文 |铁浮屠
编辑 |铁浮屠
在宁夏贺兰山的深处,有一场火,已悄然燃烧了300多年。
每年1.29万吨的颗粒物和5324吨的二氧化硫,在这片煤层中升腾而起,仿佛是一条“黑龙”,在山腹中翻腾嘶吼。
可这片火区距离黄河不过55公里,为何不引水灭火?
这一切的根源,最早可追溯至清朝时期。
彼时的贺兰山尚未被列为自然保护区,而是北方的重要煤炭产地。
由于煤质优良,开采简便,贺兰山东麓出现了大批未经规划的小煤窑。
那时的采矿并无今日的管理与规范,一锹一镐全靠人工,矿井浅而散,挖完即弃。
滥采乱挖留下了满山遍野的遗煤和裸露的煤层,裸露在空气中,日复一日地与氧气发生缓慢的化学反应。
在地表之上,也许只是一小撮煤炭变得温热,但在地下深处,热量却在暗中积聚。
随着时间推移,温度从几十度缓慢攀升,待到超过300℃,煤的自燃点被悄然触碰,那第一缕看不见的火苗,便由此诞生。
贺兰山处于鄂尔多斯地块与阿拉善地块的碰撞地带,地层破碎,断裂发育,是典型的多褶皱、多裂隙地区。
这种构造特性,使得本就疏松的煤层,更容易因外力作用而开裂沉降。
而在深部煤层采空之后,塌陷成为常态,地表随之裂出一道道长口子。
裂缝之中,空气源源不断地渗入地下,与遗留的煤炭接触。
一旦某处热源被点燃,氧气就成了最好的助燃剂。
在很多人看来,要扑灭一场火,最直接的方法莫过于用水。
从古至今,无论是村庄的炉灶起火,还是城市高楼的电气短路,第一反应都是拎起水桶或者拉响消防水枪。
可当这场火不在地面,而是深埋于岩层之下,并且已经燃烧了三百年之久时,“用水浇灭”的想象,终究只是一种无奈三万·幻想。
比如宁夏汝箕沟矿区,这片火区的平均海拔达到惊人的2000米,而离它最近的黄河银川段,仅有1100米的海拔。
二者之间,相隔不过55公里,却有着整整900米的垂直落差,
900米是什么概念?这相当于把水从北京国贸大厦底层,一路抽到三座相同高度大厦的顶部。
每升一级,就意味着管道承压加重、水泵负荷加剧、能耗成倍增长。
而且这并不是在平地上修建泵站,而是在贺兰山断层密布、山势陡峭的岩石间架设供水通道。
要建这样的引水系统,先得炸山开路,再得打通隧道,再得分段设立提升泵站,每一级的建设难度和维护成本都不是简单地“砸钱”就能解决。
以“南水北调”中线工程为参照,这个被誉为“世界最大调水工程”的项目,水的提升高度不过100米上下,却已经耗资超过5000亿元人民币,并耗时近十年才勉强完工。
而如果要模仿这一模式,把黄河水抽升到汝箕沟矿区所在的高山之巅,那就不是“加大投入”可以轻松概括的。
900米的垂直抬升,等同于在“南水北调”的基础上再放大整整九倍,无论是技术参数、能源供给还是设备规模,都是前所未有的挑战。
即使中国拥有全球顶尖的水利技术团队,也没有任何一个成功的案例可以参考,更别提可行的操作路径。
而这还只是工程建设的“上半场”,即便不计成本、不计时间,黄河水真的被成功送上了贺兰山,那是否就能一举浇灭地下的火海?答案依旧是否定的。
根据计算,若要满足贺兰山火区全面浇灌的水量需求,最起码需要调用黄河年径流量的1%。
别看这1%貌似不多,实则是近5.8亿立方米的水资源。
而为了让这部分水源从河面升至矿区高地,每天所需的电能将等同于一个中型火电厂全年满负荷运行的总发电量。
这意味着为了灭火,需要另建一座供水型发电站,源源不断地供能给水泵系统。
这不是一次性投资,而是一个长期消耗型投入,不是一次建设完工,而是持续运行维护。
一旦其中某一环节中断,整条引水链条便可能全面瘫痪,之前所有投入也将打水漂。
贺兰山作为半荒漠地区,原本水资源就极度紧张,黄河水本就承载着农业、工业、生活等多重供给,若再将其分流用于高耗能的煤田灭火,势必加剧下游的用水危机。
前面已经说过,贺兰山山体内断层众多,土壤贫瘠且极易流失。
如果为建引水工程而炸山开渠,不仅可能造成山体滑坡、地表植被破坏,还会使原本就脆弱的生态系统雪上加霜。
输水管道大规模穿越自然保护区,施工过程中的机械震动、高空作业和土建扰动,会直接威胁野生动植物的生存环境。
即便建成,管线长期存在山体表面,也会造成不可逆的生态破坏。
更重要的是,即使“引水上山”的奇迹真的发生了,面对地下动辄几百度的燃烧核心区,大量冷水的注入并不一定是安全之举。
地下的煤层,在经历数百年的持续燃烧后,核心温度早已超过了一个普通人所能想象的极限。
自燃煤层的核心区温度,往往在400℃到700℃之间,有些区域甚至更高。
这意味着什么?意味着那里的煤,像是被困在地底的熔炉,一旦受到刺激,随时可能爆发。
水遇到高温煤层,瞬间汽化的水蒸气会在极短时间内与煤层中的碳发生反应,生成一种极其危险的混合气体,水煤气。
而水煤气的特性,就是易爆。
它只需要极少量的氧气,就能在狭小空间内达到爆炸条件。
一旦爆炸,从采矿井中经常能看到几十米外的钢板被震得飞起,碎石如子弹般射出,足以让任何接近火区的人心惊胆战。
这种爆炸产生的冲击波,会将煤层深部原本已经因高温烘烤而脆化的岩石震裂,形成更多新的裂缝。
每一条新裂缝,都让外界空气得以更快、更深地渗入煤层。
空气一旦进入,氧气便参与燃烧,火势也随之沿着新裂缝极速蔓延,让煤层进一步潮涨、裂开,形成恶性循环。
这样的尝试不是没有发生过,甚至有过多次。
开挖引沟、架设管道、调动数十吨水罐车,所有能想到的方式都试过,但几乎无一例外,结果都适得其反。
过去几年里,曾有团队尝试结合注水、覆土和开沟等多种方式来压制火区扩散。
最初,人们采取的是最直接的方法,黄土覆盖。
将一车车黄土运至火区,用厚厚的土层封住裂缝,
黄土倾倒下去,堆成了厚厚的一层,空气中弥漫着焦灼的气味,像是被火烤过的铁皮屋顶。
可贺兰山煤层疏松多孔,土层刚铺上时,好似能隔绝空气,但不到半年,原本紧密的覆盖层便在山风与地表温度的作用下松动。
火区深处的热量持续向上涌动,黄土像被烧热的面团般鼓起,再一点点坍塌、裂开,裂隙重新暴露。
黄土填了又塌,塌了又补,年复一年,效果始终有限。
在黄土覆盖无法阻挡火势后,治理团队又开始尝试一种更深入的方式,打钻灌浆。
顾名思义,就是在山体上打出一口口钻孔,将泥浆、砂浆、不可燃物混合注入地下,试图像填补血管一样,将空气的通道堵死。
这种方式听起来更科学,可真正操作起来,却像是往一个不规则的空腔里灌药,药液还没触碰到“病灶”,就从另一条裂缝溢了出来。
汝箕沟矿区历史上曾有超过140处小煤窑,废弃后留下大量巷道和采空区。
几十年间,这些巷道的顶板坍塌、墙体碎裂,形成了复杂的地下孔洞网络。
这就意味着,你在山体东侧注入的泥浆,可能顺着暗道跑到了北侧的山脚,你想封住的火点,可能远在几十米外的岩层深处。
灌浆团队时常遇到这样的场景,数吨泥浆注入钻孔后,本应被压入地下,却突然从另一个毫不起眼的裂缝中喷涌而出,将工人们吓得四散奔逃。
泥浆喷出的地方,并不是火点,而是某个你不曾预料的山体薄弱点。
后来,人们又尝试剥离灭火,将火区上方的覆盖层全部挖开,把燃烧的煤层直接暴露出来,像外科手术那样“切除组织”。
这种方法确实有效,但代价极其高昂。
一旦开挖,意味着要拆掉山体表层的植被、土壤,甚至会破坏部分生态区。
动一寸山体都是巨大的风险,更不用说大范围剥离。
更重要的是,这种方法适用于浅部的自燃煤层,对于那些深达数百米的火线根本无能为力。
就这样,在反复的尝试与失败之间,治理团队逐渐意识到,贺兰山这场火,没有哪种技术可以“彻底根治”。
任何激进的治理方式,都有可能把火压住一时,却在山体的另一端激发新的问题。
最终所有人不得不承认,面对贺兰山煤层火区,只能采取一种听起来有些无奈却必须接受的方式,保守治疗。
所谓保守治疗,就是以“不激化火势”为前提,尽可能限制其蔓延,而不是试图完全扑灭。
这种思路像是在对待一位年迈、病情复杂的患者,无法彻底治愈,却要尽最大努力稳定病情,让它在可控范围内缓慢衰减。
自2017年贺兰山自然保护区全面清退矿企后,治理重点从“灭火”转向“控火+修山”。
这是一项艰难而长期的工程,预计投入高达40亿元,并被分阶段纳入“2030年前全面熄灭”的治理蓝图。
每一处火区都被单独定级,制定不同的治理路径,有的适合灌浆封堵,有的适合覆土隔氧,有的则只能通过远程监测、减缓蔓延速度来处理。
治理人员在每个火区布设了监测点,实时记录温度、烟气成分,预测火势走向。
治理的意义,便是让这场百年暗火,在它耗尽自身之前,不再扩大伤害,不再波及更多山体,让太西煤的剩余资源能够保存、开发,并最终避免火区进入自然保护区深处造成不可逆的生态破坏。
火没有被征服,却被约束,山没有完全被修复,却在慢慢重生。
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