新疆煤田大火

魏軍

1949年10月12日，中國人民解放軍一兵團先頭部隊西出玉門關，穿星星峽，拉開了進軍新疆的序幕。偵察部隊抵達哈密后，發現哈密大南湖一帶夜間燈火通明，以為是國名黨殘軍的屯兵之處，后經過仔細觀察，發現是一處煤田在燃燒。這個消息很快上報到了中央……從此，共和國歷史上留下了新疆煤田大火的第一次記錄。

煤田大火遍布世界各地，受煤田大火災害影響的主要地區有中國、印度、美國、印度尼西亞和南非等，尤以中國最為嚴重。從帕米爾高原到大興安嶺的沙漠干旱帶上，形成了東西長5000千米、南北寬150～350千米的煤火燃燒帶，累積燃燒面積達720平方千米?！叭薄钡貐^（東北、華北和西北地區）正在燃燒的火區有62處，其中新疆是全國煤田火災的重災區。最近一次煤田火區普查結果表明，截至2010年，在我國，每年因煤田火災燒損的煤炭總量近1000萬噸，直接經濟損失達20多億元人民幣，同時排放約1800萬噸二氧化碳和大量的有毒有害氣體。

煤田大火 由來已久

新疆煤田火災歷史久遠。從第四系黃土中發現的燒變巖碎片和冰川堆積物中存在的巨大燒結巖推斷，一些煤田幾十萬年前就已起火燃燒。宋朝官員王延德在出使西域的筆記中寫道：“北庭山中出硇砂。山中嘗有煙氣涌起，無云霧。至夕，光焰若炬，照見禽畜皆赤?！蔽闹兴f“硇砂”是煤田大火的特有產物，“北庭”即現今的新疆吉木薩爾縣和奇臺縣一帶，這里至今仍有煤田火區。北魏地理學家酈道元在《水經注》中對新疆煤田大火也有記載：“屈詞二百里有山，夜則火光，晝則但煙?！薄扒~”即龜茲，在今天的新疆庫車縣至拜城縣一帶。如從《水經注》成書時算起，新疆煤田大火至今已有1600多年歷史了。

煤田火災是如何形成的呢？在我國，導致煤田火災形成的原因主要有以下幾個方面：

受喜馬拉雅造山運動的影響，深埋在地下的煤層被抬升隆起。大部分煤田分布在天山山脈南北兩麓，煤層多呈急傾斜，露頭多。暴露的煤層與空氣中的氧充分接觸，產生氧化作用，積熱增溫，溫度達到燃點時煤層自燃，蔓延擴散后發展成為煤田火災。

歷代小煤窯依靠原始落后的開采工具，加之技術水平和開采工藝落后，又無防滅火措施，極易引發礦井火災，火災產生后也無法處理，最后由點到面，從小到大逐漸發展為大面積的煤田火災。

新疆深居內陸，遠離海洋，屬極端干燥的大陸性氣候，晴天多，日照強，在煤田火區分布的大部分地區年降水量不足100毫米，個別火區年降水量僅20毫米，這對煤田火區的產生和擴散起到了促進和催化作用。

新疆的大部分煤田形成于侏羅紀，成煤期比較晚，加之地域構造的特殊，煤的自燃發火期較短，最短的僅有23天，這也是易引發煤田火災的一個重要因素。

煤田大火還在蔓延

家住新疆克爾堿火區附近的村民玉素莆·杜尕爾早已看慣了火區叢叢的火苗，但他遇到的一件事還是讓他至今心有余悸：“那天我騎著毛驢放羊回來，發現每天都路過的小路上裂開了縫。我就趕著毛驢繞開幾十步走，哪知道路面看上去是好的，下面卻已燒空了。驢子踩空陷了進去，我糊里糊涂就翻在了旁邊的路上。等我腦子清醒過來時，驢子已經不見了?！?/p>

新疆昌吉硫磺溝一帶，濃煙彌漫，散發著刺鼻的氣味，地表溫度高達300℃以上，巖石都被烈火烤成了磚紅色，地面塌陷遍布，裂隙縱橫，幾乎沒有植被覆蓋。磚紅色地表零星分布有淡黃色的針狀硫磺和黑色煤焦油，塌陷區和裂隙不時噴出火焰，呼呼作響，有時可見到數米高的火焰?；饏^綿延幾十千米，夜間遠遠望去猶如《西游記》中孫悟空三借芭蕉扇要翻越的“火焰山”。

新疆擁有得天獨厚的煤炭資源，儲量占到全國總儲量的約42％，居全國首位。塔里木和準噶爾兩大盆地的資源不僅對新疆的國民經濟和社會發展起著舉足輕重的作用，而且對國家經濟建設重心的西移和21世紀國家能源的接替都具有十分重要的戰略意義?？墒?，新疆的煤田火災十分嚴重，上世紀80年代，新疆42處煤田大火形成了42座火焰山，著火面積達135平方千米，地火燃燒深度達290多米，甚至達到400多米。尤其令人擔憂的是，煤田火區至今還在向外蔓延。

據統計，迄今全球煤田火災已燒損煤炭資源近50億噸，火區產生的呆滯煤（即因火區的烘烤已部分或全部喪失工業利用價值的煤）達3億多噸，而且每年正以2000萬～3000萬噸的速度發展。在經濟飛速發展的今天，資源的稀缺性日見凸顯，煤田火災給當代經濟社會帶來的損失是巨大的，給未來造成的損失更是難以估計的。

煤田火災造成的危害是多方面的，概括起來主要有：損失寶貴的一次性能源——煤炭；嚴重污染大氣環境（煤火燃燒釋放大量有毒有害氣體和粉塵，包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷和硫化氫等，同時還向大氣中排放熱量）；破壞區域生態平衡（火區上部寸草不生，土質疏松，土壤有機質下降，雨雪沖刷后造成水土流失，煤火甚至引發森林火災）；破壞區域水環境（煤炭中的金屬和非金屬元素經高溫燃燒生成酸堿性化合物，對地表水和淺層地下水造成污染，改變水質，惡化水環境）。

治理煤火刻不容緩

1958年，國務院專門下撥資金40萬元，成立了全國第一支煤田滅火專業隊伍，新疆煤田滅火工程處肩負起治理新疆大面積煤田火災的艱巨任務。

從1958年到1978年，煤田滅火衛士僅憑簡陋的滅火工具和器材，以人拉肩扛的搬運方式先后治理了17處新疆煤田火災，治理面積達到160多萬平方米，保護煤炭儲量近160億噸，恢復植被面積180多萬平方米。

1981年，國務院專家組依據歷年提交的煤田地質勘探報告和資料，確定了新疆首批治理的五大重點火區，新疆大面積治理煤田火災的序幕由此拉開。

從2000年開始，按照《新疆煤田滅火規劃》要求，以硫磺溝火區為代表的八大重點火區和27個一般火區的治理工作陸續展開。截至2011年底，已治理5處重點火區和13處一般火區。剩余的3處重點火區目前正在治理當中，工程將于2015年全面竣工。屆時新疆八大重點火區將徹底根治。

半個世紀以來，新疆煤田滅火工作取得了重大成就，先后在全疆15大煤田36個縣市區共治理了31處煤田火災，直接解救的煤炭總量近40億噸，保護的煤炭資源總量308億噸，治理的火區總面積927萬平方米，恢復植被861多萬平方米，累計減排有毒有害氣體和煙塵3900多萬噸，累計減排溫室氣體二硫化碳達到3.9億噸。新疆煤田滅火工作所取得的經濟效益、社會效益和環保效益舉世矚目。

但是，我們必須看到，新疆煤田滅火任務仍然十分艱巨，《規劃》剩余的17處火區不僅面積不斷擴大，由460萬平方米發展到742萬平方米，火區的數量也在以每年2～3個的速度增加，近年來新生22處火區，燃燒面積以每年34萬平方米的速度擴張。因此，新疆煤田火區治理的速度不及火區規模擴大和新的火區產生的速度。在燃的42處火區中部分火區的燃燒深度、范圍和等級強度等也發生了較大的變化。因此，新疆的煤田滅火工作還任重道遠。

（作者介紹：本文作者系新疆煤田滅火工程局專家）

煤田火災勘探和防治技術

勘探技術

煤田火區勘探技術分為初步勘探和詳細勘探兩種。初步勘探以地球物理勘探為主；詳細勘探以地球物理勘探為基礎并佐以鉆探驗證。兩種方法的工作程度不同，目的都是對火區的分布、面積、發火原因、燃燒歷史與現狀、地質構造、煤層、煤種和煤質、環境污染狀況、施工條件等相關情況進行調查。

目前應用較成熟的地球物理勘探方法主要是電法和磁法。電法是通過儀器探測在火區內因煤層燃燒導致巖石、煤層等地下構造層物質的自然電位、電阻率等物理屬性發生的異常變化，分析判斷火區的高溫區、燃燒范圍、深度和趨勢等。磁法是通過儀器探測含鐵磁性物質出現熱剩磁和熱退磁等變化，進行分析判斷。

防治技術

主要有物理和化學兩種方法。

化學方法指防滅火材料接觸可燃煤后其化學成分和分子結構都發生了變化,并能抑制煤的燃燒，從而達到滅火目的。常用的化學方法有高倍數泡沫滅火劑滅火、阻化劑滅火、干冰(固態二氧化碳)滅火等。因其應用技術難度大，適用條件極其有限，且成本高，未能推廣。

物理方法指防滅火材料接觸可燃煤后其化學成分及分子結構不發生變化，只是物質形態發生變化(固態、液態和氣態相互轉換),通過隔絕氧氣或置換熱量降低溫度，破壞燃燒要素，達到滅火目的。因其技術手段易掌握，應用條件不苛刻，且成本低，被廣泛采用。物理滅火方法主要有惰性氣體(氦氣、氬氣、氮氣等)滅火方法、剝離打鉆注漿覆蓋綜合滅火方法、剝離次燃帶(氧化帶、干餾帶和干燥帶)煤層切斷火源滅火方法等。新疆煤田火災的防治技術大部分采用剝離打鉆注漿覆蓋綜合滅火方法，這是新疆煤田滅火工程處的廣大工程技術人員經過多年的實踐總結摸索出的一種技術手段易行、滅火成本經濟、滅火效果顯著的有效方法。