賀蘭山煤層已燃燒300年,每年淨損10億,白燒億噸煤,為何不滅?
這是位於賀蘭山汝箕溝煤礦區一處火區的照片
可以看到,透過山體表面向裏看去,紅彤彤一片,這些都是山裏面的煤層在燃燒。
根據當地煤礦公司的説法,這裏煤層自燃的情況可以追溯到清朝,大概燒了有三百多年,而且燒的還是素有”太西烏金”之稱的太西無煙煤。
根據估算,現在
每年光是自燃損失的太西煤,就有115萬噸,相當於每年損失10億元,並且火區影響的範圍每年還在擴張,照此下去,50年後這裏的太西無煙煤就燒光了!
我估計大多數朋友在聽到這樣的介紹後,第一個疑惑肯定是:
為什麼不撲滅呢?
怎麼能眼睜睜看着這麼高品質的煤礦白白燒掉呢?
實際上當地人比你還要急切,如果能這麼容易就解決煤層自燃,那他們肯定早就去實施了,所以這中間到底有什麼無奈之處呢?
燃燒原因
賀蘭山位於我國寧夏與內蒙古交界處,由於礦產資源豐富(煤礦、硅石礦),在上世紀五十年代,便依託豐厚的礦產,在賀蘭山邊發展出了一座工業城市——石嘴山。然而近些年為了生態整治,煤層自燃這一嚴重問題又被重新重視起來,然而這一存在三百多年的歷史難題並不是那麼好解決的。
不過事情的出現必定有一個起始的原因,這個賀蘭山汝箕溝煤層自燃問題的起因有兩個,一個是自然原因,一個是歷史人為原因。
先來看自然原因
首先煤層自燃需要經歷三個時期,第一個是潛伏期,也就是暴露在空氣中的煤層與氧氣有充足的時間進行樣氧化反應,會釋放出熱量,其中最為關鍵的是充足的暴露時長,這與煤礦的種類以及外界因素有關
其次就是自熱期,在潛伏期之後,如果積聚的熱量足夠,那麼待温度達到60至80攝氏度之間時,氧化速度就會加劇,呈現赤熱狀態。最後當温度升高至300~700攝氏度時,不同種類的煤就會燃燒起來,也就是最後的燃燒期。
那麼歷史人為原因呢
因為剛才我們已經説了煤層自燃的必要過程和條件,因此歷史人為因素自然是加劇了這個過程中的某個環節或條件,而事實上也正是如此。
根據記載,歷朝歷代都會在造小窯開採煤礦,而有些開採工人則會礦井下或地面上生火取暖卻忘記完全將火熄滅,這就加劇了煤層自燃的發展速度,導致在清朝的時候首先出現自燃現象。
但實際上加劇程度最嚴重的還是近幾十年,由於開採技術的進步,以及小煤窯的四起,導致歷史遺留下的着火區面積迅猛擴張。以至於今天在汝箕溝礦區中分佈了25處火區,火區總的影響面積已經佔整個汝箕溝礦區面積的12%,而且還在以每年15米左右的速度向四周延伸
解決辦法
學過中學物理的朋友,應該都有印象,燃燒三要素分別是可燃物、助燃物、着火源,對應於汝箕溝煤層,那就是煤、空氣、自燃前期積聚的熱量。因而我們得想辦法去掉一些因素,那麼自燃現象就可以解決了。
這時候有人會説:
這不簡單,直接灌水不就得了?
這個聽上去很正確的辦法,但實際上卻不可行,先不談火區面積過於廣大,短時間幾乎不可能調取足夠的巨大水量,其次不足的水量甚至還會助長火區蔓延的速度,為什麼呢?
因為不足量的水與熾熱的煤層接觸後,反而會產生水煤氣,也就是產生一氧化碳與氫氣的混合氣體,如此一來,非但達不到熄滅的目的,還會擴大火區。
澳大利亞某煤礦邊燒邊挖
那該如何是好呢?
目前提出的滅火方案有兩個,分別是“注漿灌漿”和“剝離+注漿灌漿”,簡單來講,其中的“注漿灌漿”指的就是是當比例調配的泥漿注入煤層,起到隔絕空氣和吸熱降温的作用,那麼自燃現象就會消失了。
但對於有些火區,因為出現了地面大面積明火等因素,導致必須要先剝離淺層煤層,才能實施注漿灌漿,説白了,就是必須要把表層的煤給挖掉運走才行,然而考慮到目前已經在進行生態治理工作,萬一再出現某些偷挖盜採的現象,破壞治理成果,畢竟以前在滅火工程中就出現過這類壞現象,因而還是有擔憂的。
然而時代在發展,社會在進步,雖然這是一個歷史長期遺留,並且治理難度極大的事情,但終歸必須要得到解決,堅定的決心,強大的執行力,就讓我們靜待最終的成果吧。