成都市成华大道成都自然博物馆|成都理工大学博物馆后门的东风渠旁，展示着两块庞然大物——约15吨重的无烟煤。这是宁夏君功重型机械股份有限公司2009年捐赠给成都理工大学博物馆的珍贵礼物，也是宁夏贺兰山汝箕沟矿区对四川教育系统和文博事业的大力支持。我馆的王龙博士为丰富馆藏，联系石嘴山市民主党派而获得帮助，终将两块大型的太西无烟煤运回博物馆展出。
图1 汝箕沟无烟煤360x220x170厘米（本馆）
图2 汝箕沟无烟煤350x180x170厘米（本馆）
太西煤有“三低”（低磷、低灰、低硫）和“六高”（高发热量、高块煤率、髙比电阻、高化学活性、高精煤回收率、高机械强度）的特点，很受用户欢迎，远销欧美10多个国家。
一、传奇的汝箕沟煤矿
成都理工大学博物馆这两块特大的无烟煤，是宁夏贺兰山腹地深处的汝箕沟煤矿产出的。汝箕沟煤矿的太西煤（因产于太原以西，故称太西煤）在业内大名鼎鼎，也是我国煤炭的鼻祖。
图3 宁夏贺兰山脉（网络）
有资料显示，汝箕沟的煤炭早在1821年的清代道光年间就已开采。传说在清朝时，宁夏贺兰山下有一位农夫，赶着小毛驴上山驮煤。走着走着，农夫迷路了，这时，一只獐子跑来，忽地窜进了他的袋子里，他正疑惑时，路上跑过来两位猎人，问农夫有没有看到一只獐子，农夫想了想，顺着山路指了一下远处的山沟说，獐子顺着这个方向跑了。
图4 传奇的獐子（网络）
农夫成功救下了这头獐子。獐子为了感恩，用爪子在地边上刨出一个簸箕大小的坑，从中叼出几块晶莹的黑色无烟煤炭，农夫发现，把煤炭运走后，坑里还会冒出新的煤炭，源源不绝。这就是当地民间耳熟能详的“獐子报恩”的故事。因为洞只有簸箕大小，农夫就称此地为“簸箕沟”，人们后来叫着叫着，就叫成了汝箕沟。獐子刨出的煤就是后世闻名遐迩的“太西煤”。1946年，地质勘探人员黄邵显、杜恒俭将这个含煤的地层单位命名为“汝箕沟组”，地质时代为中侏罗世。
图5 宁夏贺兰山汝箕沟煤矿区（网络）
二、煤炭的形成和分类
煤（Coal）是被广泛用作天然燃料的黑色或褐色的固体可燃有机岩，主要分布在地壳沉积岩层中。在我国许多成煤地区，煤层可达几百米厚，几千米长，它们是怎么形成的呢？煤炭的形成是一个复杂的地质过程，主要包括“植物堆积”、“地壳运动”和“碳化作用”。
煤成因：是煤形成的原因和条件，植物遗体在沼泽中堆积埋葬后，经成煤作用转变而成。
成煤作用：成煤作用包括由泥炭转变为褐煤、烟煤以至无烟煤的全过程，分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
图6 烟煤（产自四川广元）（本馆）
在古生代和新生代，地球气候温暖湿润，沼泽遍布，大量的植物在沼泽中生长、死亡后，一代又一代地沉积并堆积起来。随着它们所含化学元素的改变，氢氧元素减少，碳元素比重加大，形成了厚厚的植物遗体堆积层。特别是石炭纪，诞生了总量超过50%以上的植物堆积层。这些堆积层在地下长期的高温高压作用下，逐渐转化为泥碳、褐煤、烟煤和无烟煤。
图7 煤炭的分类（网络）
煤炭的主要成分为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。其中碳和氢是让煤炭燃烧产生热量的主要元素，氧则是助燃元素。
煤炭可分为：
白炭：主要硬阔叶材为原料，如壳斗科，榆科树木。具有燃烧长、不冒烟、无污染等优点。主要用于取暖和烹饪。
黑炭：以软阔叶薪炭材为原料，如柞木，易燃烧，但易发爆，不耐烧。
活性炭：是木炭的深加工产品，它具有较强的吸附能力，广泛用于脱色精制、清毒除臭、去污提纯等。
机制炭：通过机器压制和碳化制成的炭，具有高密度和耐烧性，用于烧烤和取暖。
图8 无烟煤（产自山西，二叠纪）（本馆）
我国煤炭形成的三个地质时期是：
（一）古生代石炭纪——二叠纪成煤期，有河北开滦煤矿、山西阳泉煤矿、淮南淮北煤矿、贵州六盘水煤矿、四川筠连煤田、河北峰峰煤矿。
（二）中生代侏罗纪成煤期，有陕西榆林的神府煤田（“世界七大煤矿”之一，储量达1350亿吨）、宁夏汝箕沟煤矿、新疆和什托洛盖煤田、宁夏鸳鸯湖煤矿
图9 陕西神府煤田
（三）新生代第三纪成煤期，有辽宁抚顺露天煤矿、内蒙古胜利煤田（国内最大的褐煤田）、云南寻甸——昭通煤田、内蒙古赤峰市的元宝山煤田、曲靖煤矿、川西会理县益门煤矿、台湾台北县平溪乡石底矿和基隆八斗子煤矿等。
图10 早期煤炭开采（网络）
三、煤炭对人类经济发展的巨大贡献
我国最早使用煤炭作为能源，是公元前600年前的春秋战国时期。人们利用煤炭烧制陶器，并将煤炭和铁矿石一同使用，形成早期煤炭冶炼工业。汉书《地理志》班固称：“豫章出石，可燃为薪”。
在英国爆发工业革命后，煤炭作为燃料推动了蒸气机的发明和运用。1804年英国发明家特拉维斯克展示了他发明的第一台蒸汽机车。
图11 早期的蒸气机车
二十世纪30—40年代，中央地质调查所派出大批地质人员调查西北、华北和西南的煤炭储量。地质学家丁道衡在西北考查时发现了包头煤矿（1927年），李春昱、潘钟祥对四川南桐煤田进行调查（1937年），边兆祥先生调查了宁夏汝箕沟煤矿（1939年）、湖南零陵易家桥同乐塘两煤矿（1938年）、湖南祁阳观音滩煤田（1938年）、云南宜良可保村褐煤田（1939）、云南宜良嵩明间洗羊塘煤田（1940年）、安徽水城县水东煤田（1940）、贵州水城大河边煤田（1942年），常隆庆先生调查发现了四川攀枝花的宝鼎煤矿（1939年），尹赞勋、李星学调查了重庆万盛煤矿（1945年），翁文灏、孙越崎创办的乐山嘉阳煤矿（1938年），为中国长期抗战的能源储备调查做出了贡献。
图12 毛主席、周总理接见嘉阳煤矿代表
2024年，新疆外运出煤炭多达9000万吨，有力支援了内地建设。我国2024年煤炭产量持续攀升，己达47.6亿吨。煤炭燃烧了自己，却为人类带来了温暖。
图13 镜煤（产自四川）（本馆）
我国煤炭工人井下作业十分辛苦，特别是冬天气候寒冷，井下采煤倍受艰辛，煤矿工人发扬主人翁精神，为了多采煤，拼了命地劳动，冬天给人们送来温暖，实现了自我价值的升华。
图14 新一代煤矿工人（网络）
周恩来总理非常关心一线煤矿工人的生活。60年代困难时期，煤矿文工团去河北开滦煤矿下矿慰问演出后，著名女歌唱家、全国煤炭战线劳动模范邓玉华向总理反映煤矿工人下井作业劳动强度大，作业面潮湿，工人们希望能供应些白酒驱寒。总理立即协调解决井下煤矿工人的白酒供给。留下了一段总理关心煤炭工人生活的佳话。
图15 1959年，周总理视察河北峰峰煤矿（网络）
四、煤炭的变革和创新
煤炭不仅用于燃料、发电，还有不少资源优势。
一、煤炭中产出的生物宝石——琥珀
中国辽宁抚顺煤矿的琥珀，是在煤矸石中发现的，地质时代为古近纪。缅甸的琥珀产于方解石中，波罗的海沿岸国家的琥珀产于砂砾石中，多米尼加的琥珀产于凝灰岩中。琥珀作为生物宝石深受人们的青睐，其收藏和贸易增添了煤炭的副加值，如原生虫珀每克售价达5000~8000元人民币。
图16 色彩斑斓的琥珀（来自网络）
图17 琥珀中的昆虫
二、煤炭中提炼石墨烯，用于化工和军工业。
石墨烯是已知强度最高的材料之一，具有良好的机械、电学和光学性能，广泛用于晶体管、集成电路、柔性屏幕、可穿戴装备等等。
三、近代煤炭发掘技术不断改进，使煤炭产量大大增加，煤炭化工技术发展得到广泛应用。
煤炭化工产品丰富多样，如其中的清洁能源产品有：柴油、航空煤油、乙烯原料、聚丙烯原料等，特有化工产品有：甲醇、乙烯、聚本烯、甲酸酯等。煤制甲醇产品用于交换和脱碳、气体净化、甲醇合成。煤制乙二醇-芳烃，用于塑料、橡胶、纤维等行业生产。煤制烯烃用于饮料瓶、编织袋、奶茶杯等。煤炭在国防工业中用于制造炸药、弹药等军用物质，支持武器制造和军事装备的生产。
图18 榆林化工园区（网络）
煤炭在微电子领域中碳纳米膜的合成运用，适用于尖端电子设备以及晶体管和存储器等。
煤炭能源的变革和创新，推动着社会进步和历史车轮滚滚向前。
图19 煤玉原石（产自辽宁）（本馆）
宁夏贺兰山汝箕沟煤矿的特大型无烟煤，走出了宁夏贺兰山脊腹地，穿越甘肃河西走廊，沿着古老的陆地丝绸之路，经天水——宝成线南下，长途跋涉，最终到成都理工大学博物馆安家，它还向观众续诉着宁夏贺兰山下“獐子报恩”的传奇故事……
本文的完成得到了博物馆王宁老师提供的资料支持，在此表示感谢。
参考文献
1、论自然标本的文物属性，王龙等，博物馆新论，2009年。
2、中国地层表，全国地层委员会编，地质出版社，2014年。
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4、汝箕沟煤矿的热液活动与煤炭成因，张虎权等，新疆石油地质，2008年。
5、宝石学，周国平主编，第485页，中国地质大学出版社，1989年。
6、川南煤田，珙县人民政府网，2019年。
7、山西先峰褐煤矿区综合勘探的效果和体会，于漧，《中国地质》1983年。
8、河北尚义县田家窑村黄花滩褐煤现状调查报告，高海朋，《全国地质科技馆资料》，2010年。
2025年元月
