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夏天开车进入新疆昌吉一带,经过硫磺沟附近时,很多人都会注意到公路两边大片红色山体。
有些地方发红,有些地方泛白,还有一些区域夹杂着绿色,层次非常明显。现在这里是不少自驾游客会停车拍照的地方,穿过这一带的S101省道,这两年在自驾圈里也越来越火。
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可把时间往前推二十多年,这地方完全不是今天这个样子。
那时候,硫磺沟地下长期燃烧着煤火。部分区域温度高得惊人,地面会冒烟,空气里长期夹杂着一氧化碳、二氧化硫等气体,很多地方连人都不敢长时间停留。
这场火不是烧了几年,也不是几十年。它整整烧了129年。
事情得从1874年说起。当时清军在天山北麓硫磺沟一带开采煤炭,煤层露头在作业过程中被意外点燃。刚发生时,看起来不过是一次煤层起火,可真正麻烦的是,这里的地质条件特别适合地下煤火持续蔓延。
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硫磺沟煤层埋藏比较浅,山体内部断层、裂隙很多。煤一旦燃烧,外面的空气就能顺着裂缝进入地下,为燃烧持续提供氧气。
地面的火有时还能直接扑灭,地下煤层起火却完全不是一回事。
火会沿着煤层和裂隙慢慢向内部扩展,有些地方没有明显火焰,只能看到地面冒烟、发热,当地人也把这种情况叫作“阴火”。
表面看上去可能没有异常,人走过去却能明显感觉到高温。有的区域鞋底刚踩上去就会受到灼烤。
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直接往里面灌水也没有想象中那么简单。
高温区域遇水以后会迅速形成大量水蒸气,地下裂隙结构又十分复杂,很难保证水真正进入燃烧核心。部分裂缝发生堵塞以后,空气和热量还可能转移到其他通道,火区随之改变位置。
靠当年的条件,想把整个地下火区查清楚都很困难,更别说彻底扑灭。
从晚清到民国,再到新中国成立后的相当长一段时间,这场地下煤火一直存在。
燃烧严重的时候,地下局部温度超过1200℃,地表夏季温度能达到80℃左右。
这么高的温度带来的损失,不只是山里冒烟。
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按照相关统计,当时硫磺沟煤火每年大约白白烧掉170多万吨优质煤炭。持续一个多世纪以后,累计损失达到10亿吨左右。按照煤炭资源价值计算,相关经济损失以万亿元计。
大量煤炭在地下持续燃烧,污染也一直跟着产生。
一氧化碳、二氧化硫等气体长期释放,受到风向影响后,还会向乌鲁木齐方向扩散。
火区附近的地下水出现异味,一些地方不适合正常耕种。地层长期受热、燃烧和塌陷影响后,部分居民房屋出现墙体开裂,农田里也会冒出热气。
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对附近居民来说,这不是新闻里的一个地质现象,而是每天都要面对的问题。
真正大规模治理硫磺沟煤火,是在2000年前后。
国家把硫磺沟灭火列为重点工程,中央和新疆维吾尔自治区投入接近1亿元资金,全国多支地质、煤田和灭火技术队伍进入当地。
面对已经存在一百多年的地下火区,不能只盯着冒烟的位置处理。
技术人员需要先查清燃烧范围,再逐步切断煤层继续燃烧需要的条件,现场形成了一套由多个步骤组成的治理办法。
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先清理和剥离部分表层土体,寻找高温区和火点;再进行钻孔施工,把钻孔打入地下火区;随后向地下大量注入冷却水,降低煤层温度;温度下来以后,再注入高黏度阻燃泥浆,对裂缝和通道进行封堵;地表还要覆盖较厚的黄土,尽可能隔绝空气进入地下。
整个治理工程累计钻孔接近4万米,注水279万立方米,注浆193万立方米。
这些数字放在纸面上很简单,现场施工却非常辛苦。
火区地面本身就处于高温状态,工人在四五十摄氏度环境下穿着防护服作业。部分区域地表温度更高,鞋底长时间接触地面都会受到明显影响。
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每一个火区都要反复测温、钻孔、注水、注浆,再继续观察。
2003年,硫磺沟地下煤火基本被彻底扑灭。到了2005年,灭火工程通过国家验收。从1874年算起,这场煤火持续了129年。
很多人原本以为,一百多年过去,地下煤层应该已经烧得所剩无几。
真正开始清理火区以后,情况却让不少人意外。
地下煤火虽然持续时间极长,但燃烧并不是均匀向所有煤层推进。受到煤层结构、裂隙、氧气供应和地下条件影响,有的煤层已经严重烧损,有的区域却保存得相当完整。
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治理人员在7个残火区清理出了接近148万吨没有完全烧掉的煤。
其中48万多吨煤炭达到利用标准并被销售,收入4300多万元。这笔钱全部上缴国库,随后又用于当地生态环境治理和修复。
可这还不是最重要的发现。进一步勘探表明,硫磺沟地区地下仍然保存着约15亿吨优质煤炭战略储备。
地下情况逐渐弄清楚后,人们又发现,长期煤火还对地表产生了非常明显的影响。
持续一百多年的高温,使部分土层和矿物发生改变。
含铁矿物经过长期氧化后呈现砖红色,部分含铜矿物呈绿色,含钙物质则形成白色区域。不同矿物在长期高温和地质作用影响下形成不同颜色,硫磺沟一带也因此出现了面积很大的彩色地貌。
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这种地貌延伸几十公里。过去人们提到硫磺沟,想到的还是煤火、高温和污染,如今越来越多游客却是为了看地貌和走自驾线路来到这里。穿过这一地区的S101省道已经成为新疆比较热门的自驾线路之一。
今年入夏以来,新疆文旅系统公布的数据显示,环天山旅游带自驾游客数量相比去年同期又有明显增长,硫磺沟至独库一线也是其中的重要线路。
游客多起来以后,周边村庄的民宿、农家乐等经营项目也逐渐增加,一些牧民家庭的相关收入已经翻了好几番。
灭火工程还带来了另一项重要发现。当年为了了解火区情况,施工和勘探过程中打下了大量深孔。这些钻孔不只摸清了煤火和煤层分布,也让工作人员进一步掌握了当地地下热能情况。
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勘探结果显示,这一区域具有比较丰富的地热资源。
后来建设的地热供暖工程投资达到4亿元,供暖覆盖面积接近200万平方米居民区。
今年北疆入冬之前,这套地热供暖系统仍在进行扩容准备。
利用地热进行冬季供暖,意味着可以减少一部分燃煤消耗,相应的废气排放也能够下降。
煤火熄灭以后,地表生态修复也没有停。
治理人员开始种植梭梭、沙棘等适应当地环境的植物,人工植被成活率超过70%。
随着植被逐步恢复,治理区域风沙比治理前减少40%以上。
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过去因为地下煤火形成的部分地面塌陷区域也进行了回填处理,附近地下水曾经出现的异味逐渐消失。
以前不少火区几乎没有植物,如今部分区域已经重新出现黄羊、野兔等动物活动。
煤火灭掉以后,还要解决塌陷、污染、植被恢复、水资源和土地利用等一系列问题。整个硫磺沟的变化,实际上持续了很多年。
旅游和科研也随之进入这里。
火焰山地质公园早几年已经被评为国家4A级旅游景区,并结合《西游记》等文化内容开发旅游项目,成为新疆旅游宣传中的重要目的地之一。
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硫磺沟一带特殊的煤火遗迹、彩色地貌和治理过程,也吸引了不少高校和科研机构。
有地质研究团队利用卫星遥感资料,对这一地区十几年间的地表温度变化进行回溯分析,通过不同年份的数据判断煤火治理和生态恢复效果。
这些资料还可以用于研究其他煤田火灾,因为印度、澳大利亚、美国等国家同样存在长期燃烧的煤田火区,一些地区甚至同样面对火源位置复杂、地下裂缝众多、污染持续时间长等问题。
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硫磺沟从火区探测、钻孔降温,到注浆封堵、覆土隔氧,再到后期生态恢复,已经形成了一套具有实际工程经验的治理案例。
129年的煤火已经熄灭,可真正留下来的东西远比一处灭火遗址多。
真正被重新弄清楚的,是这片土地下面到底还保存着多少资源,这些资源还能怎么利用,以及一块被地下煤火影响了一百多年的土地,在治理完成以后还能恢复到什么程度。
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