问题——地下煤火长期燃烧成为资源与环境双重隐患 位于天山北麓的新疆昌吉硫磺沟,因煤层自燃形成地下火区。火情隐蔽、燃点深、持续时间长,地表多表现为热气外逸、裂隙增多和局部喷焰,常规灭火手段难以直接处置。火区高峰期面积达百万平方米量级,局部燃烧深度超过200米,温度可达千摄氏度以上。长期燃烧不仅造成煤炭资源持续消耗,还引发地表塌陷、植被退化等地质与生态风险,成为区域环境治理的长期难题。 原因——自然条件叠加人为扰动,促成“自燃—扩展—固化”链条 煤层自燃并非偶发。硫磺沟处于地质构造活动较为活跃区域,煤层抬升、挤压作用下形成露头与裂隙,增大与空气接触,为低温氧化提供通道。当地干旱少雨、蒸发强,水分不足使煤体更易持续氧化积热,从“缓慢升温”发展到“达到燃点”。同时,早期零散开采缺乏系统防灭火措施,旧窑遗留空洞与通风条件使火源更易沿裂隙蔓延,形成地下连通的燃烧空间,逐步演变为跨年代、跨区域的持续火区。自然因素与人为活动交织,增加了治理难度,也决定了其“易起难灭”的特点。 影响——资源损失、生态退化与城市环境风险相互叠加 地下煤火带来的代价体现在多个层面。其一,煤炭在地下无序燃烧造成资源直接损耗。据对应的测算,火区年消耗煤炭可达百万吨量级,接近一座中型煤矿年产量,经济损失随时间不断累积。其二,生态系统受损明显。长期高温破坏地表土壤结构,草场林地退化甚至消失;塌陷坑与裂缝增加二次灾害隐患,压缩放牧空间,影响周边居民生产生活。其三,环境安全风险突出。煤火释放的一氧化碳、硫化氢及氮氧化物等气体可随气流扩散,对下风向区域大气质量形成压力;高温氧化产物及溶出物可能改变地下水化学性质,影响泉水与浅层地下水水质,进而带来人畜饮水风险。 对策——专业化治理体系逐步形成,综合技术实现“隔氧—降温—封堵” 新中国成立后,新疆逐步建立煤田火区治理力量。1958年,相关专业机构挂牌成立,承担全区煤火治理任务,推动治理从“零散应对”转向“专业化攻坚”。实践表明,煤火扑救关键在于切断供氧通道、降低火区温度并封闭裂隙空间,形成系统性的处置链条。 在工程实施上,一上通过推平作业面、开挖隔离带等方式调整地表条件,便于机械化施工;另一方面采取注水降温,将关键区域温度控制到可施工范围,再利用钻孔向深部灌注黄土泥浆等材料,封堵裂隙与通风通道,阻断供氧;最后实施覆土隔氧,对地表进行加厚覆土与整形,减少空气渗入并降低复燃风险。上述方法强调多手段协同、分区分层治理,既覆盖浅部燃烧,也兼顾深部隐伏火源的持续性,体现出从经验处置向工程化、体系化治理的升级。 前景——从“灭火”走向“防火”,以修复与监管巩固治理成效 硫磺沟煤火治理的意义不止于“把火灭掉”,更于带动矿区治理思路更新:从末端处置转向源头预防,从单一工程手段转向资源、生态与安全统筹。业内普遍认为,治理后仍需在防复燃、控塌陷、促修复三上持续推进:一是加强火区温度与气体监测,建立地表形变与裂隙巡查机制,提高早发现、早处置能力;二是在矿区开发与历史遗留空洞治理中严格落实通风控制、封闭与回填规范,减少氧气进入和空隙连通;三是将生态修复纳入治理全过程,通过土壤改良、植被恢复与水体保护等措施,逐步恢复受损生态功能,实现从“治理火区”到“修复生态”的转变。
这场横跨三个世纪的治火行动,既记录了人与自然博弈的过程,也折射出区域治理能力的持续提升。从“火焰山”到“绿洲田”的变化,印证了“绿水青山就是金山银山”的发展理念,也为资源型地区探索可持续转型提供了可借鉴的路径。站在碳达峰、碳中和的新起点上,硫磺沟的治理与修复仍在继续,其经验将为推动人与自然和谐共生提供更多现实参考。