煤炭资源自燃现状及防治对策（中）

代璐璐

【摘  要】煤层燃烧不但带来煤炭资源和水资源损失、森林火灾，污染环境、殃及野生动物，而且还直接带来人员死亡的严重后果。概述了煤田自燃的形成及其危害;阐述了中国煤田自燃灾害的严重情况，论述了煤田自燃的监测方法与治理措施。在此基础上，提出了煤田自燃灾害的减灾与防治对策。

【关键词】煤田;自燃;灾害防治

1.煤炭自然灾害的形成及其危害

煤炭自然灾害是指在自然环境下，未开采的煤炭因氧化聚热沿煤层露头引发的燃烧现象。煤层自燃不断向深部发展所以形成大面积煤炭火灾、是人类面临的重大灾害之一。煤炭自燃不仅在中国发生，在印度、美国、俄罗斯、澳大利亚以及中亚地区也普遍存在。

煤炭自燃不仅直接烧掉了宝贵的煤炭资源，而且还破坏了煤层的赋存条件、危及煤矿的安全生产、使得大量煤矿资源难以开采而间接损失;更为严重的是煤层无控制的不充分燃烧，释放出大量有害物质，引发一系列的生态环境恶效应;煤田自然，煤层消减，导致地表塌陷，河流改道，地下水位降低，部分土地荒漠化，严重的破坏了国土资源。这些都恶化着人类的生存环境与条件，影响着地区社会经济的可持续发展。

在1992年“世界环发大会”之后，煤炭自燃作为一种自然灾害已成为有关国家政府关注的主要环境问题;1994年我国政府已将每天自然灾害的治理列入“中国21世纪议程”，使得煤炭自然灾害的治理工作步入国家环境工程行列。

2.中国煤炭自然灾害状况及其危害程度

2.1中国煤炭自然灾害的分布

中国的煤炭自然多分布在干旱少雨的北方地区。根据遥感调查，我国北方煤炭火区共有56处，分布在新疆、宁夏、内蒙古、甘肃、青海、陕西、山西等七个省、区。（表1）煤田火区的燃烧面积累计达到720km?。目前正在燃烧的火区面积为17～20km?。新疆地区煤田火灾最严重，占整个北方地区的65%以上;在新疆区以淮南煤田最严重的。

2.2中国煤田自然灾害的危害程度

2.2.1破坏煤炭资源

北方煤田自然多发生在煤质好，灰分低，埋藏浅和易于开发的厚煤层地区，地理上处在气候干旱、特干旱的中西部煤炭资源赋存较集中的地带。据调查煤碳自然已经烧失的资源达到4.2Gt以上，目前每年因自燃直接损失的煤炭资源在10-13.6Gt.我国能源以煤炭为主，煤田自然灾害直接影响、威胁着我国能源战略向中西部转移的方针。

2.2.2污染大气环境

我国北方煤田自燃每年向大气层排放大量的有害气体、粉尘，释放大量的热量，造成区域性大气污染、可形成大范围的酸雨，产生温室效应，恶化地球环境。据估算我国北方地区的煤田自然，每年向大气中排放CO2、SO2、NO2及粉尘1.05Mt，释放热量30920*1010MJ;另有大量的CO2、H2S排入空气之中，造成区域性大气污染。据测定在自燃区附近低空有害气体超标达70多倍。

2.2.3破坏生态环境

煤田自然过程中，上方岩石被烘烤烧变，在地表形成一片焦土，寸草不生。燃烧后煤层消减形成大范围的地裂缝、滑坡、塌陷、沉降坑，并且促成一定规模的泥石流，土地荒漠化，水资源破坏与污染水环境，草原与森林火灾等发生。所以煤田自燃从根本上破坏了当地的国土资源、危害着当地的生态环境

2.2.4恶化人类生存条件，危害生命健康

据调查统计，煤田自然区域是呼吸道疾病、肠胃疾病、癌症和生怪胎的高发区。煤田自燃所造成的经济损失每年在200亿元以上。

3.煤炭自然灾害的防治对策

3.1我国煤炭自燃的灭火现状

目前我国在新疆、宁夏两区建立有专门的煤炭自燃灭火队伍，已经扑灭4个煤田火区。但是由于资金不足，灭火组织机构单一，存在缺乏北方地区灭火的整体规划，以及灭火后易复燃等问题。从1980年2000年，我国完成北方六大火区的治理工程，约占北方灭火工程的20%，尚有50处火区，80%的灭火工程亟待施工。随着中西部煤炭产量的继续提高，煤田火区正在扩大，亟需大幅度增加对灭火工程的投入，加速治理煤田火区。

3.2我国煤炭自然灾害的防止对策

鉴于煤田自然火灾的严重危害，我国有关部门已采取了一定的对策，国家财政每年也投入一定的资金进行个别点的火区治理。但是由于对煤田火区的整体状况了解不详，煤田自燃的性质认识不足，因而所采取的的措施极为有限，难以从根跟上解决觉问题，为此提出以下对策

3.2.1统一领导 统一规划 統筹灭火

我国北方煤田自然灾害分布在七个省区，涉及到计划，财政，煤炭，及科技，地址，环保，医疗卫生及地方政府等诸多部门和单位，而且煤田灭火以及相应的国土整治、环境治理工程难度大、危险性高，为此建议组织统一的协调领导机构，加强各部门的协调与集成，充分调动地方政府的积极性，实施统筹规划分批、分区进行治理。

3.2.2完成北方地区煤田自燃灭火规划

在调查的基础上，做出中国北方煤田自燃火区灭火和环境治理的整体规划，提出分阶段治理的目标，作为煤田火区治理的指导性文件。在我国北方地区的56处火区中，灾害极其严重的有16处，其余40处灾害程度中等。建议在2010年以前完成16处灾情严重地区的灭火和环境治理工程，到2020年基本完成我国北方煤田火区灭火及治理工程，达到基本上消除中国煤田的自然灾害

3.2.3建立北方煤田火区环境监测中心

北方煤田火区正在迅速发展，老火区逐年扩大，新火点不断产生。过去虽做了一些调查工作，但是火区整体情况还不清楚，大部分地区调查程度还比较低，难以完成一个科学的煤田自燃灭火规划。为此成立中国北方煤田自然火区检测中心，利用遥感、地理信息系统等新技术，对北方煤田火区作系统详细调查;同事对火区实行动态监测，监视灭火效果，评价灭火工程质量。

3.2.4多层次 多渠道筹集资金

关于煤田自燃火区调查，建立火区检测中心，编制火区治理规划等工作的费用，应由国家矿产资源补偿费列专项给予解决。对于一般煤矿区层自燃或矿山企业已占有储量的煤层自燃治理，可以受益企业为主、国家和地方财政补贴的方法予以解决。而对经济潜力较大的主要矿区及未开发的煤炭资源煤田自然治理，应对国家财政投资为主，并积极争取包括亚洲开发银行、世界银行贷款在内的国际援助的办法予以解决。

4.结论

在预测预报方面，充分利用大数据、物联网、人工智能等技术，实现对设备高温点和煤岩区域高温点的实时在线监测，加上现有的煤矿束管检测系统，将二者有机融合起来，实现矿井自燃全智能预测和预警。

在火灾治理方面，提高基于电法、磁法、红外等隐蔽火源探测设备的国产比例和测量精度，加快阻化剂、发泡剂、凝胶、堵漏材料等材料领域的创新和研发，开发灭火用大孔径钻机、大功率矿用温度控制设备等，提升矿井火灾救援装备的科技水平。

参考文献：

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（作者单位：中国平煤神马集团十二矿）