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賀蘭山的煤燒了300年,損失幾百億。不能用水撲滅嗎?

這是傷疤!2021賀蘭山煤礦燃燒事件再次引發熱議。壹把火自燃了300多年,也沒有熄滅。此外,火區每年燃燒的太西煤約115萬噸,直接經濟損失約10億元,總損失數百億。真的能讓人心疼。很多人說為什麽不用。我想說的是,如果有辦法撲滅,可以用,不會三百多年不處理。

這只能說明壹個問題,就是沒有辦法撲滅。很難撲滅,所以我不想。也許真的沒有辦法。水不能把它撲滅嗎?下面我們來看看情況。

賀蘭山燒的有多烈?賀蘭山位於寧夏回族自治區和內蒙古自治區的交界處,不僅是我國主要的野生動物生活區,也是我國主要的礦產分布區。公開資料顯示,該區有青海雲杉、山楊、白樺等植物665種,金錢豹、青羊、貂、藍雉等動物180余種,十分豐富。

礦物質就更多了。整個賀蘭山-山區蘊藏著豐富的優質煤炭,包括石嘴山等10大型礦區,以及磷灰巖、應時砂巖、石灰巖、粘土巖等礦產,包括寧夏“五寶”之壹,均產於該區。而當我們看到賀蘭山燃燒的時候,必然會非常擔心。如果火勢得不到控制,以後這些地區的野生動植物可能會更少,所以大家問能不能把這壹帶的火撲滅,這很正常。

但是,不代表放出去之後就不出去了。燃燒非常強烈。據統計,僅汝箕溝礦區28平方公裏範圍內,就有25個火區,其中5個在自然保護區,大火燒毀面積已超過3.3平方公裏,最深處達280米。據觀測,該地區燃燒的火勢繼續蔓延,以每年14米至16米的速度向周邊蔓延。

可惜的是,全地區最優質的太西煤探明儲量5.8億噸,僅剩2.7億噸左右,大火還在影響該地區。所以按照這個趨勢,這些優質煤以後是見不到了。根據火災發展趨勢的預測數據,50年後,汝箕溝礦區所持有的太西煤可能會被燒光。現在大家都知道賀蘭山的燒煤有多厲害了。我們看到這個地區的煤正在壹點壹點地消失。

賀蘭山煤層是如何燃燒的?如前所述,賀蘭山煤多,是全國煤炭主產區,所以大大小小的煤炭企業和作坊不計其數。公開數據顯示,上世紀90年代,賀蘭山地區中小煤礦到處開采,沒有壹個科學的管理方法,多是工人在井下取暖或者地面火沒有撲滅造成的。於是,大火持續燃燒了數百年,同時舊火區愈演愈烈,新火區不斷產生,也引發了連鎖效應的出現。

所以,簡單來說,是我們自己采煤帶來的。但由於該地區煤的特性,如太西煤變質程度高,瓦斯含量高,不僅煤在燃燒,還放出大量瓦斯參與燃燒,加快了火區燃燒速度。結果,局面“失控”。還有壹個很大的特點就是這個地區的煤層很深。

燃燒產生的熱量也非常巨大,任何人都很難直接靠近火區。按照人體所能承受的溫度,60度左右的高溫可能會讓人難以忍受。大量煤炭的燃燒,可能在幾米甚至幾十米內就能明顯感受到大火的烘烤,所以影響非常大。

那為什麽不用水澆呢?的確,當煤大規模燃燒時,給我們帶來的汙染也是非常大的。資料顯示,火區燃燒每年僅排放1.29萬噸和5324噸,分別相當於壹個中型火電廠的269倍和24倍。所以大家看到這樣的數據都想放出來,但是能做到嗎?很難做到。首先,在自然條件下,如果妳說整個賀蘭山三百多年沒下雨,那肯定是扯淡。

大雨撲滅不了,還能用水撲滅嗎?顯然不可能。主要原因是賀蘭山的煤層很深。就算我們用水把地表的火澆滅,深層的煤燃燒可能還沒接觸到水源就已經被完全吸收了。結果火烤好後,下面的火會導致表面的碳不斷燃燒,根本無法熄滅。

絕對沒有辦法用水澆滅。科學家們肯定很久以前就考慮過了。如果可行的話,早就實施了,所以顯然不可行。嚴格來說沒有什麽好的滅火方法,所以還在燒。這是總的情況。

1,太西武進2,壹場持續了300多年的大火,卻在賀蘭山汝箕溝出現了奇特的景象。晚上,整座山都是紅色的。如果妳走近些,妳甚至可以透過巖石看到山的內部,就像壹個燃燒的鍋爐爐膛!

原來賀蘭山的煤在燒!這種燃燒在工業上稱為煤層自燃。

3.地下煤火的危害。水能撲滅地下煤火嗎?5.煤炭自燃是壹個世界性難題。6.目前的治理措施是:壹是借助北鬥定位和遙感技術,繪制井下煤火分布圖,了解火區範圍,建立煤層自燃區域監測系統,隨時檢測災情進展和情況,便於及時組織人員開展抗災活動。

滅火和開發可以結合,誰滅火誰開發(包括煤礦基建運輸)都合適。火區可以分成幾十塊,限期交給民營企業滅火開發!國家給予各種優惠支持!總比白燒了強!

賀蘭山是位於中國寧夏回族自治區和內蒙古自治區交界處的壹座名山。位於鄂爾多斯盆地西部,東臨鄂爾多斯高原和黃河河套平原,平均海拔約2500米。賀蘭山是中國西北重要的地理分界線,也是中國重要的氣候分界線。由於山脈的阻擋,壹方面阻擋了蒙古和西伯利亞的冷氣流,另壹方面也阻擋了濕潤的東南季風,所以它不僅是中國季風區和非季風區的分界線,也是中國年降水量400毫米線和中國草原、沙漠的分界線。

在地質學上,賀蘭山位於東亞大陸主板塊、鄂爾多斯斷塊和賀蘭山-橫山堡斷裂帶的結合部。巖漿層不完全發育,自古以來這裏很少發生火山噴發等地質災害,因此地質沈積作用明顯,為煤炭等金屬礦床的沈積和發育創造了難得的環境。

從該區煤炭儲量來看,遠期理論可達11億噸,探明煤炭已超過30億噸。雖然與全國幾大煤炭產區相比,賀蘭山的煤炭儲量排名並不是很靠前,但正是由於該地區優越的沈積條件,煤炭的品質相對要高很多,尤其是太西煤,以雜質少、發熱量高、結構致密而著稱。然而,在這樣壹個優質煤炭產區,長期以來存在壹個棘手的問題,就是部分地區煤層持續燃燒,每年白白損失數百億元。為什麽不試著滅火呢?

說到這裏,大家應該對舉世聞名的“地獄之門”印象深刻。自20世紀70年代勘探以來,前蘇聯在該地區進行了大量鉆探,以獲得豐富的天然氣資源。誰能想到,在鉆探過程中,氣田發生劇烈坍塌,大量天然氣被釋放出來。為了避免不可控的氣體爆炸事故,科學家們點燃了氣體,但沒有人想到它會著火。

煤層燃燒等事件不僅限於賀蘭山,還有著名的:印度的切爾亞煤田,燃燒了100多年,中國新疆的鐵列克煤田也燃燒了50年。位於澳大利亞壹條高速公路旁的地下煤區,雖然規模不大,火勢也不大,卻默默無聞地燃燒了幾千年。為什麽包括賀蘭山煤田這樣的煤田和氣田,為什麽煤層火災持續這麽多年沒有熄滅?

眾所周知,物質燃燒必須滿足三個基本條件,即可燃物、助燃劑和達到燃點。對於煤層,可燃材料是煤粉或更小的顆粒。當煤質好、能被點燃的物質堆在壹起達到壹定規模時,就為燃燒提供了物質基礎。

對於助燃劑也就是氧氣來說,如果煤層的孔隙較多或者裂縫較大,能夠與外界保持空氣流通,那麽氧氣就有了有效的來源,在燃燒過程中會得到足夠的補充。對於著火點,當煤層與氧氣相互作用釋放的熱量得到有效積累時,會促進更大面積的煤層升溫。煤的燃點(300攝氏度左右)壹旦被打破,大規模燃燒可“星星之火,可以燎原”。

而且在煤炭開發過程中,有更大的機會增加上述三個因素的疊加效應。壹方面,人類的開采活動無疑會破壞煤層的原始結構,不僅會產生更多的碎片和破碎的煤粉,還會使更多的空氣循環進入煤層。另壹方面,在煤礦開采過程中,有時會因操作不當或電路故障而產生明火。首先點燃位於煤層上部的煤層氣,然後在物質和氧氣條件的基礎上,逐步促進煤層在更大範圍和更長時間內燃燒。

目前,賀蘭山煤礦的火燒區主要集中在汝箕溝礦區。大家壹定在想,為什麽不用水來撲滅呢?雖然這裏的年降水量不是很大,但每年的夏季雨季,有時也會有短時強降水。這種天氣條件連煤層裏的火都撲滅不了,更別說人工抽水處理了。我認為有幾個原因很難用水撲滅:

壹種是水和高溫的煤會發生化學反應,生成的物質是壹氧化碳和氫氣,這兩種物質的密度都小於空氣,屬於可燃氣體。壹旦在燃燒的煤層上灑水,短時間內大量可燃氣體會聚集在煤的上表面,從而引發更加劇烈的燃燒現象,釋放出更多的熱量。不但沒有撲滅燃燒的煤,反而加劇了煤層的燃燒,說不定還會發生劇烈的爆炸。

第二是煤層的燃燒具有“三維”效應,即不是簡單地在深度層面燃燒。我們在地表看到的只是不同深度燃燒的不同表現。只是因為它暴露在表面,我們才看到它。其實下部不同深度的煤層也可能形成燃燒現象或者有燃燒的基礎。所以,如果用水澆水,只能影響地表燃燒的煤層。這裏排除了澆水釋放更多可燃氣體的因素。即使大量用水灑水,控制地表火源,液態水在高溫作用下也會轉化為水蒸氣,難以深入煤層。壹旦液態水跟不上,下部燃燒釋放的熱量用不了多久就會引燃上部煤層。這也是即使下大雨也很難澆滅的原因之壹。

第三,煤層的燃燒覆蓋面很廣,即使我們看到地面上的火點,也遠不是煤層的全部燃燒。地下連通的“燃燒通道”會因煤層結構、含煤量、釋放熱量的不同而產生不同的結果,因此非常復雜,我們很難判斷深部煤層的火災方向和燃燒的分布情況。所以在表面上澆火源無異於“管中窺豹”。

因此,對於小煤礦火災的治理,壹般選擇減少空氣流通和與空氣的接觸程度,如向煤層中註入大量氮氣或不可燃泡沫,或註入大量鈍化凝膠,減少煤炭與氧氣接觸的面積和程度,以達到“釜底抽薪”的目的。但即使應用這種方法,即使是小煤礦,成本也是極高的,需要持續監控和深入實施。任何壹個地區的火勢壹旦得不到控制,很快就會再次蔓延。

對於賀蘭山這樣的大型煤礦來說,應用上述“治本”方案的成本會更高,這必然是壹個漫長的過程,並不能保證百分之百成功。所有的材料投入和人工成本加在壹起,可能遠遠高於所燒煤炭的實際經濟價值,得不償失。在找到壹個全面而經濟的措施之前,是不可能開始的。

說起太西煤,熟悉煤炭的朋友壹定很了解。是寧夏回族自治區石嘴山市汝箕溝礦區出產的優質無煙煤。其三低(低磷、低灰、低硫)六高(高熱值、高塊煤率、高比電阻、高化學活性、高精煤回收率、高機械強度)享譽世界。

汝箕溝礦區攝影:西方現象

然而,在生產這種優質煤的礦區,有許多地區煙塵繚繞。當地朋友都知道,是汝箕溝煤礦自燃區。每年白白燃燒優質太西煤約1150萬噸,直接經濟損失約10億元。

汝箕溝礦區攝影:西方現象

汝箕溝礦區煤層火災有多嚴重?在汝箕溝礦區,很多山頭看起來像丹霞地貌,層層疊疊,穿插著很多顏色,很像千層餅,但礦區的工作人員肯定會警告,只能遠遠看,不能靠近。

在汝箕溝礦區,壹座海拔約130米的山峰,自燃後似乎是丹霞地貌。記者劉海攝。

因為這是壹座完全被燒毀的“煤灰”山,山體松散,稍有風吹草動就會落下大量的沙石,極易引發山體滑坡,所以這些區域不要靠近,以免發生危險。

由於煤層自燃,山體已經坍塌。

在汝箕溝煤礦,吸煙區比較多,東邊壹個,西邊壹個。即使在大石頭區,也能看到熊熊的地下大火。當然,這些山是人類的禁區,如果妳不想成為烤魚的話!真的很像西遊記裏的火焰山。

汝箕溝礦區有多少區域發生火災?

汝箕溝礦區主要由汝箕溝煤礦、白芨溝煤礦等五對礦井組成,總生產能力為460萬噸/年。礦區火區25處,已撲滅5處,未完全撲滅4處,16正在迅速蔓延。

其中,賀蘭山自然保護區二道嶺火區正在擴大,並與內蒙古阿拉善左奇二道嶺火區相連。更嚴重的是,有些區域明顯已經被撲滅,但很快又冒出了煙塵,這說明地下的火勢還在蔓延。

大豐煤礦楊亞礦區是汝箕溝礦區最大的火區。是太西煤的第二個也是最後壹個煤層,但是空氣中有壹股難聞的味道。據估計,這裏的火區已經燃燒了35萬噸太西煤。汝箕溝礦區2020年煤炭開采量約為654.38+0.6萬噸,但全礦區每年燃燒煤炭654.38+065.438+0.5萬噸。

按照這個速度,估計再過50年,汝箕溝礦區就沒有煤炭可采了。當然,缺煤只是壹個問題,另壹個是破壞土地的天文汙染。

2020年3月,自治區生態環境監測中心對汝箕溝礦區自燃火區大氣環境進行現場監測,發現火區顆粒物年排放量高達1.29萬噸,二氧化硫5324噸。

另壹個是對地面的影響。地下煤礦的自然高溫通過地面釋放,會導致地面溫度上升,土地枯竭,植物枯萎死亡。目前,火災區域受損土地已達332公頃,生活在土地上的野生動物受到嚴重威脅。

為什麽不滅火?妳不能澆水嗎?煤礦火災是壹個令人費解的問題,因為大部分煤層都在地下,即使露天煤層是露頭,地下煤層怎麽可能燃燒?為什麽會持續燃燒?燃燒用的氧氣從哪裏來?

第壹個問題應該很難回答,因為汝箕溝煤礦大火最早始於300多年前的清朝。最大的可能是礦工在井下取暖時忘記滅火或者火勢蔓延。現在,汝箕溝礦區燃燒的20多處火災中,有的是從露天開始,在地下燃燒,有的則壹直在蔓延。

300多年來,汝箕溝燒煤無數,總損失可能高達數百億,具體數字可能難以估計。

為什麽地下煤層壹直燃燒?

這個問題可能很難理解,但是由於露天煤層和地下隧道的存在,氧氣補給通道壹直存在,而且由於山體內部結構復雜,這些通道可能非常隱蔽。

上圖為井下煤層和補氧通道的煙塵排放情況。煙塵排放大家都能看到,但是補氧渠道來源多種多樣。另壹種是露天煤層火燒到地下:

比如雷電或森林火災引起煤層火災,露天煤層慢慢燃燒到內部,氧氣補充從最初燃燒的松散煤灰層進入。最後可能會把整座山燒松,造成塌陷甚至崩塌。

怎麽滅火?澆水可以嗎?

當然火是水澆的,煤層火是地下的。摻水不就對了嗎?如果能有水淹金山的技術,顯然是可以的,但是煤層火燒面積忽高忽低,顯然不靠譜,那怎麽辦?

如果發生在火災初期,處理方法其實很簡單。壹般火點可以挖出來隔離,但是到了中後期,事情就比較難辦了,因為完全在地下,它的供氧通道很難找出來。直接註水無濟於事!

那就只能調查它的補氣通道,然後註漿滅火。最有效的辦法是用高壓泵向地下註入泥水,堵住它的空氣補充通道,剩下的煤層火就慢慢熄滅了。但由於地下火道復雜,滅火成本高,很多煤礦讓它直接燃燒,比如澳大利亞翁根山附近著名的“火焰山”,已經成為旅遊景點。

還有的是因為在火區非法開采或挖掘煤炭,再次向滅火的煤層中註入氧氣,因此可能復燃,或者為其他地質變化增加空氣通道,再次形成火災,所以撲滅煤層火災是壹項長期工程。

汝箕溝礦區的消防

太西煤煤質好,化學活性高,含氣量高。因此,煤層火災中燃燒的不僅是煤,還有氣體(煤層氣),所以火區蔓延很快。

汝箕溝礦區火燒面積大,分布範圍廣。目前采用剝離+註漿,結合各火點現狀、技術、經濟采取針對性措施。目前必須采用註漿和灌漿技術對白芨溝煤田9個火區和賀蘭山保護區5個火區進行滅火。

但在曹鐘火區、楊亞火區等6個火區,由於積聚能量大、漏風供氧充足、煤層傾角大、明火大,對淺火區進行了剝離註漿滅火。

其實剝離就是把壹些可以開采的煤層開采出來,切斷火源,但這樣會伴隨著另外壹個結果,比如增加供氧渠道,打著滅火的旗號非法開采。因此,要完成汝箕溝礦區的滅火方案,需要進行科學的整體規劃。

有沒有可能在火場周圍打洞,把煤層的瓦斯抽出來,火能燒這麽多年,證明煤裏面含有大量的高濃度瓦斯。高濃度瓦斯抽采後,可以向鉆孔內註入高壓水,壹方面可以增加煤層的含水量,另壹方面可以增加其他鉆孔的瓦斯抽采量。燃燒的煤場沒有註氣力,火可以慢慢熄滅。不知道這個方法是否可行。個人認為,不喜勿噴。

壹定有辦法的。我說,弄個擋風板擋住沙塵暴,讓沙塵暴的沙子都落到煤區去滅火

首先利用地面勘探設備查明地下火點範圍,然後在外圍壹圈孔抽采氣體並高壓註水,利用百米長臂工程車帶高壓水槍在地下逐漸撲滅中間火點。

賀蘭山有許多裸露的煤層。只要溫度達到壹定程度就會發生自燃(地表下沒有氧氣,地表則相反),可以用水撲滅,但是自燃發生在這麽廣的區域內是隨機的。所以完全控制和治理太難了。

這種燃燒非常好,原因如下:

1,煤炭是地球氣溫升高,環境惡化的第壹惡,已經不能用了;世界已經達成共識,在本世紀中葉,用清潔能源替代煤炭,實現碳峰值和碳中和的目標。所以,還是盡快把這些煤燒了比較好。

2.這些煤之所以燃燒,主要不是因為煤本身,而是因為煤中釋放出的天然氣。這些天然氣的持續釋放導致煤炭持續燃燒。這些天然氣如果不燃燒,很容易造成環境汙染,甚至空中爆炸。通過焚燒,可以有效解決環境汙染問題,保障周圍人的生命安全。

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