贺兰山煤层自燃每年损失10亿元,烧了三百多年,为何不将其扑灭?( 二 )


煤炭在满足空气暴露时间的条件下 , 就会进入自热期 。 氧化聚集的热量在达到七十到八十摄氏度过后 , 氧化速度会进一步加剧 , 煤炭自身的温度也会迅速升高 。
在达到300到700摄氏度时 , 煤炭就进入了最后的燃烧期 。 而贺兰山地区的煤矿经过长时间开采外露 , 必然会与空气和阳光进行亲密接触 。
再加上贺兰山的煤矿本身具有高活性和足够的瓦斯含量 , 这会导致其自热速度更加迅速 , 并且燃烧的传递效应也更加明显 , 最终导致整片煤层的燃烧 。
历史人为因素
历史人为因素也加剧了贺兰山煤层的燃烧 。 中国自古以来都进行过对贺兰山煤层的开采 , 但由于当时的防范意识和对煤炭的科学研究都极其单薄 。
煤炭工人在矿井中进行明火取暖的情况时有发生 , 常常因火种未完全熄灭而导致煤层自燃 。
但当时的自燃都是小范围发生 , 因此并没有引起人们太多的重视 。 直到近几十年来开采技术的革新以及工业时代的到来 , 加剧了人们对贺兰山煤矿的开采 。
早期的小型煤窑监管不到位以及人们对煤层的破坏挖掘 , 历史遗留下来的着火区面积迅速扩张 。
这就导致贺兰山煤层火势加剧 , 很快演变为如今的局面 。 单靠自然因素很难形成如此大范围的煤层自燃 , 历史人为因素也直接助推了悲剧的产生 。
如果不是人为的煤窑开采导致煤炭外露 , 以及采空区和废旧巷道为火区提供了适宜的通风供氧渠道 , 并让其呈碎裂堆积状态存在 , 也许情况会好很多 。
煤层燃烧带来的影响
贺兰山煤层燃烧三百多年 , 除了客观上每年亏损十亿的经济损失 , 对生态环境造成的影响显然不容忽视 。
煤层自燃的过程中会释放出大量的一氧化碳、二氧化硫等有害人体健康的有毒气体 , 以及PM2.5贺兰山排放出来的气体更是高达一点二五万吨左右 。
这不仅影响了当地以及附近的动植物 , 还给当地人带来了很大的健康问题 。 据统计显示 , 贺兰山附近的人罹患呼吸道肺部疾病以及肠胃癌的概率比外地人要高很多 。
而且地底无尽的高温燃烧 , 导致土壤的水分和养分都流失严重 , 除了时常发生山体滑坡等水土流失的地质灾害 , 当地植被和生态环境都遭到了严重的破坏 , 沙尘暴的肆虐和风沙的侵袭也卷土重来.
这样的情况不是个例 , 在美国的煤矿开采城市森特勒利亚镇 , 因煤炭工人的不慎操作引发了煤层火灾 , 而这座小镇刚好处于煤层之上 。
其被大量高温有毒气体所环绕 , 动植物死亡严重据东增 。 到现在 , 森特勒利亚镇已无人居坚划整住 , 成为鬼城 , 而地下的熊熊烈火依然燃烧至今 。 既然煤层燃烧会对人类本身和自然环境带来如此大的危害 , 为什么人们不想办法扑灭它呢?风全
能否扑灭煤层燃烧?
其实 , 不是人们不想扑灭 , 而是根本扑不灭 , 否则这些能源火灾根本无法燃烧到如今 。 扑灭火灾最常见的办法就是用水浇灭 , 但是这个情况并不适用于大范围的自然火灾 , 煤层自燃也是同理 。
在自然火灾里 , 具备相当充足的燃烧物温度和燃烧时间 , 用水来进行浇灭的行为 , 从效率和效果方面来讲都是杯水车薪 。
煤炭燃烧的特殊性导致其更难被水浇灭 , 这是因为碳在燃烧时加水就会得到氢气和一氧化碳 , 这两种物质在高温下会被点燃 。
因此在煤层这样级别的煤炭燃烧时 , 如果不能保证迅速使煤层降温 , 那么用水浇灌只会产生更多助燃剂 , 等于火上浇油 , 加大煤炭的燃烧区域 。
所以每次下雨都会加剧贺兰山煤层燃烧的程度 。 那么 , 如果采用隔绝氧气和助燃物的方法 , 能否行得通呢?贺兰山的优质煤炭“太西乌金” , 由于自带瓦斯 , 甚至不需要氧气的助燃都能进行燃烧 。
因此隔绝氧气和助燃物的方法对于贺兰山煤层燃烧来说效果都不大 。 因此 , 扑灭难度十分巨大 。
应对措施
不过我们也不会轻易放弃 , 眼睁睁地看着它燃烧殆尽 。 庆幸的是 , 在国家的指导研究下 , 我们已经研究出一套专门应对煤层自燃的治理方法 。
首先就是通过“灌浆注浆” , 将一定比例的泥浆与不可燃物混合灌入地下燃烧区 , 减少煤炭与空气接触的同时使其冷却 。
但由于地底地形复杂 , 泥浆混合物不好控制 , 阻燃效率并不高 。 于是在此基础上升级为“剥离+注浆灌浆”的方式 , 先对地面出现大面积明火的区域进行浅层煤层的剥离 。
同时建立防火隔离带 , 再实施注浆灌浆;在建立防火隔离带的过程中 , 还能顺便挖煤获取收益 , 可谓是两全其美 。

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