烏魯木齊“石火山”的秘密

本刊記者 段雯娟

城市里竟然出現了深不見底的地洞，而且還冒著熊熊烈焰，這是微型的活火山口還是打開了地獄之門？著實讓人又驚又懼。近日，一條名為“新疆一工地現‘火山口’”的新聞引發廣泛關注。然而記者在采訪中發現，所謂“火山口”根本與火山沒有關系，而是長達五十年以上的地下煤層自燃形成的塌陷，最終形成煤田火災，造就了所謂的“火山口”。目前，烏魯木齊縣國土資源局已將情況上報，并表示將盡快解決。

坑口溫度800℃ 附近地底疑已燒空

今年4月，烏魯木齊縣西泉街中段北部的山坡上突然出現了一個“火山口”，震驚了附近過往的市民。接到市民電話后，相關專家趕到現場，看到這個讓人既驚且憂的“景觀”：地表一個不規則圓洞，環顧洞口，呈喇叭狀。洞口直徑約150厘米，熊熊燃燒的火苗從火坑里冒出，周圍散發著陣陣熱氣，深不見底，泛著通透紅光，熱浪滾滾，炙烤著周圍的空氣。經專家測量，洞口溫度高達800℃！

順著洞口10厘米左右的截面向下看，有著無法猜測的深度和廣度，目及最深處還散發著金色的光芒。此外，山坡視線所及的地方，便有四五處冒著青煙的山體裂溝。

在離洞口1米的范圍內，熱浪撲面而來，讓人睜不開眼。靠近洞口5秒，臉和手背都有輕微的刺痛。看上去就像一個小火山……在烏魯木齊縣薩爾達坂鄉大泉村火石山的半山腰，不少山下工地工人和附近牧民前來觀看。

來自四川的建筑工人李師傅告訴記者：“洞口每天都在擴大，今天就比昨天大了一些。”在上山的路上，撿了一根胳膊粗細的木棒，剛一探到洞口，木棒便冒出了白煙，大概6秒鐘，木棒就燃起了熊熊火焰。李師傅找來一塊石頭，從洞口扔進去，仔細傾聽，沒有絲毫的聲音回饋。

“坑口溫度高達800℃，大家都不要靠得太近，小心發生坍塌事故。”烏魯木齊市公安消防支隊沙依巴克區消防大隊西山路消防中隊指導員蔣東偉一邊手執儀器測溫，一邊解釋，“雖然看不出這個洞有多深，但不排除洞口附近地底已被燒空的可能。”

10余名來自建筑工地的工人們遠遠圍著“火山口”指指點點，議論紛紛。一位姓湯的工友告訴記者，“去年6月我來到這里時，就聽人說山上經常自己冒煙或者著火。我們爬山路過一些裂溝時，都能感到或強或弱的熱氣。”同樣在山腳建筑工地工作的張女士稱，這個火坑很可能是今年年初才出現的。“去年冬天下雪的時候，我們爬山到這里還沒有這個坑。”

因長時間地下煤炭的自燃，在火石山大約3公里范圍內，形成了3個煤層自燃帶，近期，煤層燃燒到地面后，在半山腰形成了一個燃燒口（火坑）。目前，有關部門已前往現場調查情況。

火石山地處S105線北側，在火坑附近的地表上有燃盡的白灰，還混雜著煤灰，已形成方圓約80米區域的煤層自燃帶，該區域有些石頭拿在手里發燙。把紙放到石頭縫里，不到1分鐘就燃燒起來。

隨后，大泉村附近荒山煤層自燃的區域，在通往塌陷洞口的路上，相關部門設立了6個簡易警示牌，并拉起200米的警戒線。

二十多年前便已發現

大泉村距離著火的荒山有1公里遠。56歲的村黨支部書記努合瑪爾說：“從我出生時，石火山上就在冒煙，小時候還看到有牧民到山上撿硫磺用于治病。”

努合瑪爾記得，從有記憶開始，就不斷聽老人說，石火山下有火，導致山上一直在冒煙。山上草木長的不多，老人們給荒山取了個名字“石火山”。

據了解，荒山所屬的區域是大泉村牧民的草場，在大泉村周圍眾多的山中，有兩座山一直在冒著濃煙。“兩座山以前只是零星有燃燒的痕跡，沒有現在這么厲害。”努合瑪爾說。

4月8 日中午，記者電話聯系到烏魯木齊縣國土資源局副局長帕麗旦·巴巴依，她說，大泉村附近的荒山是一個煤層帶，附近有2處煤礦在開采。洞口所在區域是近期自然形成的火燒區，此前山上一直有冒煙的情況，但是從未發現坑洞。目前國土資源局正在積極協調上報。

4月8 日下午19時，新疆煤田滅火工程局煤火監測和滅火技術中心主任陳龍來到洞口所在的烏魯木齊縣薩爾達坂鄉大泉村，進行現場勘察。陳龍說，該洞口屬于地下煤層自燃形成的塌陷，已經形成煤田火災。一旦燃燒到一定程度，會順著煤層地帶塌陷，并且燃燒產生的大量硫化物等會對人體健康產生影響。

當天下午，烏魯木齊市煤炭管理局副局長魏敏也抵達現場，并在洞口周邊樹立警戒牌。

火石山上的火坑是如何形成的呢？據悉，煤層自燃一般分為兩種，一種是煤層裸露在地表，當地表溫度達到一定程度，就會出現煤炭自燃現象。另一種是該地區曾經被開采過，煤層密封不嚴出現縫隙或采空區，空氣進入煤層氧化至一定溫度，也會造成煤層自燃現象。

陳龍表示，根據該洞口周邊的環境可以基本判斷洞口是由第二種情況形成的。事發區域在70年代曾有小煤礦在此開采，在第四次全疆煤田火區普查時，工程局已經發現這片火區，并且該火區此前一直存在。

“我們在上世紀90年代就注意到這里的煤層燃燒情況。”陳龍說，當時大約有方圓300米的煤層在燃燒，“后來又去了兩次，燃燒面積越來越大，造成現在有數公里的燃煤帶。”

煤層過火面積有多大？燒了多少煤？烏縣煤炭部門、新疆煤田滅火工程局等相關負責人在接受采訪時，均表示不清楚。

烏魯木齊縣安監局、國土資源局、煤炭工業管理局的有關負責人表示，這個地方燃燒的年代久遠，但因未形成較大規模燃燒區，至今沒有單位對這一片區進行治理。“設置警戒線和警示標識是必須的，但這些工作不歸我們負責。”

在洞口附近，記者發現了幾個類似監控探頭的設備。新疆煤田滅火工程局項目管理處處長曹建文介紹，這些無線檢測設備是近幾年由新疆煤田滅火工程局安裝。選擇溫度相對來說高的地區進行檢測，每秒都會檢測一個數據，通過設立無線檢測設備開展研究，對溫度較高地區進行檢測預防。

曹建文說，煤田滅火施工、治理并不是幾個小時就能滅掉的，需到現場實際勘察，制定工作計劃，設計方案，落實資金等，再通過灌水、注漿等手段進行滅火。滅火后，塌陷地區將恢復正常，該項目工程量大、投資大。而且新疆煤田滅火工程局并沒有管理權，只是煤田滅火的施工單位，實施煤田滅火工程需要相關部門審批。

“事發地所在區域的煤炭管理局先要將相關情況報予自治區煤炭工業管理局，我們接到通知后才能去勘查現場，根據現場勘查情況如果需要治理，就需要自治區批示，制定治理方案。”曹建文說，煤本身是支撐物，燒過后會沉降，形成塌陷。此外，煤火內部溫度極高，對該地地形情況不了解的市民最好遠離這個區域。

目前還無法實現火區熱能利用

新疆煤田滅火工程局煤火監測和滅火技術中心主任陳龍說，洞口和火山沒有關系。該洞口屬于地下煤層自燃形成的塌陷，已經形成煤田火災。

記者從新疆煤田滅火工程局了解到，在烏魯木齊周邊，煤層自燃區包括昌吉硫磺溝、米東區鐵廠溝、烏縣薩爾達坂鄉大泉村以及烏縣南山松樹頭片區。

“松樹頭片區以前已經滅掉了，但有人偷挖盜采后，又出現燃煤。”新疆煤田滅火工程局有關負責人說，目前，烏魯木齊周邊除硫磺溝煤層自燃區已撲滅外，其他區域的滅火工作還未開展。

新疆煤炭資源豐富，預測儲量達2.19萬億噸，占全國煤炭資源預測儲量的40%，開發潛力巨大。但因淺層煤田自燃和上世紀七十年代以來小煤窯亂采亂掘導致煤田失火，新疆也是煤田火災最嚴重的地區。

從2007年起，新疆煤田滅火工程局對新疆南部的主要煤炭產業基地拜城庫爾阿肯和輪臺陽霞礦區開始采用剝離平整、打鉆、注水、注漿和黃土覆蓋等方法滅火，最終歷時4年多才將地火撲滅。

從2000年至2015年，新疆煤田滅火工程局都在按照前期規劃開展滅火任務，而石火山片區并沒有納入到這個規劃當中，所以石火山煤層自燃情況一直也沒有得到有效處置，只能通過設立無線監測設備開展研究，對溫度較高地區進行監測預防。

盡管新疆已是國家撥付滅火資金最多的省區之一，但是區內煤層自燃現象還在不斷增多。對此，曹建文解釋道，新疆地下煤層有著埋藏淺、燃點低的共性，開采價值不高，受氣候干燥的影響，露出地表的煤層極易發生自燃現象。

目前，在烏魯木齊周邊，煤層自燃區包括昌吉硫磺溝、米東區鐵廠溝、薩爾達坂鄉大泉村以及南山松樹頭片區。“松樹頭片區以前已經滅掉了，但有人偷挖盜采后，又出現燃煤。”曹建文說，目前烏魯木齊周邊除硫磺溝煤層自燃區已撲滅外，其他區域的滅火工作還未開展。

如今，新疆境內在燃煤田火區還有47個。有不少環保人士質疑道，與其花費大筆資金用于滅火，為什么不想辦法把這些自燃煤層的熱能利用起來？曹建文說，以目前的技術而言，還無法實現火區熱能利用的問題，從現實情況來看，滅火還是解決煤層自燃問題的唯一有效渠道。

新聞背景：何謂煤層自燃

暴露在空氣中的煤，由于氧化放熱導致溫度逐漸升高，至70～80℃以后溫度升高速度驟然加快，當達到煤的著火點（300～350℃）時，引起燃燒，這種現象稱為煤層自燃。

煤體要發生自燃必須具備以下四個條件：

一、具有低溫氧化性，即有自燃傾向的煤以破碎狀態存在；

二、有大于12%氧含量的空氣通過這些碎煤；

三、空氣流動速度適中，使破裂煤體有積聚氧化熱的環境；

四、在上述3個條件同時具備的狀態下，持續一定的時間，使煤體可以達到著火溫度。

只要同時具備上述4個條件，煤炭自燃發火即可發生。但實際中很難找出某兩次煤炭自燃發火的發生條件是完全相同的。這樣，對煤炭自燃發火的條件就很難作出定量分析。

煤的自燃經過的三個時期煤的自燃發展，一般要經過三個時期，即準備時期，又稱潛伏期；自熱期；最后進入燃燒期。

潛伏時期。煤自燃的潛伏時期即煤的低溫氧化過程，潛伏時期即準備階段的長短取決于煤的變質程度和外部條件，如褐煤幾乎沒有準備時期，而煙煤則需要一個相當長的準備時期。

自熱期。經過潛伏期，煤的氧化速度增加，不穩定的氧化物先后分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化產生的熱量使煤的溫度上升，當溫度超過臨界溫度T=60～80℃時，煤的溫度急劇增加，氧化加劇，煤開始出現矸餾，生成碳氫化合物、氫氣、一氧化碳、二氧化碳等火災氣體，煤呈赤熱狀態，當到達著火溫度以上時便燃著。這一階段就是煤的自熱階段，又稱煤的自熱期。

燃燒期。這一時期是煤從低溫氧化發展成自燃的最后的一個階段。主要特征是：空氣中氧含量顯著減少，二氧化碳的數量倍增，同時由于燃燒不完全和二氧化碳的分解，而產生較多的一氧化碳，巷道中出現濃烈的火災氣味和煙霧，有時還出現明火，火源溫度達到1000℃左右。