(四)煤层自燃

　　煤层自燃又称煤田自燃，是煤层在地下自然燃烧的现象。其原因是煤层因地壳构造运动产生的地热高温异常或出露地表与空气接触发生氧化作用，这种作用会增高煤层温度和降低燃点，以致燃烧。也有的系人为因素导致的，采煤过程中通风不良，人们用火、用电不慎，都能引起煤层自燃。也有人认为煤层中所含的黄铁矿(FeS2)的氧化也是原因之一。我国的煤层自燃，在目前主要分布在宁夏、内蒙、新疆、云南和吉林等地。

煤层自燃是自然耗损煤矿资源的灾害之一。据统计，新疆的煤层自燃，近一二百年来，所烧掉的煤炭有21亿吨，宁夏100万吨，内蒙古130万吨，全国因此造成的煤资源损失达到每年1200万吨。

我国有关煤层自燃的文字记载很早，但在古代，人们将煤层自燃的地区叫做“火山”，在北魏郦道元的名著《水经注》卷十三的水(今桑干河)注中首次记载了大同“火山”的情况，他写道：

武州川水又东，历故亭北，右合火山西溪水。水导源火山，西北流。山上有火井，南北六十七步，广减尺许，源深不见底，炎势上升，常若微雷发响。以草爨之，则烟腾火发。但卉物则不能然(燃)。其山以火从地中出，故亦名荧台矣。井东有火井祠，以时祀祭焉。井北百余步，有东西谷，广十许步，南崖下有风穴，厥大容人。其深不可测。而穴中肃肃，常有微风。虽三伏盛暑，犹须袭裘，寒吹凌人，不可暂停。……一水自枝渠南流，东南出，火山水注之。水发火山东溪，东北流，出山。山有石炭，火之，热同樵炭也，又东注武州川。

大同市即秦汉时的平城，自398年至493年共95年是北魏的京都，所以《水经注》记载特详，从对“火山”的描述可知不是现代意义的火山，而是煤层自燃。但地表没有明火，只能用干草引燃，用卉物(新折的树木花草)不能引燃，而且附近还有风穴，有空气流通。火井是裂隙状(长六七十步，宽不到一尺)，显然不是喷岩浆的火山，也不像井，而是较宽的裂隙。而且，在同一“火山”的东溪，就有石炭露头，热同樵炭(木炭)。可见这里多少已有少量开采，并用于燃料。

大同的这个“火山”在唐代似乎仍在燃烧。(唐)李吉甫(758—814)《元和郡县图志》卷十三“雲中县”(即大同)载：“火山，在县西五里。山有火井，深不见底，以草投之，则烟腾火发，有火井祠。”文字则根据《水经注》加以简化，没有新内容。辽代这个“火山”被称为“火烧山”，见《辽史》卷四十一：“弘州，火烧如有火井。”这里应是大同口泉(火山东溪)马脊梁(火山西溪)一带地下煤层的自燃现象。

北宋时期，在河东路有“火山军”，并置火山县为军治。军是州一级行政单位，等于一个下等州，有的管一二个县，有的只管一二个镇或寨。这个军名为“火山军”，是因为管区内有“火山”的缘故。这一“火山”在今河曲县南，当时距保德军(今保德)52里，到金时又升为火山州，后更名为隩州。《太平寰宇记》说：“在火山军东四十里。县志：在旧县西五里黄河东岸。上有硇砂窟，下有气砂窟。”《读史方舆纪要》说：“火山在河曲县西五里，黄河东岸。上有孔，以草投孔中，烟焰上发，可熟食，不生草木。上有硇砂窟，下有气砂窟。山高四五丈，黄河过此，如遇覆釜，而河为之曲折云”。《清一统志》说：“保德州河曲县，火山在县南六十五里。”实际上，这里也是煤层自燃现象，属今河东煤田河(曲)、保(德)、偏(关)煤矿区。

《清一统志》还记载了山西临县的“火山”。“汾州府临县，火山在县东南七十里，周十二里，出炭。”对于这座“火山”，已故地质学家章鸿钊(1877—1951)在其名著《古矿录》中对此类“火山”加注说：“按：山西自昔多火山之名，亦每产石炭。凡此，皆当为地下炭气郁勃熏蒸之象，而非今之所谓火山也。”据近年地质勘测结果，临县“火山”煤田与河田煤用同是石炭纪至二叠纪形成的煤系，属河东煤田离(石)柳(林)临(县)矿区。(《中国矿床发现史》，第49页)

新疆吐鲁番西二十里火州(亦称和州)火焰山和北庭(今奇台西北)北山的煤层自燃，也较早地记入史册。北宋王延德(938—1006)的《西州使程记》记有：“北廷(今奇台西北)北山中出硇砂，山中常有烟气涌起，无云雾，至夕光焰若炬火，照见禽鼠皆赤。”(《西北史地资料丛书·古西行记》，第164页)据地质调查，奇台县北山煤田现今还存在煤层自燃的火区，1988年，这里还进行过定向爆破灭火工作。

宁夏的煤层自燃现象也很严重。中卫县的煤层自燃现象很早就已受到人们的注意，并列为“中卫八景”之一，叫做“炭山夜照”。清乾隆二十六刊《中卫县志》说：“‘炭山夜照’在邑之西南，近(黄)河，山产石炭。……近西一带有火，历年不熄，不知燃自何时。第见日吐霏烟，至夜则光焰炳然。烧云绚霞，照水烛空。俗呼为‘火焰山’”。至于这里的煤层自燃起于何时，已无可靠史料，县志所载咏“炭山夜照”诗中有“列炬西南焰最张，千秋遗照在遐荒”，“何年遗炼石，百世起苍烟”的句子，说明在清乾隆时代以前早就存在了。

据近年来的地质调查得知，煤层自燃现象只存在于西北于旱省区，吉林省的煤层自燃也只在少数干旱地区。目前仍存在煤层自燃的地区有：

宁夏的汝箕沟、大峰沟、白芨沟燃田区，燃烧始于1862年。1966—1988的20年中，燃烧面积从102万平方米扩至221万平方米，煤炭损失总量从1139万吨增至4512.61万吨，年均损失煤炭约100万吨，其中也有人为引发燃烧的。

内蒙古煤层自燃严重的有阿拉善盟的古拉本煤矿，它与宁夏汝箕沟毗连，是全区出口优质煤(太西煤)的生产基地。目前已出现4个火区，即太阳山、炭窑沟、大岭和东方红火区，火区总长度为2300米，宽约40—180米，深度10—80米，面积达27.3平方米，已毁太西煤131万吨。

吉林省煤层自燃区在浑江市临江区砬子沟煤矿和湾沟镇煤矿，目前仍在燃烧，经济损失不详。

云南煤层自燃发生在开远县小龙潭煤矿，具体情况不详。

新疆煤层自燃为全国各省区之最，据煤田局资料，全区9大煤田区，有88个煤产地，差不多都存在程度不同的自燃灾害，损失煤炭达21亿吨。

煤层自燃不仅造成经济损失、浪费自然资源，而且能造成以下次生或衍生灾害：引起矿井火灾或爆炸，导致地面裂缝，矿井塌陷、滑坡，产生有毒、窒息气体及二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，污染空气。

自1954年开始，新疆的煤层自燃灾害已得到逐步治理，并进行灭火工作。

煤层自燃还带来不少工程地质问题，主要是煤层燃烧后，在煤层所在层位出现层状空间。这种空间上面的岩层在悬空的条件下会坍塌或崩落，形成地面塌陷、裂隙等，以致危害地面的建筑，所以在此类地区进行建设，对于这个问题应予以充分认识。