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喜欢读历史书的人往往对政治家、军事家、科学家的丰功伟绩津津乐道,对历史演进也兴趣盎然,然而,有一件事情却常常让人忽略,那就是资源开采。事实上,没有能源和矿产,就没有今天生活的富足和进步。
科幻文学中写开采业似乎不大时髦,仅有的一些作品也大多把视线集中到太空。在某些“太空剧”里面,某个星际国家之所以强大,就是因为它拥有某种矿藏。比如赫伯特的《沙丘》中,一种香料成为“阿拉基”星球扩展势力的源泉。这种香料不仅香,而且可以使人获得特异功能。在《消失的光环》里,日本作家眉村卓虚构了拉克占行星。这颗行星是地球联邦的后起之秀,原因是它出产的一种海藻在其他星球能够大量繁殖,产生氧气。
不过,还是让我们把视线回到地球上吧。化学家门捷列夫曾经去过乌拉尔煤矿区。当他看到黑漆漆的深井后,就提出了让煤炭地下气化的想法。他建议在矿层内把煤直接变成可燃气体,这样可以使矿工们摆脱地下采煤的繁重劳动。
2000年,科幻作家刘慈欣以这个设想为蓝图,创作了科幻小说《地火》。刘慈欣在火电厂工作,对上游行业——采煤业有切身体会,小说里不仅有大胆的科幻构思,还有丰富的细节。这使得它超越了比较虚无的同题材作品。纵观世界科幻,这篇确是矿业题材的代表作。
父亲的生命已走到了尽头,他用尽力气呼吸,比他在井下扛起二百多斤的铁支架时用的力气大得多。但父亲的肺,就像所有患三期矽肺病的矿工一样,成了一块由网状纤维连在一起的黑色的灰块,再也无法把吸进的氧气输送到血液中。组成那个灰块的煤粉是父亲在二十五年中从井下一点点吸入的。
刘欣跪在病床边,父亲气管发出的尖啸声一下下割着他的心。突然,他感觉到这尖啸声中有些杂音,他意识到这是父亲在说话。
“什么,爸爸?你说什么呀,爸爸?”
父亲突出的双眼死盯着儿子,那垂死呼吸中的杂音更急促地重复着……
刘欣又声嘶力竭地叫着。杂音没有了,呼吸也变小了,然后成了一下一下轻轻的抽搐,最后一切都停止了,可父亲那双已无生命的眼睛仍焦急地看着儿子,仿佛急切想知道他是否听懂了自己最后的话。
刘欣进入了一种恍惚状态。后来的几个月,他一直都处在这种恍惚状态中,那杂音日日夜夜在脑海中折磨着他,最后他觉得自己也要窒息了,不让他呼吸的就是那段杂音,他要想活下去,就必须弄明白它的含义!
直到有一天,也是久病的妈妈对他说,他已大了,该撑起这个家了,别去念高中了,去矿上接爸爸的班吧。他恍惚着拿起父亲的饭盒,走出家门,在1978年冬天的寒风中向矿上走去,向父亲的二号井走去。他看到了黑黑的井口,好像是一只眼睛看着他,通向深处的一串防爆灯是这只眼睛的瞳仁,那是父亲的眼睛,那杂音急促地在他脑海响起,最后变成一声惊雷,他猛然听懂了父亲最后的话:
“不要下井……”
25年后。
刘欣觉得自己的奔驰车在这里很不协调,很扎眼。现在矿上建起了一些高楼,路边的饭店和商店也多了起来,但一切都笼罩在一种灰色的氛围之中。
车到了矿务局,刘欣看到局办公楼前的广场上黑压压坐了一大片人。刘欣穿过坐着的人群向办公楼走去,在这些身着工作服和便宜背心的人们中,西装革履的他再次感到了自己同周围一切的不协调。人们无言地看着他走过,无数的目光像钢针穿透他身上的两千美元一套的名牌西装,令他浑身发麻。
在局办公楼前的大台阶上,他遇到了李民生,他的中学同学,现在是地质处的主任工程师。这人还是二十年前那副瘦猴样,脸上又多了一副憔悴的倦容,他抱着一卷图纸,这对他似乎已是很沉重的负担。
“矿上有半年发不出工资了,工人们在静坐。”寒暄后,李民生指着办公楼前的人群说,同时上下打量着他,那目光像看一个异类。
“有了大秦铁路,前两年国家又实行限产,还是没好转?”
“有过一段好转,后来又不行了,这行业就这么个东西,我看谁也没办法。”
李民生长叹了一口气,转身走去,好像刘欣身上有什么东西使他想快些离开,但刘欣拉住了他。
“帮我一个忙。”
李民生苦笑着说:“十多年前在市一中,你饭都吃不饱,还不肯要我们偷偷放在你书包里的饭票,可现在,是你最不需要谁帮忙的时候了。”
“不,我需要。能不能找到地下一小块煤层,很小的一块,储量不要超过三万吨,关键是这块煤层要尽量孤立,同其他煤层间的联系越少越好。”
“这个……应该行吧。”
“我需要这煤层和周围详细的地质资料,越详细越好。”
“这个也行。”
“那我们晚上细谈。”刘欣说。李民生转身又要走,刘欣再次拉住了他,“你不想知道我打算干什么?”
“我现在只对自己的生存感兴趣,同他们一样。”他朝人群偏了一下头,转身走了。
沿着被岁月磨蚀的楼梯拾级而上,刘欣看到楼内的高墙上沉积的煤粉像一幅幅巨型的描绘云雾和山脉的水墨画……他仿佛有了回家的感觉。
来到二楼,局长办公室还在二十年前那个地方,那两扇大门后来包了皮革,后来皮革又破了。敲门进去,刘欣看到局长正伏在办公桌上专心致志看一张很大的图纸,白了一半的头对着门口。走近了看,那是一张矿井掘进进尺图。
“你是部里那个项目的负责人吧? ”局长问,他只是抬了一下头,然后仍低下头去看图纸。
“是的,这是个很长远的项目。”
“呵,我们尽力配合吧,但眼前的情况你也看到了。”局长抬起头来把手伸向他。刘欣和他握手时,看到了又一张和李民生脸上一样憔悴的倦容,同时,感觉到他有两根手指变形——那是早年一次井下工伤造成的。
“你去找负责科研的张副局长,去找赵总工程师也行,我没空,真对不起了,等你们有一定结果后我们再谈。”局长说完又把注意力集中到图纸上去了。
“您认识我父亲,您曾是他队里的技术员。”刘欣说出了他父亲的名字。局长点点头:“好工人,好队长。”
“您对现在煤炭工业的形势怎么看? ”刘欣突然问,他觉得只有尖锐地切入正题才能引起这人的注意。
“什么怎么看?”局长头也没抬地问。
“煤炭工业是典型的传统工业、落后工业和夕阳工业,它劳动密集,工人的工作条件恶劣,产出效率低。产品运输要占用巨量运力……煤炭工业曾是英国工业的一个重要组成部分,但英国在十年前就关闭了所有的煤矿!”
“我们关不了。”局长说,仍未抬头。
“是的,但我们要改变!彻底改变煤炭工业的生产方式!否则,我们永远无法走出现在这种困境,”刘欣快步走到窗前,指着窗外的人群,“煤矿工人,千千万万的煤矿工人,他们的命运难以有根本的改变!我这次来……”
“你下过井吗?”局长打断他。
“没有。”一阵沉默后刘欣又说,“父亲死前不让我下。”
“你做到了。”局长说,他伏在图纸上,看不到他的表情和目光。刘欣刚才那种针刺的感觉又回到身上。他觉得很热,这个季节,他的西装和领带只适合有空调的房间。这里没有空调。
“您听我说,我有一个目标,一个梦,这梦在我父亲死的时候就有了,为了这个梦,这个目标,我上了大学,又出国读了博士……我要彻底改变煤炭工业的生产方式,改变煤矿工人的命运。”
“简单些,我没空儿。”局长把手向后指了一下,刘欣不知他指的是不是窗外那静坐的人群。
“只要一小会儿,我尽量简单些说。煤炭工业的生产方式是:在极差的工作环境中,用密集的劳动,很低的效率,把煤从地下挖出来,然后占用大量铁路、公路和船舶的运力,把煤运输到使用地点,然后再把煤送到煤气发生器中,产生煤气;或送入发电厂,经磨煤机研碎后送进锅炉燃烧……”
“简单些,直截了当些。”
“我的想法是:把煤矿变成一个巨大的煤气发生器,使煤层中的煤在地下就变为可燃气体,然后用开采石油或天然气的地面钻井的方式开采这些可燃气体,并通过专用管道把这些气体输送到使用点。用煤量最大的火力发电厂的锅炉也可以燃烧煤气。这样,矿井将消失,煤炭工业将变成一个同现在完全两样的崭新的现代化工业!”
“你觉得自己的想法很新鲜?”
刘欣不觉得自己的想法新鲜,同时他也知道,这位局长——矿业学院上个世纪六十年代的高材生,现今国内最权威的采煤专家之一,也不会觉得新鲜。局长当然知道,煤的地下气化在几十年前就是一个世界性的研究课题,这几十年中,数不清的研究所和跨国公司开发出了数不清的气化煤催化剂,但至今煤的地下气化仍是一个梦,一个人类做了近一个世纪的梦。原因很简单,那些催化剂的造价远大于它们产生的煤气。
“您听着,我不用催化剂也可以做到煤的地下气化!”
“怎么个做法呢?”局长终于推开了眼前的图纸,似乎很专心地听刘欣说下去,这给了他一个很大的鼓舞。
“把地下的煤点着!”
一阵长时间的沉默,局长直直地看着刘欣,同时点上一支烟,兴奋地示意他说下去。
“开采是通过在地面向煤层的一系列钻孔实现的,钻孔用现有的油田钻机就可实现,这些钻孔有以下用途:一,向煤层中布放大量的传感器;二,点燃地下煤层;三,向煤层中注水或水蒸气;四,向煤层中通入助燃空气;五,导出气化煤。
“地下煤层被点燃并同水蒸气接触后,将发生以下反应:碳同水生成一氧化碳和氢气,碳同水生成二氧化碳和氢气,然后碳同二氧化碳生成一氧化碳,一氧化碳同水又生成二氧化碳和氢气。最后的结果将产生一种类似于水煤气的可燃气体,其中的可燃成分是百分之五十的氢气和百分之三十的一氧化碳,这就是我们得到的气化煤。
“传感器将煤层中各点的燃烧情况和一氧化碳等可燃气体的产生情况通过次声波信号传回地面,这些信号汇总到计算机中,生成一个煤层燃烧场的模型。根据这个模型,我们就可从地面通过钻孔控制燃烧场的范围和深度,并控制其燃烧的程度,具体的方法是通过钻孔注水抑制燃烧,或注入高压空气或水蒸气加剧燃烧,这一切都是用计算机根据燃烧场模型的变化自动进行的,使整个燃烧场处于最佳的水煤混合不完全燃烧状态,保持最高的产气量。
“您最关心的当然是燃烧范围的控制,我们可以在燃烧蔓延的方向上打一排钻孔,注入高压水形成地下水墙阻断燃烧;在火势较猛的地方,还可采用大坝施工中的水泥高压灌浆帷幕来阻断燃烧。”
……
接下来的情节是:在局长的支持下,刘欣主持了地下燃煤实验。在实验将告成功之际,地火突然闯过了地下封锁线,将主矿区点燃,使整个矿区和城市毁于一旦。
然而,科学正是踏着无数失败前进的。一百年以后,世界上所有煤矿都用燃气法来开采,再也没有人需要冒险下井。那时候的学生来到博物院里,听解说员讲过去矿工的故事……
(郑军节选并缩写)
科幻文学中写开采业似乎不大时髦,仅有的一些作品也大多把视线集中到太空。在某些“太空剧”里面,某个星际国家之所以强大,就是因为它拥有某种矿藏。比如赫伯特的《沙丘》中,一种香料成为“阿拉基”星球扩展势力的源泉。这种香料不仅香,而且可以使人获得特异功能。在《消失的光环》里,日本作家眉村卓虚构了拉克占行星。这颗行星是地球联邦的后起之秀,原因是它出产的一种海藻在其他星球能够大量繁殖,产生氧气。
不过,还是让我们把视线回到地球上吧。化学家门捷列夫曾经去过乌拉尔煤矿区。当他看到黑漆漆的深井后,就提出了让煤炭地下气化的想法。他建议在矿层内把煤直接变成可燃气体,这样可以使矿工们摆脱地下采煤的繁重劳动。
2000年,科幻作家刘慈欣以这个设想为蓝图,创作了科幻小说《地火》。刘慈欣在火电厂工作,对上游行业——采煤业有切身体会,小说里不仅有大胆的科幻构思,还有丰富的细节。这使得它超越了比较虚无的同题材作品。纵观世界科幻,这篇确是矿业题材的代表作。
父亲的生命已走到了尽头,他用尽力气呼吸,比他在井下扛起二百多斤的铁支架时用的力气大得多。但父亲的肺,就像所有患三期矽肺病的矿工一样,成了一块由网状纤维连在一起的黑色的灰块,再也无法把吸进的氧气输送到血液中。组成那个灰块的煤粉是父亲在二十五年中从井下一点点吸入的。
刘欣跪在病床边,父亲气管发出的尖啸声一下下割着他的心。突然,他感觉到这尖啸声中有些杂音,他意识到这是父亲在说话。
“什么,爸爸?你说什么呀,爸爸?”
父亲突出的双眼死盯着儿子,那垂死呼吸中的杂音更急促地重复着……
刘欣又声嘶力竭地叫着。杂音没有了,呼吸也变小了,然后成了一下一下轻轻的抽搐,最后一切都停止了,可父亲那双已无生命的眼睛仍焦急地看着儿子,仿佛急切想知道他是否听懂了自己最后的话。
刘欣进入了一种恍惚状态。后来的几个月,他一直都处在这种恍惚状态中,那杂音日日夜夜在脑海中折磨着他,最后他觉得自己也要窒息了,不让他呼吸的就是那段杂音,他要想活下去,就必须弄明白它的含义!
直到有一天,也是久病的妈妈对他说,他已大了,该撑起这个家了,别去念高中了,去矿上接爸爸的班吧。他恍惚着拿起父亲的饭盒,走出家门,在1978年冬天的寒风中向矿上走去,向父亲的二号井走去。他看到了黑黑的井口,好像是一只眼睛看着他,通向深处的一串防爆灯是这只眼睛的瞳仁,那是父亲的眼睛,那杂音急促地在他脑海响起,最后变成一声惊雷,他猛然听懂了父亲最后的话:
“不要下井……”
25年后。
刘欣觉得自己的奔驰车在这里很不协调,很扎眼。现在矿上建起了一些高楼,路边的饭店和商店也多了起来,但一切都笼罩在一种灰色的氛围之中。
车到了矿务局,刘欣看到局办公楼前的广场上黑压压坐了一大片人。刘欣穿过坐着的人群向办公楼走去,在这些身着工作服和便宜背心的人们中,西装革履的他再次感到了自己同周围一切的不协调。人们无言地看着他走过,无数的目光像钢针穿透他身上的两千美元一套的名牌西装,令他浑身发麻。
在局办公楼前的大台阶上,他遇到了李民生,他的中学同学,现在是地质处的主任工程师。这人还是二十年前那副瘦猴样,脸上又多了一副憔悴的倦容,他抱着一卷图纸,这对他似乎已是很沉重的负担。
“矿上有半年发不出工资了,工人们在静坐。”寒暄后,李民生指着办公楼前的人群说,同时上下打量着他,那目光像看一个异类。
“有了大秦铁路,前两年国家又实行限产,还是没好转?”
“有过一段好转,后来又不行了,这行业就这么个东西,我看谁也没办法。”
李民生长叹了一口气,转身走去,好像刘欣身上有什么东西使他想快些离开,但刘欣拉住了他。
“帮我一个忙。”
李民生苦笑着说:“十多年前在市一中,你饭都吃不饱,还不肯要我们偷偷放在你书包里的饭票,可现在,是你最不需要谁帮忙的时候了。”
“不,我需要。能不能找到地下一小块煤层,很小的一块,储量不要超过三万吨,关键是这块煤层要尽量孤立,同其他煤层间的联系越少越好。”
“这个……应该行吧。”
“我需要这煤层和周围详细的地质资料,越详细越好。”
“这个也行。”
“那我们晚上细谈。”刘欣说。李民生转身又要走,刘欣再次拉住了他,“你不想知道我打算干什么?”
“我现在只对自己的生存感兴趣,同他们一样。”他朝人群偏了一下头,转身走了。
沿着被岁月磨蚀的楼梯拾级而上,刘欣看到楼内的高墙上沉积的煤粉像一幅幅巨型的描绘云雾和山脉的水墨画……他仿佛有了回家的感觉。
来到二楼,局长办公室还在二十年前那个地方,那两扇大门后来包了皮革,后来皮革又破了。敲门进去,刘欣看到局长正伏在办公桌上专心致志看一张很大的图纸,白了一半的头对着门口。走近了看,那是一张矿井掘进进尺图。
“你是部里那个项目的负责人吧? ”局长问,他只是抬了一下头,然后仍低下头去看图纸。
“是的,这是个很长远的项目。”
“呵,我们尽力配合吧,但眼前的情况你也看到了。”局长抬起头来把手伸向他。刘欣和他握手时,看到了又一张和李民生脸上一样憔悴的倦容,同时,感觉到他有两根手指变形——那是早年一次井下工伤造成的。
“你去找负责科研的张副局长,去找赵总工程师也行,我没空,真对不起了,等你们有一定结果后我们再谈。”局长说完又把注意力集中到图纸上去了。
“您认识我父亲,您曾是他队里的技术员。”刘欣说出了他父亲的名字。局长点点头:“好工人,好队长。”
“您对现在煤炭工业的形势怎么看? ”刘欣突然问,他觉得只有尖锐地切入正题才能引起这人的注意。
“什么怎么看?”局长头也没抬地问。
“煤炭工业是典型的传统工业、落后工业和夕阳工业,它劳动密集,工人的工作条件恶劣,产出效率低。产品运输要占用巨量运力……煤炭工业曾是英国工业的一个重要组成部分,但英国在十年前就关闭了所有的煤矿!”
“我们关不了。”局长说,仍未抬头。
“是的,但我们要改变!彻底改变煤炭工业的生产方式!否则,我们永远无法走出现在这种困境,”刘欣快步走到窗前,指着窗外的人群,“煤矿工人,千千万万的煤矿工人,他们的命运难以有根本的改变!我这次来……”
“你下过井吗?”局长打断他。
“没有。”一阵沉默后刘欣又说,“父亲死前不让我下。”
“你做到了。”局长说,他伏在图纸上,看不到他的表情和目光。刘欣刚才那种针刺的感觉又回到身上。他觉得很热,这个季节,他的西装和领带只适合有空调的房间。这里没有空调。
“您听我说,我有一个目标,一个梦,这梦在我父亲死的时候就有了,为了这个梦,这个目标,我上了大学,又出国读了博士……我要彻底改变煤炭工业的生产方式,改变煤矿工人的命运。”
“简单些,我没空儿。”局长把手向后指了一下,刘欣不知他指的是不是窗外那静坐的人群。
“只要一小会儿,我尽量简单些说。煤炭工业的生产方式是:在极差的工作环境中,用密集的劳动,很低的效率,把煤从地下挖出来,然后占用大量铁路、公路和船舶的运力,把煤运输到使用地点,然后再把煤送到煤气发生器中,产生煤气;或送入发电厂,经磨煤机研碎后送进锅炉燃烧……”
“简单些,直截了当些。”
“我的想法是:把煤矿变成一个巨大的煤气发生器,使煤层中的煤在地下就变为可燃气体,然后用开采石油或天然气的地面钻井的方式开采这些可燃气体,并通过专用管道把这些气体输送到使用点。用煤量最大的火力发电厂的锅炉也可以燃烧煤气。这样,矿井将消失,煤炭工业将变成一个同现在完全两样的崭新的现代化工业!”
“你觉得自己的想法很新鲜?”
刘欣不觉得自己的想法新鲜,同时他也知道,这位局长——矿业学院上个世纪六十年代的高材生,现今国内最权威的采煤专家之一,也不会觉得新鲜。局长当然知道,煤的地下气化在几十年前就是一个世界性的研究课题,这几十年中,数不清的研究所和跨国公司开发出了数不清的气化煤催化剂,但至今煤的地下气化仍是一个梦,一个人类做了近一个世纪的梦。原因很简单,那些催化剂的造价远大于它们产生的煤气。
“您听着,我不用催化剂也可以做到煤的地下气化!”
“怎么个做法呢?”局长终于推开了眼前的图纸,似乎很专心地听刘欣说下去,这给了他一个很大的鼓舞。
“把地下的煤点着!”
一阵长时间的沉默,局长直直地看着刘欣,同时点上一支烟,兴奋地示意他说下去。
“开采是通过在地面向煤层的一系列钻孔实现的,钻孔用现有的油田钻机就可实现,这些钻孔有以下用途:一,向煤层中布放大量的传感器;二,点燃地下煤层;三,向煤层中注水或水蒸气;四,向煤层中通入助燃空气;五,导出气化煤。
“地下煤层被点燃并同水蒸气接触后,将发生以下反应:碳同水生成一氧化碳和氢气,碳同水生成二氧化碳和氢气,然后碳同二氧化碳生成一氧化碳,一氧化碳同水又生成二氧化碳和氢气。最后的结果将产生一种类似于水煤气的可燃气体,其中的可燃成分是百分之五十的氢气和百分之三十的一氧化碳,这就是我们得到的气化煤。
“传感器将煤层中各点的燃烧情况和一氧化碳等可燃气体的产生情况通过次声波信号传回地面,这些信号汇总到计算机中,生成一个煤层燃烧场的模型。根据这个模型,我们就可从地面通过钻孔控制燃烧场的范围和深度,并控制其燃烧的程度,具体的方法是通过钻孔注水抑制燃烧,或注入高压空气或水蒸气加剧燃烧,这一切都是用计算机根据燃烧场模型的变化自动进行的,使整个燃烧场处于最佳的水煤混合不完全燃烧状态,保持最高的产气量。
“您最关心的当然是燃烧范围的控制,我们可以在燃烧蔓延的方向上打一排钻孔,注入高压水形成地下水墙阻断燃烧;在火势较猛的地方,还可采用大坝施工中的水泥高压灌浆帷幕来阻断燃烧。”
……
接下来的情节是:在局长的支持下,刘欣主持了地下燃煤实验。在实验将告成功之际,地火突然闯过了地下封锁线,将主矿区点燃,使整个矿区和城市毁于一旦。
然而,科学正是踏着无数失败前进的。一百年以后,世界上所有煤矿都用燃气法来开采,再也没有人需要冒险下井。那时候的学生来到博物院里,听解说员讲过去矿工的故事……
(郑军节选并缩写)