煤田地火：没有地理界限的灾难

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1、煤田地火：没有地理界限的灾难科学松鼠会发表于2011-05-17文/马志飞美国宾夕法尼亚州费城西北部160千米处，有一个名叫桑塔利亚（Centralia）的地方，这里原本是一个只有1万多居民的美丽小镇，后来有人在这里发现了煤炭资源，采矿给小镇带来了富裕和繁华，却也带来了一场灭顶之灾。1962年5月，有人在废弃的矿坑了发现了微微燃烧的火苗，可从那以后，这里的火苗再也没有熄灭过。虽然当地居民采用向地下灌水、注入砂土等多种方式与大火作斗争，但都无济于事，最后不得不搬离家乡，任其自生自灭。后来，这座城镇被媒体评为“各种灾难催生的十大‘鬼城’”之一。不只是美国如

2、此，更可怕的事也发生在我们中国。美国新闻媒体曾公布了全球仍在继续的五大生态灾难，“中国煤火”榜上有名，其余四种为尼日利亚漏油事件、海地森林采伐、乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦之间咸海缩小和东太平洋垃圾区。煤炭，被誉为“工业的粮食”，是人类历史上最古老的化石燃料，为何也会给我们人类带来灾难呢？“中国煤火’到底有多可怕？接下来，让我们慢慢揭开这其中的秘密。野火烧不尽煤炭资源广泛分布于世界上70多个国家和地区，但主要集中在俄罗斯、美国、中国、澳大利亚、印度、德国、南非和波兰等10个国家。其中，中国查明资源总量约1万亿吨，居世界第三位，分布面积约60多万平方千米，约

3、占国有土地面积的6%，全国2300多个县(市)中,一半以上的县(市)境内都有煤炭资源，但煤炭分布的总体格局是北多南少、西富东贫，大致以昆仑-秦岭-大别山一线为界，以北的我国北方省区煤炭资源量之和占全国煤炭资源总量的90%以上，且主要分布在山西、陕西、内蒙古、新疆四省区，其余各省仅占不足10%。有煤炭分布的地方，就会有自燃发生的危险存在。因此，世界各地的煤田都面临着煤层自燃这一天敌，虽然人们在想方设法扑灭这种火灾，但地火“比毒蛇更光滑，比幽灵更莫测，它想去哪儿，凡人是拦不住的”。此起彼伏的煤田地火，有时候呈现点状火源，有时候却是“火烧连营”，成片出现，给

4、煤矿的安全生产造成了极大困扰。事实上，在人类开始大规模开采使用煤炭资源以前，它就开始自发燃烧了。如我国新疆，学者们根据第四系黄土中发现的烧变岩碎片等资料推断，这里的一些煤田早在几十万年前就已经起火了。据媒体报道，内蒙古乌海县乌达煤田，自1962年起开始燃烧，至今这里的地火已经燃烧了近半个世纪，整个乌达煤田的火区总面积占整个煤田面积的10%，造成的损失达几十亿。目前，中国有50多处煤田火区昼夜燃烧，燃烧面积达720平方千米，每年经济损失约40亿元。《煤矿安全生产“十一五”规划》的统计数据显示，我国大中型煤矿中，自燃发火危险程度严重或较严重的煤矿占72.9

5、%。国有重点煤矿中，具有自燃发火危险的矿井占47.3%。小煤矿中，具有自燃发火危险的矿井占85.3%。自燃之谜很多人可能会觉得疑惑：好端端的煤田，为何会自己着火呢？其实，地下煤层自燃的原因是多方面的，概括地说包括两个方面：内因，即煤自身的物质成分引起的，煤中含有的炭、氢、氧、磷、硫等物质，它们都会对燃烧起到不同程度的贡献作用。自燃发火的实质是煤炭自身与空气中的氧气接触，产生氧化反应所致，氧化是煤炭自燃的主要原因。一般而言，煤中的氢、氧含量越高，煤炭越易自燃。煤层中磷的燃点很低，当它在某一地段富集时，在氧充分的条件下，首先发生燃烧，并引起其他易燃物质燃烧

6、，最终导致整个煤层燃烧。硫是一种助燃物质，且能够与氧反应，释放大量热量，从而致使其他易燃物质燃烧。外因，即褶皱、断层等构造条件的变化，这对煤层自燃具有一定的促进作用，这些地质构造引起岩层裂隙、节理发育，增加了煤层的破碎性和孔隙率，使氧易侵入，改变了煤的透气性和导热性能，易于导致煤层自燃。而且人类的开采活动，破坏了煤层的完整性，加大了煤炭与空气的接触面积，也容易造成煤层自燃。因此，煤层露头、储煤场等地都是容易引起煤自燃的场所。地火的分布与危害我国煤田火区主要分布在北纬35°～45°之间，总体趋势是西强东弱，且分布于新疆、甘肃、宁夏、青海、陕西、内蒙古、山

7、西等省区，其中新疆、内蒙古最为严重。新疆的煤炭资源十分丰富，预测储量为2000多万亿吨,约占全国预测煤炭资源量的42%，居全国首位。但与此同时，新疆煤田也是世界上煤田火灾最严重的地方之一，地下自燃火区分布广泛，从北部的阿勒泰草原到南部的帕米尔高原都有发生。相关部门的研究显示，我国北方燃烧的煤田和矿区有62块，其中新疆境内就分布有35处。内蒙古也是最大的煤炭生产基地之一，近年来发现多处火区。据2009年上半年对各盟市煤田煤矿火区的调查，内蒙古共查明火区230处、火点647个，燃烧面积达6000多万平方米。其实，世界各地主要产煤国家都不同程度地面临着煤层自

8、燃灾害，如印度、俄罗斯、美国、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等多个国家和地区，几乎每个产煤的国家都