
在中國西北的寧夏與內蒙古交界處,賀蘭山的山脊線在西北風沙里沉默矗立。
站在山頂向下望,整片山巒纏繞著若有若無的煙絮,干燥的風吹過,一股硫磺與焦炭混合的刺鼻金屬味撲面而來。
這里燃燒著中國最長壽的地火,從康熙年間燒到今天,整場燃燒已持了三百多年。

2020年10月30日,大石頭火區一明火點。從縫隙向里看,山體內部像爐膛一樣呼呼燃燒。記者 劉海 攝
這不是普通的山火,而是深藏于賀蘭山地下的煤層自燃。
這片被譽為“太西烏金”的優質無煙煤區,每年因自燃損失上百萬噸煤炭,直接經濟損失高達10億元。
黑色黃金的無聲燃燒
煤炭對國家的重要性不言而喻。
它是工業的糧食、取暖的柴火、運轉的能量。可這個黑色金子正變得越來越稀缺,人類燃燒它的速度趕不上大地孕育它的時間。
石油煤炭工業聯合會公布過一組數據,照目前的消耗節奏,地球上的煤炭資源大概只夠我們再揮霍兩百多年了。
站在賀蘭山礦區,地表看似平靜,實則暗流涌動。
白天能看到縷縷青煙從地面裂隙中飄出,夜晚則能見到地下泛出的詭異紅光。
這里不像普通的火場,更像是大地深處藏著一座巨大的火爐,持續不斷地吞噬著珍貴的煤炭資源。

賀蘭山煤礦蘊藏著被稱為“煤中之王”的太西煤,這種煤炭熱量高、化學性質活躍,是工業生產的優質原料。
但也正是這種優質特性讓火勢更加頑固。數據顯示,賀蘭山自燃區域每年排放1.2萬噸細顆粒物和5800噸二氧化硫,相當于20個中型火電廠的污染量。
整個礦區的煤炭儲量高達24億噸,按當前市場價格計算,相當于一個價值數千億元的“地下銀行”。
然而這個“銀行”每天都在流失財富——每年約有115萬噸優質煤炭被地火吞噬,造成的直接經濟損失年均超過10億元。

這不是單一礦脈的自燃,而是二百多平方公里煤層群此起彼伏的連環燃燒帶——相當于多個故宮大小區域在徐徐地下自熱下塌毀。
“這就像看著一沓沓百元大鈔在眼前燒掉,卻無能為力。”當地一位老礦工這樣形容道。更令人痛心的是,這場燃燒已經持續了300多年,累計損失的煤炭資源和經濟價值已經難以估量。
火線暗梭的歷史角落
關于這場世紀之火的起源,清代寧夏地方志對此語焉不詳。
一種可能是,民間礦雜大小冊子模糊記了些:
大礦工們小伙計點炭火烤餅,臨走忘了撲滅;挖工圖省事靠著塌方棧欄抱雙銅懷爐暖手;陰窯底下廢礦筒裂了七八次風不大動,黑藍的火舌爬出洞口攛出幾個時辰又不見。
清代多次派出的井部礦監不理解自熱活煤屬性,文書最后只留下句報告:“地下硫石自生煙,煙氣騰驍無以為解。”
另一種可能是優質太西煤的自燃——這種煤暴露在空氣中會快速氧化放熱,在炎熱的夏季很容易達到自燃溫度。

賀蘭山煤礦儲煤24億噸
“當時的采礦技術很原始,”中國礦業大學教授李明解釋道,“礦工們挖開地表后,碎裂的煤塊與空氣接觸面積大增,熱量不斷積累。再加上缺乏有效的滅火手段,一旦起火就很難撲滅。”
另一邊人們為了生活還在繼續挖煤,持續制造新的起火點,形成了惡性循環,最終導致這場地火燃燒了數百年。
想象一下300年前的情景:當第一縷火苗在煤層中竄起時,礦工們嘗試用最原始的方法撲救。但以當時的運輸條件,把幾噸水運到礦區都是巨大挑戰,更不用說深入地下滅火了。
就這樣,星星之火逐漸蔓延,最終演變成一場跨越三個世紀的能源浩劫。
為什么不盡早撲滅?
黃河離賀蘭山火場只有55多公里,水面在山腳下世代流淌。水對火,豈不是方便有效經典戰術,為什么不用呢?

這其中其實牽涉復雜的技術細節:
賀蘭山的火區在海拔2000米左右山體內點燃地下巖層,燃燒熱像泰山壓頂;山下的黃河水面位置沒到1100米。若要引水滅火,需要翻越近900米的巨大高差。
專家早推算過,如果大面積抽水滅火,必須增建一套特定的大型泵水系統,抽水使用的電力量抵得上一座中型鍋爐廠一整年開足馬力地發電。
更加麻煩的是,將冰冷的水澆進燃燒了三百年的高溫煤層里會帶來什么?一個深諳火情的工程師苦笑著打了個比方:“一噸花瓣投入巖漿池攪不起半點波瀾,反倒引火自焚。”

高溫煤對水的入局反應,首先催生出的是一場科技工藝中極為危險的反應——水煤氣反應(水遇紅碳生成的一氧化碳和氫氣)。
這種氣體容不得半點大意,“哪怕指甲蓋那么大的一丁點火花,尋常這燃氣濃度便像是著了火藥的油桶。”十年前就有人試過這類注水方案,采礦隊放的水在地下通道瞬間引發氣體爆炸,當場打穿了頂棚造成礦洞大面積垮塌,造成了不小的人員傷害。
況且賀蘭山底下實際并不堅固,多處為疏松地質堆積,“裂縫套裂縫,高危套高危。”
一噸噸黃河水洶涌灌入的結果,高溫煤層受到溫差沖擊而裂開,裂縫變得更深更寬,空氣就如同獲得洞開的前門,闖進火源腹部給火苗加足燃料,風助火勢,火勢更甚。

更糟糕的是,之后每年監測到的結果驗證了這點:賀蘭山火區反而開始了擴張——舊火未曾熄,新火往上燒。
可能有的小伙伴又想到可以切斷空氣供應,常見的沙土滅火、泡沫滅火都是直接覆蓋在著火點上,將其與空氣隔絕,讓它沒法獲得燃燒所需的氧,然后逐漸熄滅。
原理是沒問題,但這個辦法卻很難對付地火。
燃燒的煤層產生高溫,使地底的空氣受熱劇烈膨脹然后上升,通過地表裂隙排出。原來的空氣跑走了,地底就會形成所謂的“負壓區”,產生巨大的吸力,通過其它的地表裂隙強行把新鮮空氣吸入地底,就好像自帶巨型抽風機,能源源不斷獲得氧分。
想要解決它,就得把所有進氣口堵上。可面積比較大的火場動不動幾十平方公里,很難找到每一條縫隙,就算找到了,許多縫隙在崎嶇的山地上也不好進行封堵。

滅火的世紀難題
既然傳統的手段行不通,那就只能另辟蹊徑了。我國在治理賀蘭山地火采用了幾種特殊方法。
其中一個是直接派出大量挖掘機將地表挖開,掏出正在燃燒的煤,在地面進行澆水滅火,確認冷卻后再回填。挖機也可以圍繞火場挖深溝,挖出一個大圈作為隔離帶,地火燒到這里就沒有可燃物了,自然會熄滅。
除此之外,另外兩種用得比較多的方法是注漿和充氣。
前者是用黃土、水、煤灰粉等材料調配出特制泥漿,然后灌注到燃燒的煤層。相比起純粹灌水,泥漿產生的水蒸氣更少,而且它有一定流動性能,能填充和覆蓋整個煤層,通過物理隔絕切斷氧氣路徑。
充氣法則是派大型罐車將氮氣或二氧化碳運到火場,然后注入地下,它們會擠走原有的氧氣,但自己又是惰性氣體,無法助燃,燃燒所需的化學條件就這樣被破壞了。

2020年10月30日,大石頭火區一處明火點。(無人機照片) 圖片來源:新華每日電訊
當然,以上幾種方法也不是100%包贏的,在實際使用中存在局限性。
像挖隔離帶的法子只適合對付淺層的地火,賀蘭山有些火區在地下幾十米甚至幾百米,挖機根本夠不著,別說挖了,很多時候都未必能發現這么深的著火點。
注漿法的問題則在于地下的煤層并不一定是平的,也可能是斜的,漿液受重力影響會向地勢低洼處匯集。而且煤灰粉等注漿材料中可能含有重金屬元素之類的污染物,大規模注入地底后可能透過煤層繼續下滲,污染地下水。
充氣法的污染風險沒那么高,但是特別耗費人力物力,需要持續充氣直到地火徹底熄滅,要應對大面積燃燒可能得調集上百輛送氣的車輛。而且煤層非常容易復燃,地下的巖石熱容量極大、導熱率極低,這意味著它們在起火時積累了海量的熱能且散熱極其緩慢。
即便灌注惰性氣體撲滅了明火,煤層周圍的巖石依然可能保持在幾百度的高溫,當充氣停止,氧氣重新進入,煤層很快會被重新點燃。

賀蘭山火區一明火點,從縫隙向里看,山體內部像爐膛一樣呼呼燃燒。|新華社
正因為如此,賀蘭山的地火很難對付。
我們從80年代就開始治理了,卻沒能遏制住地火擴張,受災范圍持續擴大。從2017年開始,當地又陸續投入上百億元展開了攻堅戰,挖掘、注漿等方法輪番上陣,可謂傾盡全力。
這場持續燃燒的地火帶來的不僅是資源浪費。煤礦燃燒產生的煙塵直接排入大氣,嚴重影響當地空氣質量。賀蘭山的生態系統也遭受重創——地火所過之處,土壤溫度飆升,水分快速揮發,最終變得寸草不生。
不僅如此,當地還關停了賀蘭山里的大部分煤礦,避免礦道成為地火的進氣口,也防止采礦活動引發新的火災,這也造成了巨大的經濟損失。

靠著這種背水一戰的決心,賀蘭山的災情才逐漸被遏制住。
目前25處主要火區中有5處已經確定熄滅,4處火勢減緩,可還有16處火區需要治理,預計要到2030年才能徹底撲滅火災,這需要我們的堅持和耐心。
全球共同的難題
賀蘭山地火并非孤例。站在全球視野看,煤礦火災更像是一場人類文明與地心之火的漫長拉鋸戰。
據統計,全球每年有2000萬至6億噸煤炭因煤礦火災而白白燒掉或者無法開采。
美國賓夕法尼亞州的森特勒利亞小鎮,就是這場戰役中最著名的“淪陷區”。那里的地火從1962年燃燒至今,把整個小鎮變成了現實版的《寂靜嶺》。
如果說森特勒利亞是場悲劇,那么印度賈里亞煤礦就是持續百年的災難連續劇。這個位于賈坎德邦的煤田自1916年起火以來,已經吞噬了超過4000萬噸優質焦煤。但與美國人選擇撤離不同,這里上演的是一出更殘酷的生存故事。
煤礦火災就像地球的慢性病,要治,代價很大,也非常痛苦,還未必能治好。但你要是徹底擺爛完全不去管它,病情只會越來越嚴重。

地火治理本質上是個哲學命題:
要付出多大代價來糾正過去的錯誤?當治理成本遠超資源價值時,我們守護的究竟是什么?
賀蘭山給出的答案是——守護那片可能重煥生機的土地,守護后代不必在毒煙中成長的未來。
科學家預測,如果治理順利,賀蘭山火區將在2030年前完全熄滅。到那時,這片燃燒了三百年的土地,或許能迎來第一株新生的草芽。