煤炭有“黑色金子”的美名,更是人類進入工業時代以來最重要的能源。可是在我國甯夏某個地方的煤層竟然自燃了300多年,而且無法撲滅,附近的居民隻能眼睜睜地看着這些煤層白白燃燒掉,據估計相當于每年自燃掉10億元人民币。這個地方是哪裡?為什麼這些煤炭會自燃?難道甯夏zf就沒有想想辦法予以控制嗎,就這樣任由國家财産流失?
要知道賀蘭山是我國著名的煤礦區,它位于甯夏與内蒙古的交界處,是我國重要的地理分隔線。人類很早就開始利用賀蘭山的煤礦了,最早可追溯到馬可.波羅的時期。他曾經在筆記中興奮地描述到發現了一種“黑色會燃燒的石頭”,後來到20世紀50年代煤礦勘探隊又在賀蘭山發現了豐富的煤礦資源。
馬可波羅之後,宋末元初,賀蘭山就已經有人開始開采了。由于賀蘭山擁有的煤炭品質非同一般,乃是一種燒而無煙的無煙煤,且有“太西烏金”的美名,更是甯夏本地的五寶之一。這種無煙煤含碳量高、灰分低,雜質少,雖然産熱量不如普通的煤炭,但是不妨礙它成為貴族最喜歡使用的取暖物品。大家在甄嬛傳中看到甄嬛冬天使用的無煙煤,有一部分就來自賀蘭山的“太西烏金”。
為什麼賀蘭山的煤層會自燃呢?首先我們要了解煤炭自燃的原理。煤炭自燃是自然界中存在的自然現象,是煤炭與空氣中的氧氣長時間接觸造成的結果。
煤炭與空氣中的氧氣接觸之後,先發生氧化反應并釋放熱量,這些熱量如果無法釋放出去而是累積在煤堆内部,那麼随着反應加劇,溫度升高,直到這些溫度超過煤炭的自燃點,就會發生自燃。因此煤炭要想發生自燃必須要有兩個條件:氧氣和通風不好造成熱量積累。
可以說一旦人類進行了開采活動,就會有空氣進入煤礦中,那麼自燃現象難以避免。
那麼為什麼賀蘭山的煤層自燃能持續300多年呢?
由于人類不斷開采煤礦,這種開采活動從未停止,所以這些煤火會熄滅了以後再次複燃,也會不斷擴大自燃面積,其過程如下:
起初人們在開采賀蘭山煤礦的時候,工人們操作不規範,經常在礦井下取暖,火種未熄滅,就會導緻煤礦起火。随着開采規模不斷擴大,人們在煤礦上打的礦井越來越多,這些采礦活動導緻采空區增多,火區的面積也愈來越多。也就是說,賀蘭山由于開采活動有一部分已經被挖空了,這些被挖空的地方大大增加了煤炭與空氣接觸的面積,加上煤礦的天然儲藏形式助長了熱量的積累,就導緻了自燃的發生。
此外,這些火區又分為老火區和新火區,由于人們在一開始的時候還沒有意識到這些煤礦自燃究竟會帶來怎樣的惡果,而後面的開采活動也未将老火區的問題加以考慮,于是新開采活動導緻采空區的出現,讓老火區的火蔓延到了新火區,加劇了自燃情況,這以上世紀九十年代最為頻繁。
賀蘭山的煤礦盛産太西無煙煤,并以其優良的品質被冠以煤中之王的美譽。這種優質的無煙煤,自然也引來了無數挖礦人。由于接連不斷的開采活動,賀蘭山的汝箕溝礦區深受自燃事故之害,受害區域高達3.5平方公裡,每年燒掉的煤炭就有110多萬噸之多,按自燃時間為三百年來算,光自燃消耗掉的煤炭就有3.5億噸左右,那麼這些火區占賀蘭山的面積有多少呢?竟然能占到五分之一,而且還有逐年擴張之勢。
為什麼賀蘭山的煤火難以熄滅呢?
根據前文我們知道自燃的條件是氧氣和煤礦結構。那麼熄滅煤火也應該從這兩方面着手考慮,首先我們要知道賀蘭山幅員遼闊且地形複雜。
如果想用水來滅火,水滅火的原理是迅速降溫,将溫度降到着火點以下。而賀蘭山幅員遼闊,要用多少水才能将溫度降到着火點以下是難以估量的。況且賀蘭山煤礦中的火燃燒到何種程度也是難以估量的,我們要知道水和碳是可以在高溫高壓下發生反應的,這個化學反應叫做水煤氣反應,賀蘭山的内部環境很适合發生這種反應,那麼如果我們用水來熄滅煤火,那麼就可能會發生這樣的反應,這不僅不能起到滅火的效果,反而會助長煤火。
其次,在平時的滅火工作中我們還會使用沙土等來救火,沙土救火的原理的就是隔絕氧氣,讓燃燒缺少助燃劑,但是賀蘭山的自燃已經持續了數百年,周圍的土地已經烤得非常松散,土地松散就意味着空氣無處不在、無孔不入,如果從遠處搬運沙土,那麼需要搬運多少沙土,如何判斷某位置需要多少沙土量,如果地下的熊熊煤火将倒下去的沙土烤焦了怎麼辦,這些都不是容易解決的問題。
再次,由于煤火在内部,人類在外部,我們肉眼雖然能看到的一點點火苗但有可能内部燃燒的區域已經非常大了,因此人工滅火還會因為不清自燃情況而變得非常艱難。
基于以上原因,人類在賀蘭山煤火面前的努力可能是杯水車薪,所以一直無法被徹底澆滅。
目前當地zf也在努力處理賀蘭山煤火的問題,以汝箕溝礦區為例子,這個地方燃燒的煤火有25處,其中5處已經被基本消滅了,但是還有4處的滅火情況不明朗,還有16處的煤火發展不妙,正處于向外擴張的态勢之中。
當地zf根據不同火點的地理位置不同,因地制宜地處理煤火。賀蘭山當地zf也拿出了熄滅煤火恢複生态的決心,早早就頒布了禁采令。
試想,如果不對賀蘭山的煤火加以控制,那麼50年後賀蘭山的煤礦可能就會燒毀殆盡,這不僅是對國家财産的極大浪費,也會對當地的自然生态造成難以估量的影響。賀蘭山因為煤炭自燃早就寸草不生,燃燒産生的有毒物質也影響了周圍居民的生活質量。隻有整頓煤礦生産,斥巨資科學治理,才能還賀蘭山一片美好生态。
參考資料:
【1】于瑤、劉海,煤層自燃三百年,賀蘭山生态修複“添了難”,新華網,2021-02-04
作者:賈斯丁 審核:henna 校稿編輯:李子
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