賀蘭山煤層已燃燒300年,白燒億噸煤,每年損失10億為何不滅?

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摘要:我們都知道在古代,煤炭是每家每戶必備之物,冬季老百姓的家裡如果沒有煤炭,則很難熬過漫長的冬天。但是,在我國的“塞上江南”寧夏有一座山脈,叫作賀蘭山,礦產資源非常豐富,地下礦區多達40多平方公里,且不止一層,總量大約在15億噸左右。就是這麼一座寶山,其中的煤層卻自燃了300年,每年虧損的錢多達10億!每年燒掉115萬噸太西煤,價值能達到10億元左右。

我們都知道在古代,煤炭是每家每戶必備之物,冬季老百姓的家裡如果沒有煤炭,則很難熬過漫長的冬天。即使在現代,我國消耗煤炭的能源占比也是十分高的,尤其是在城鎮發展方面需求更高,而煤炭又是不可再生資源,所以按理說我們應該珍惜。

但是,在我國的“塞上江南”寧夏有一座山脈,叫作賀蘭山礦產資源非常豐富,地下礦區多達40多平方公里,且不止一層,總量大約在15億噸左右。就是這麼一座寶山,其中的煤層卻自燃了300年,每年虧損的錢多達10億!那麼我們為什麼會放任它這樣燒下去呢?

賀蘭山的煤炭

在1561年、1709年、1739年均發生過7級以上地震。有許多國家保護動物,也蘊藏著豐富的煤。賀蘭山最有名的無煙煤,就是產於汝箕溝礦區,無煙煤具有“低灰,低硫,高熱量”的特點,素有“太西烏金”之稱。

煤炭的分類與用途

煤炭的用途廣泛,是冶金、化工的原料,也用於燃燒、低溫乾餾、加氫液化等。其中無煙煤可用於製造煤氣或直接用作燃料烟煤用於煉焦、配煤、氣化工業;褐煤一般用於氣化、液化工業、動力鍋爐等。

在內蒙和寧夏都有許多大中型煤礦,如賀蘭山煤炭工業基地,這裡也有許多稀有的金屬資源,鉻、鎂、鐵、磷十分豐富。還有特產:寧夏石(礦石)

煤炭燃燒300年而不滅

煤為什麼會燃燒

煤之所以會這麼容易燃燒,是因為其性質非常易燃,只要將煤挖出來就可以直接用,這樣便捷的同時,也藏了一個很大的隱患

在開採過程中,由於原來藏在地下的煤是與空氣隔絕的,但是隨著人們的開採過程以及一些地質運動,導致煤層能够與空氣接觸,而煤炭加上氧氣就會產生氧化反應,氧化後的煤因為在地質溫度高、氣溫高的地方呆久了,一旦達到合適的溫度點,就會自燃。所以,煤在開採的過程中容易自燃是一個非常客觀的現象,不管在哪個地方開採,都很容易碰上煤炭自燃

據記載,當古代的人們在冬季採礦時,在礦井下由於溫度較低,人們會將煤炭點燃取暖。但是在人們走了之後,火種未熄滅,從而引發火災,當煤層暴露得越多,開採越久,就越會引發煤炭的自燃。

在20世紀50年代,賀蘭山的煤炭資源就被看上並加以開採,大大小小的煤窑如雨後春筍一樣散佈在山脈附近,不少人靠挖煤賺的盆滿缽滿。這麼多年來,人們對賀蘭山的開採就沒有停止過,尤其近幾十年,開採開科技上的革新,導致本來就產生燃燒的小範圍自燃煤炭波及到了完好的區域

而且由於以前的環保意識薄弱,有許多貪圖暴利的公司對山脈進行了過度開採,新增了山體的空隙,破壞了煤層的密封性,加速了煤層與空氣的接觸,也加劇了煤層自燃的過程。直到今天,自燃的區域已經佔領了汝箕溝礦區面積的12%,且還在以每年佔領10來米的速度向周圍蔓延

煤怎麼燃燒

煤炭的自燃也分幾個時間段。第一個:醞釀期,也就是在自燃之前,給煤炭創造自燃的條件的時間段。在這個時間段裡,被暴露的煤炭會與氧氣充分的發生反應釋放熱量

第二個階段就是升溫期,在發生反應後,還不會立刻自燃,也需要等釋放的熱量積攢夠了,等溫度到達60-80攝氏度之間時會加速氧化,到達赤熱階段。最後就是燃燒期了,當溫度升溫到達300-700攝氏度後,根據不同種類煤的自燃點,會在溫度到達熱點後相繼燃燒起來。

其他地區的情况

土庫曼共和國有一個旅遊景點叫做地獄之門,是一個燃燒著熊熊大火長達50多年的大坑。說來這個坑的由來與賀蘭山大同小异,原因是人們勘測到地下藏有豐富的瓦斯,於是打算開採。但是,在鑽機工作了沒有多久後,地面開始塌陷,雖然沒有人員傷亡,但是機器全部掉進了這個寬70米,深20米的大坑中

原來,此地的地質為多孔岩石沒有支撐力,人們不能在地面進行工作。但是當人們打出了這個大坑後發現,這個坑在不斷地釋放瓦斯。

眾所周知,當空氣中的瓦斯到達一定的含量時遇到一點明火就會發生爆炸。所以為了安全著想,專家建議主動引燃瓦斯,免得之後發生爆炸

但是令所有人都想不到的是,本來以為這個洞口很快就會燃完的瓦斯,硬生生燃燒了50年沒有間斷,從遠處看,這個深不見底的洞口全是明亮的火焰就像是地獄之門。幾十年的燃燒,雖然帶給了土庫曼共和國較好的旅遊業,但是不停的燃燒已經消耗了價值近上百億人民幣的瓦斯,以及污染周邊空氣

煤燃燒帶來的危害

在煤層燃燒時,除了會燃燒掉大量的煤炭資源,更會產生一氧化碳、二氧化硫等對人體有害的氣體,而賀蘭山排放這些有害氣體達1.29萬噸,山脈附近的PM2.5值更是比較高,給附近的動植物、包括人帶來了非常大的危害。

住在周圍的人患呼吸道病、腸胃癌的概率比別的地方大很多。再者,煤層燃燒掉了後,土壤會失去養分並且稀鬆,導致水土流失嚴重,沙塵暴天氣肆虐,植被表層被深深的灰塵覆蓋。山體變軟,也會致使山體容易坍塌、滑坡,非常危險。

怎麼滅火?

賀蘭山的燃燒可以說是百害無一利,所以我們肯定要想辦法撲滅。那為什麼我們經過了300年的時間也沒有實現呢?首先我們都知道,水滅火。但是,在煤炭燃燒的時候,和水發生接觸後產生的化學反應是C+H2O==高溫CO+H2,碳加水就得到氫氣和一氧化碳,這兩種物質在高溫下會發生燃燒加大著火的區域

所以,用水來滅炭火是不明智的,除非用一個大壩的水量,但這更加天方夜譚。

那麼,消防員說的家裡著火可以先隔絕氧氣和助燃物的方法可不可行呢?我們知道,賀蘭山的地形非常複雜,山高穀深,地質演變史長達20億年,將賀蘭山從一片汪洋變成一座奇特的山脈,裡面藏滿了豐富的礦產資源。

而且,煤層分佈範圍廣、面積大,隨著300年不間斷的烘烤,即使人們找到了空氣入口與排氣孔,但是地質的鬆軟已經使得整片區域變成了空氣自由來去的空間。還有,多年的開採不僅使得裸露在外的煤層非常多,也使得山體中被鑽的大大小小的空洞越來越多,新增了儲存空氣的空間,讓煤層的燃燒火上加油。

另外,瓦斯過多也是促進煤層加劇燃燒的幫兇。本來當地盛產的太西煤質量非常好,裡面的瓦斯含量高,活性也高,煤層燃燒後難以自然熄滅。並且,由於山林中的瓦斯也是無處不在的,所以就就算勉强將一處的火熄滅,另外一處也會因為易燃的環境條件而燃起來,更別提瓦斯也一刻不停地在加劇火區的狀況,所以這把火不好滅。

目前為止,稍微可行的辦法就是:灌漿先剝再灌。要灌漿首先要調漿,將一定比例的泥漿與不可燃物融合往地下燃燒區灌入,先讓煤層之間的空氣减少使之稍微冷卻後,再將火區上方蓋上泥土,隔絕空氣與煤層的接觸,試圖將火熄滅。

但是,還是由於地形太過複雜,泥漿到了地下後的不可控性,讓人們心裡沒底,再等待了長時間後,也不知道裡面是個什麼情况,以至於浪費時間與泥漿。

先剝再灌的“剝”就是將地面有火焰的地方先解决了,才好向地下動手。但是考慮到偷采的情况,不加以嚴防會破壞治理效果,所以不論是哪種方法行動起來都是非常困難的。

如果一直燃燒會怎麼樣

在沒有其他辦法的情况下,我們只能任由賀蘭山繼續燃燒下去。在20世紀50年代勘探隊對賀蘭山進行煤炭資源普查時所知,這裡的礦區面積達40平方公里,大約有15億噸左右的煤儲量。而且縱向有九層煤,太西煤(因汝箕溝地處太原以西)質量尤為突出,並通過“三低六高”特性而被成為全球範圍內的煤中之王。

但是,燃燒使得汝箕溝礦區本來有5.8億噸的太西煤,如今只剩下2.7億噸的儲量,剩下的只需要22年的時間,便會燃燒殆。每年燒掉115萬噸太西煤,價值能達到10億元左右。加上其他的煤類,白白燃燒掉的煤已達上億噸。而根據研究人員判斷,再過50年,汝箕溝礦區其他的煤都會盡數燃燒乾淨

結語

國家在賀蘭山的治理上已經投入了不少的精力與金錢。如今在政府與人民的努力下,25個火區已經熄滅了5個。我們在這場保衛戰中,需要更加地有决心、有信心,多植樹造林,堅決打擊非法開採的行為!

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