煤层自燃都是一个头疼的问题，想彻底根治几乎是不可能实现的。而贺兰山的难度，相比于外国，更为复杂。
具体来说，贺兰山的煤层燃烧，不能用水。因为本身就是煤层，燃烧非常激烈，不同于常见的火灾，水进入贺兰山煤层会迅速被蒸发，甚至形成水煤气（将水分解为氢气和一氧化碳），这些气体会产生助燃作用。
而另一种常规的灭火手段---隔绝空气，在贺兰山也不适用。贺兰山的地形复杂，大部分地面经过了长期的烧烤，早已经变得非常松散，这就造成了空气入口无处不在，这种条件下，隔绝空气非常困难。
科学的灭火方法是：地表封堵，泥砂灌浆；减风降阻，均压通风。使用专门的高分子复合胶体泡沫在火区钻孔后注入地表，覆盖碎煤并完成隔氧。对于空气将抽取式转换为压入式，再配合新建凝胶隔离墙带挡住火势蔓延，逐步控制煤层自燃。
五、结语
如今的贺兰山经历了数十年挖煤开矿，在不断释放资源“红利”后，也让自己痕累累。帮助“父亲山”灭火，是当地人多少年来的心愿，更是当务之急。除此之外，对贺兰山煤矿进行整顿也非常重要，保护生态才是真正的核心道路。
金山银山，不如绿水青山。无论怎样，灭火都是一个超级工程，如何彻底解决贺兰山煤层自燃问题，是一个困扰世界的难题。你觉得，中国能破解这个难题吗？
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