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贺兰山的煤炭一直都在燃烧,为什么不能用水直接扑灭?

烧了300年!至今没停,每年烧损太西煤量约115万吨,直接经济损失约10亿元,专家预测50年后,汝箕沟矿区保有的太西煤可能燃烧殆尽,仅有的特殊资源将消失,什么情况?2021年,我国对贺兰山的煤炭燃烧再次调查,证实了贺兰山的煤炭在持续燃烧,烧了300年都没有停止下来。

并且火区的燃烧还释放了大量的颗粒物,二氧化硫就达1.29万吨和5324吨,相当于一个中型火电厂排放量的269倍和24倍。所以这引发了不少人的热议,那就是贺兰山的煤炭一直都在燃烧,为什么不能用水直接扑灭?

贺兰山煤炭‍贺兰山是我国自然资源非常丰富的地区,野生动植物群体十分地庞大,其中重要的林区植物又高达665种,而动物有180余种,所以是一个完整的生态保护区域。而矿物质资源也很多,所以在这个地区建立的“矿场”也是多不胜数,按照公开的资料显示,大型的矿区都有10座左右。

其中针对煤炭资源的开采是最大的,我国山西长期以来具有“煤都”的说法,也就是因为煤炭较多的原因,其中贺兰山的煤炭最神奇。在20世纪50年代的时候,就已经探索出有9层煤,矿区面积40余平方公里,贮量约15亿吨的煤炭区,所以存储量非常巨大。

当然要说“煤中之王”就是我们说的太西煤了。所以说白了,贺兰山煤炭就是我国主要的煤炭区域,所以是中国的煤炭中心,当然各种优质煤基本上也是在这个地区开采出来的,看到贺兰山煤层自燃三百年,每年损失10亿元,竟然没有将其扑灭,肯定很多人都感觉到很惋惜。

为什么贺兰山的煤炭一直都在燃烧?‍贺兰山的煤炭燃烧也是没有办法的问题,因为这是属于矿区。而通过分析来看,贺兰山的煤炭燃烧主要是曾经留下的“伤疤”。在贺兰山开采丰富矿物的初期,根本没有在意对贺兰山的破坏问题,不断释放资源“红利”、支撑当地工业经济,随着队伍的不断扩大,所以贺兰山的矿区也经历着难以避免的人为破坏。

成百上千的矿物企业也就出现了,各种污染也就出现了,所以完全还是对贺兰山的一次破坏。而在当时进行开采的时候,矿工们也完全没有在意火点的问题,工人在井下取暖或地面火未熄所致。火区向深部蔓延燃烧,在小煤窑坑口越多、采空区范围越大的地段,火区燃烧面积也越大。

所以加上又没彻底进行火区的扑灭处理,贺兰山的火区就逐步扩大起来了,我们上面也提到了一个数据——煤田有9层煤,一旦一层燃烧起来,那必然就难以处理了,加上这些煤炭还是在“大气之中”,燃烧具有氧气的支撑,也将是更加地强大。如今,汝箕沟矿区28平方公里范围内,零星分布着25处煤层自燃形成的火区。

火区影响总面积已超3.3平方公里,最深达280米,且以每年14米至16米的速度向周边蔓延,最深达280米?这个完全是没有办法挖,没办法隔离,所以给灭火带来的巨大的难度,这也是为何如今还在燃烧,难以进行扑灭的原因之一。

为什么不能用水直接扑灭?‍我们竟然知道了这么强的煤炭燃烧,并且火层也这么大,对扑灭来说肯定是非常困难的,用水来灭不然也不行了,我们说几点原因就行。

第一、煤炭燃烧必然会消耗周边的氧气,同时产出大量的二氧化碳,这对人来说,要在这样的工作环境之下,强力的工作,这一点就不现实。

第二、在高温雨水的情况之下,我们都知道可能产生更多污染性的物质,二氧化碳在高温、水等因素之下,可能出现化学反应,产生一氧化碳、氢气等物质,那这又有概率是出现“火上浇油”的情况,让其燃烧变得更强,所以这完全是灭不了,反而会变得更加极端化,除非是源源不断地水浇,还有一定的可能性。

大家应该知道,天降雨水这300年都没有将其灭掉,人类的水扑灭基本上也是徒劳无功,所以综合情况来说,水直接扑灭的可能性几乎为0,大家想到的科学家们都已经想到了,都没有找到合理的方法来进行灭火,更加别说我们这样想的,完全是不可能的事情。

所以就看这两点的问题,都不太可能有这个可能性进行扑灭,只能想其他办法了,确实有点可惜了,因为这么多优质煤炭在持续燃烧之中,如今还没有办法完全将贺兰山的火灭掉,只能看后面有没有办法,如今说用火扑灭真的很难。

贺兰山是个名副其实的“火焰山”,28平方公里范围内,分布着25个火区,没日没夜不停的燃烧,燃烧时间超过300年,并且每年以16米的速度向周边蔓延。

煤炭被称为“工业的粮食”,自古以来就是人类重要的矿物资源,从十八世纪开始,煤炭就成为了人类世界的主要能源之一。

我国是煤炭大国,已探明的煤炭储量仅次于美国和俄罗斯。我国北方的煤炭主要集中在内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南六个省份,占全国煤炭资源的50%以上。

在宁夏与内蒙古交界处的贺兰山,这里的煤炭有些特殊,这里如同《西游记》里的火焰山,煤层在没日没夜的燃烧,平均每年烧损的太西煤为115万吨,直接经济损失超过10亿元。

那么问题来了,贺兰山的煤炭为何一直燃烧?为什么不用水直接扑灭?

接下来让我们一同探讨下这些问题。

贺兰山的煤炭为何会一直燃烧贺兰山的煤炭一直燃烧了300年时间,主要是自然因素和人为原因两方面造成的。

1、自然因素

煤炭自燃是很常见的化学反应,比较公认的说法是“煤炭复合作用学说”。

当地下的煤层有机会和空气接触时,煤炭吸附氧气并产生氧化作用,氧化产生的热量使煤炭持续升温,温度一旦超过60—80℃的临界温度,氧化反应加剧,出现干馏反应,生成一氧化碳等可燃性气体。

这时候的煤炭呈赤热状态,自身温度还在继续升高,热解作用加速进行,煤炭开始冒烟,当温度上升到煤炭自燃临界值时,就会发生自燃现象,地下的煤炭自燃后,逐渐向着上方煤层燃烧。

贺兰山的煤炭,特点是容量小、表面积大,疏松多孔、易于燃烧并且产生的热量高,更容易与空气发生氧化反应。而且,由于太西煤变质程度很高,瓦斯含量大,所以目前不光是煤在烧,大量瓦斯涌出也参与燃烧,加快了贺兰山煤炭的燃烧速度。

2、人为因素加剧燃烧速度

从清朝开始,人们就已经开始在贺兰山开采煤矿,到了现代,贺兰山煤炭更是我国重要的煤炭产地之一。在上世纪50年代,当时煤炭的开采流程不规范,很多私人小煤窑胡乱开采,大大小小的矿坑到处都是,地下的煤矿通道挖的面目全非。

在这种粗放的开采方式下,贺兰山地下煤层与氧气接触的机会大大增加,也就加剧了自燃的几率。

除此之外,由于管理不严格,矿工还在矿区内烧火做饭等使用明火的行为,由于没有及时的灭火,这些明火难免会掉落到矿坑中,引起煤炭燃烧。

贺兰山煤炭燃烧了这么久,都造成了哪些不利影响影响一:煤炭自燃产生的有害气体,危害周围矿区和居民的健康

众所周知,煤层在燃烧的过程中释放出大量烟气,烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有害气体。这些有害气体不但对大气环境造成破坏,还会向周围扩散,影响其它矿区和居民的生活环境。

数据显示,贺兰山煤炭自燃每年排放的颗粒物、二氧化硫就达1.29万吨和5324吨,相当于一个中型火电厂排放量的269倍和24倍。

影响二:对土地资源的破坏

煤层燃烧,会造成山体破裂、塌陷等地质灾害,被大火侵蚀过的土壤失去养分并造成土质疏松,进一步造成水土流失和土地荒漠化。一些山头也被煤层大火烧塌,山体由原来的青灰色烧成了红褐色。

除此之外,地表高温还会造成植被大面积枯萎,不光是自然植物无法生长,就连矿区周围的土地,受到高温的影响,无法栽植任何农作物。

影响三:危害贺兰山自然保护区的野生动植物

贺兰山不但有大量的煤炭,还有森林资源丰富的贺兰山自然保护区,保护区内的野生动植物品种繁多,光是重点保护动植物就有20余种。

贺兰山汝箕沟是距离保护区最近的矿区,这里的火区已经和贺兰山保护区连成一片。火区内弥漫的有害气体和产生的高温,对保护区内的动植物造成了严重的危害。很多珍贵的植物枯萎死亡,就连野生动物的迁移也受到了影响。

影响四:造成大量的经济损失

贺兰山煤炭资源主要以太西煤为主。太西煤的特点是低磷、低灰、低硫和高热量,被人们称为“煤中之王”,主要用于冶金、化工等行业。根据专家估计,贺兰山每年自燃损失掉的太西煤大约为115万吨,直接经济损失10亿元。

贺兰山的煤炭一直都在燃烧,为什么不能用水直接扑灭?原因一:贺兰山地理位置特殊

贺兰山深入内陆,是我国一条重要的自然地理分界线,它不但是我国河流外流区和内流区的分水岭,也是季风气候和非季风气候的分界线。除此之外,贺兰山还是我国年400mm等降水量线。

由此就可以看出,贺兰山的气候十分干燥,年降水量非常少,想要依靠降雨来扑灭贺兰山燃烧的煤层,根本是不可能的。

原因二:煤层燃烧位置深,根本无法用水扑灭

贺兰山除了靠近地表的煤层在燃烧,还有一部分比较深的煤层同样在燃烧。目前已知最深燃烧点,在地下280米处的煤层。

对于那些深处燃烧的煤层,并不是随便挖个深洞,然后插根管子往里面注水就可以的。先不说这样的灭火方式能不能有效果,单说挖洞这一项就不可能完成。煤层在燃烧释放大量有毒有害气体,同时还有强烈的高温,地表上的工作人员根本忍受不了。

原因三:水会成为煤炭的助燃剂

水对阻隔氧气、扑灭火势的确能起到良好的作用,但在一些特定的环境下,有些火势是无法用水来扑灭的。

首先,燃烧的煤炭与水会发生化学反应,产生一氧化碳和氢气,氢气与氧气在高温环境下容易产生爆炸,一氧化碳还会加剧火势燃烧。

其次,把水注入到深处的煤层中,水分吸收煤层大量的热量,导致煤层出现断裂。煤层断裂后,更多的空气会涌进来,与没有起火的煤层接触,造成火势蔓延。

说在最后想要扑灭贺兰山煤层大火,最不能用的就是水,一是不能起到效果,二是还会加剧煤炭的燃烧。对于贺兰山煤炭燃烧,主要以“剥离+注浆灌浆”为主,采用地表封堵、泥砂灌浆、注入阻燃材料等方式。

贺兰山煤炭一直燃烧,虽然有自然因素的存在,但人为因素才是让贺兰山煤炭燃烧加剧的根本原因。在上个世纪90年代,很多人打着灭火的旗号,到贺兰山私采、盗采煤矿资源,进一步加剧了贺兰山煤炭燃烧规模。

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作者: Anita

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