如果在你的面前堆滿3000億元放火燒掉,你會(huì)是怎樣一種心情?賀蘭山的煤炭,就是這樣一種情形,每年因自燃而燒掉的煤炭?jī)r(jià)值10億元,而這把火已經(jīng)燃燒了300多年。
1、太西烏金
“黑色的金子”,“工業(yè)的食糧”,這是人們對(duì)煤炭的美稱。這種由古代植物深埋藏地下后,經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物、化學(xué)、物理變化而形成的可燃性礦物,在人類生產(chǎn)、生活中占有重要的地位。
賀蘭山脈位于寧夏與內(nèi)蒙古交界處,南北長(zhǎng)220公里,東西寬20~40公里。山脈南段山勢(shì)緩坦,北段山勢(shì)較高,海拔2000~3000米。
就在賀蘭山北段的地下,埋藏著豐富的煤炭,煤礦儲(chǔ)量約15億噸,而2016我國(guó)煤炭全年的產(chǎn)量是34億噸,由此而知它在我國(guó)煤炭行業(yè)的重要性。
而更重要的是,賀蘭山汝箕溝煤礦出產(chǎn)的“太西煤”尤其出名,它以低灰、低碳、低磷、熱量高、回收率高等特點(diǎn)被譽(yù)為“世界煤中之王”,是名符其實(shí)的“太西烏金”。
2、一把持續(xù)了300余年的大火
可是,在賀蘭山汝箕溝卻有個(gè)奇特的景象,一到晚上,整座山就是紅彤彤的一片。如果走近一點(diǎn),透過(guò)巖石,你甚至可以看到山體內(nèi)部就像一個(gè)燃燒著的鍋爐爐膛!
原來(lái),賀蘭山的煤炭在燃燒!這種燃燒在行業(yè)內(nèi)稱為煤層自燃。
我們知道,燃燒必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件:可燃燒物、火源、氧氣,煤層自燃也不例外。
首先,煤炭本身就是一種可燃物質(zhì);其次,空氣中含有大量氧氣;再次,也是最為關(guān)鍵的是,賀蘭山充足的日照和劇烈的氣溫變化,一旦遇到雷擊、森林火災(zāi)或者不當(dāng)?shù)牟赏凇⒎贌袨椋伎赡軐?dǎo)致煤層起火,導(dǎo)致自燃。
據(jù)記載,賀蘭山煤礦自燃早在清朝時(shí)期就開(kāi)始了,至今已燒了300多年。自燃區(qū)域主要集中在汝箕溝,礦區(qū)28平方公里的范圍內(nèi),分布著25處自燃區(qū),并且火區(qū)還在以每年14到16米的速度向周邊蔓延。
礦區(qū)內(nèi)約有6700多萬(wàn)噸受到火區(qū)影響。如果以這樣的速度燃燒下去,只需要58年左右就會(huì)把整個(gè)礦區(qū)所有煤燒掉。
3、地下煤火的危害
煤層自燃所造成的影響巨大,波及面十分廣泛,涉及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人文等多個(gè)方面。
首先,巨大的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。汝箕溝礦區(qū)現(xiàn)在每年燒損的太西煤量約115萬(wàn)噸,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)10億元人民幣。這些在我國(guó)能源供應(yīng)中占有重要位置的煤炭,就這樣白白浪費(fèi)了,確實(shí)令人心痛。
其次,土壤極度惡化。煤層自燃將礦區(qū)地表燒成一片焦黑,炭火所過(guò)之處寸草不生,土質(zhì)松脆、沙化,極易發(fā)生山體滑坡、地陷、塌方、土質(zhì)沙化等自然災(zāi)害。
再次,釋放大量有毒氣體。由于煤層自燃,產(chǎn)生大量一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體,數(shù)據(jù)顯示,汝箕溝礦區(qū)每年要向大氣排放1.29萬(wàn)噸顆粒物和5324噸二氧化硫。
經(jīng)濟(jì)上的損失,我們可以賺回來(lái),但是因煤炭自燃而破壞的生態(tài)平衡,影響可能會(huì)持續(xù)成百上千年,這是再多的錢也換不回來(lái)的。
4、水能滅掉地下煤火嗎?
常言說(shuō):水能克火。賀蘭山的地下煤火,能用水來(lái)滅掉嗎?
理論上是可以,看實(shí)施起來(lái)有兩大難點(diǎn):
一是,水量的大小有講究。水量太小,水遇到燃燒的煤火后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一氧化碳和和氫氣,氫氣與氧氣在高溫下會(huì)發(fā)生爆炸,而一氧化碳會(huì)加劇火勢(shì)燃燒。也就是說(shuō),在煤層燃燒中,水量小了不僅不能滅火,反而會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)。
賀蘭山地下煤層的燃燒范圍較大,我們無(wú)法判斷多少水量才足夠澆滅自燃的火勢(shì),如果操作不當(dāng)只會(huì)適得其反。
二是,賀蘭山海拔2000—3000米,如何將山腳下的黃河之水引上山,又是一個(gè)浩大的工程,成本無(wú)疑也是非常之高。
所以說(shuō),想用水來(lái)滅掉煤火是不現(xiàn)實(shí)的事情。
5、煤炭自燃是世界性難題
煤炭自燃在世界范圍內(nèi)非常普遍,除南極洲外,其他洲都存在地下煤火現(xiàn)象,即便是美國(guó)、德國(guó)這些發(fā)達(dá)國(guó)家同樣存在。
僅在美國(guó)賓夕法尼亞州,就有多達(dá)45起大火正在地下燃燒,其中最著名的是森特勒利亞煤礦。1962年5月27日,一些工人在露天采礦場(chǎng)焚燒廢物時(shí),不慎引燃了無(wú)煙煤礦脈,從此小鎮(zhèn)溫度不斷升高,當(dāng)?shù)刂参锒急豢窘埂?982年,政府不得不拿出巨資重新安置森特勒利亞的居民,這座繁華的小城鎮(zhèn)就此廢棄,成為一座“鬼城”。
世界上最著名的地下煤火,莫過(guò)于澳大利亞溫根山煤礦。1828年,當(dāng)這座不斷冒煙的 “火焰山”被發(fā)現(xiàn)時(shí),人們最初以為它是一座活火山,后來(lái)經(jīng)科學(xué)家確定,才知道原來(lái)它是一個(gè)已經(jīng)燃燒了6000年的地下煤礦。如今,溫根山已經(jīng)成為了澳大利亞的一個(gè)旅游景點(diǎn)。
6、目前的治理辦法
地下煤火的治理是個(gè)系統(tǒng)工程,除了探測(cè)難、撲滅難之外,在治理過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)環(huán)境治理方面的問(wèn)題。
我國(guó)在治理地火方面,主要是從三方面著手:
一是借助北斗定位和遙感技術(shù),畫出地下煤火分布圖,了解火區(qū)范圍,建立區(qū)域性的煤層自燃監(jiān)測(cè)系統(tǒng),隨時(shí)檢測(cè)災(zāi)害的進(jìn)程和態(tài)勢(shì),這樣便于及時(shí)組織人員進(jìn)行抗災(zāi)活動(dòng)。
二是開(kāi)展地下煤火熱能利用研究,將煤火防治與熱能利用協(xié)同考慮,利用新型熱電材料,將地下煤火的熱能轉(zhuǎn)換為清潔電能,供人們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活使用,實(shí)現(xiàn)由“治”到“用”的根本性轉(zhuǎn)變。
三是采取注水、注漿、挖除火源和沙土覆蓋等方法,直接進(jìn)行滅火。到2020年,我們已經(jīng)撲滅汝箕溝礦區(qū)25處火區(qū)中的5處區(qū)。而在新疆硫磺溝煤田, 18處火區(qū)中已撲滅14處個(gè)。
地下煤火的治理,需要我們不斷進(jìn)行新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。
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