火焰山地處新疆吐魯番盆地北部,其東端起始于鄯善縣的蘭干流沙河,西端延至吐魯番市的桃兒溝。山脈全長98公里,南北跨度達9公里,平均海拔為500米,主峰海拔則高達831.7米。
山體主要由紅色砂巖構成,其色澤鮮艷如熾火灼燒后的痕跡。加之吐魯番盆地氣候呈現干熱少雨的特征,故而這座山脈得名“火焰山”。
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吐魯番盆地是中國海拔較低的區域之一,平均海拔約為154米。周邊的天山山脈阻擋了濕氣的進入,致使太陽輻射產生的熱量難以散發,大量積聚于盆地內部。夏季時,該地區最高氣溫可達47.8攝氏度,地表溫度甚至能攀升至82.3攝氏度。也正因如此,古絲綢之路的商隊途經此地時往往選擇繞道而行。
火焰山不僅以酷熱著稱,還見證了地下煤火這一嚴重的災害。地下煤火的成因需從地質條件說起。新疆地區煤炭資源豐富,吐魯番周邊有不少煤層暴露于地表或淺層。這些煤炭多為低階煤,具有揮發分和水分含量較高的特點,易于氧化。在氧化過程中會產生熱量,若熱量無法及時散發,隨著溫度不斷升高,便極易引發自燃現象。
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火焰山地下煤層自燃從1874年開始,當時清軍在硫磺溝一帶開采煤,用落后方法挖礦,暴露煤層接觸空氣和高溫,就點著了。煤層有裂隙和斷層,通風好,氧氣充足,火勢一發不可收拾。
火燒了這么多年,范圍越來越大,到頂峰時覆蓋200平方公里。煤層層層燒,地表塌陷,裂縫到處是。每年燒掉的煤有176萬噸,按當時市場價算,損失近20億人民幣。129年下來,總燒毀煤炭10億噸,價值超萬億。
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這數字聽著嚇人,但新疆煤炭儲量大,全國有2.19萬億噸,新疆占40%,可這火區相當于每年白白丟掉一個中型煤礦的產量。經濟上不止煤錢,還包括周邊農業受影響,水源減少,土壤結構壞了,種地收成低。
居民生活也遭罪,空氣里有硫磺味和有害氣體,一氧化碳、二氧化硫啥的,呼吸道問題多,牲畜喝水容易病倒。生態破壞嚴重,植被沒了,土地沙漠化加速,本來就干旱的盆地更難恢復。
為什么這么難滅?煤火在地下,溫度高,壓力大,結構復雜。早期從1874到1949年,基本沒人管,火區擴大。1949年后,新中國重視起來,1958年地質隊勘探時正式記錄了這事兒,開始初步調查。
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首先對火區范圍進行測量,并分析煤炭自燃的原因。初期嘗試采用較為簡易的方式,如封堵裂隙,通過灌注水泥或泥漿來減少氧氣供應。然而,此類方法效果有限,火區依然持續燃燒。
1978年改革開放之后,技術進步推動了相關研究走向系統化。專門成立了專業隊伍,開展一系列滅火實驗,包括注氮氣、開辟隔離帶以及填土阻火等方法。注氮氣是將氮氣泵入井內,排擠氧氣,從而使火勢因缺氧而減弱;隔離帶則是通過挖掘深溝,切斷火的蔓延路徑;爆破作業是炸碎煤層結構,以加速滅火進程。盡管這些方法具有一定成效,但由于火區范圍廣袤,且當地環境條件惡劣,給工人的操作帶來了極大困難。
直至2000年,國家將該滅火工程列為重點項目,投入了大量資金,并動員全國相關專家參與。采用了衛星遙感技術定位火點、無人機進行巡查、地質雷達實施探測以及紅外測溫技術進行精確評估等先進手段。
在優化方案后,實施綜合治理策略:通過鉆孔灌注水泥漿封閉通風口,注入氮氣降低溫度,開挖隔離帶阻止火勢蔓延,利用爆破破壞火源。
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該工程采取分階段推進的方式。在2000年至2003年期間,對各個子火區逐一實施滅火作業。硫磺溝煤田共有18處子火區,工程團隊首先對其中14處子火區進行滅火處理,最后4處子火區的滅火工作于2003年收尾完成。
此次滅火工程總投入逾億元,成功保護了上億噸煤炭資源,避免了更為嚴重的資源損失。至2003年,硫磺溝煤田的所有火區均被撲滅,這一成果創下了世界范圍內撲滅地下煤火持續時間最長的紀錄。
隨著煤田火患的消除,曾經的“火焰山”面貌煥然一新。往昔煙霧繚繞的景象已不復存在,如今山體上的紅巖清晰可見,奇形怪狀的巖石猶如刀削斧砍般,在陽光的照耀下格外醒目。曾經的塌陷區域被填平,山體裂縫也得到了封堵,生態環境逐漸恢復生機。
植被開始生長,空氣愈發清新,水文狀況趨于穩定,周邊農田的產量亦顯著提高。與此同時,當地旅游業蓬勃發展,312國道旁游客絡繹不絕。景區得到了開發,此地先后被評定為國家地質公園和4A級旅游景點。眾多游客慕名而來,觀賞《西游記》原型場景,拍攝紅色山脈景觀,感受曾經的高溫奇觀。
這一滅火工程不僅帶動了當地經濟的發展,還提高了煤炭開采的安全性和資源利用率。從更廣泛的層面來看,該工程對新疆地區的整體穩定起到了積極作用,同時也為絲綢之路文化遺產的保護做出了貢獻。
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