贺兰山的煤烧了300年,损失几百亿。不能用水扑灭吗?
这只能说明一个问题,就是没有办法扑灭。很难扑灭,所以我不想。也许真的没有办法。水不能把它扑灭吗?下面我们来看看情况。
贺兰山烧的有多烈?贺兰山位于宁夏回族自治区和内蒙古自治区的交界处,不仅是我国主要的野生动物生活区,也是我国主要的矿产分布区。公开资料显示,该区有青海云杉、山杨、白桦等植物665种,金钱豹、青羊、貂、蓝雉等动物180余种,十分丰富。
矿物质就更多了。整个贺兰山-山区蕴藏着丰富的优质煤炭,包括石嘴山等10大型矿区,以及磷灰岩、应时砂岩、石灰岩、粘土岩等矿产,包括宁夏“五宝”之一,均产于该区。而当我们看到贺兰山燃烧的时候,必然会非常担心。如果火势得不到控制,以后这些地区的野生动植物可能会更少,所以大家问能不能把这一带的火扑灭,这很正常。
但是,不代表放出去之后就不出去了。燃烧非常强烈。据统计,仅汝箕沟矿区28平方公里范围内,就有25个火区,其中5个在自然保护区,大火烧毁面积已超过3.3平方公里,最深处达280米。据观测,该地区燃烧的火势继续蔓延,以每年14米至16米的速度向周边蔓延。
可惜的是,全地区最优质的太西煤探明储量5.8亿吨,仅剩2.7亿吨左右,大火还在影响该地区。所以按照这个趋势,这些优质煤以后是见不到了。根据火灾发展趋势的预测数据,50年后,汝箕沟矿区所持有的太西煤可能会被烧光。现在大家都知道贺兰山的烧煤有多厉害了。我们看到这个地区的煤正在一点一点地消失。
贺兰山煤层是如何燃烧的?如前所述,贺兰山煤多,是全国煤炭主产区,所以大大小小的煤炭企业和作坊不计其数。公开数据显示,上世纪90年代,贺兰山地区中小煤矿到处开采,没有一个科学的管理方法,多是工人在井下取暖或者地面火没有扑灭造成的。于是,大火持续燃烧了数百年,同时旧火区愈演愈烈,新火区不断产生,也引发了连锁效应的出现。
所以,简单来说,是我们自己采煤带来的。但由于该地区煤的特性,如太西煤变质程度高,瓦斯含量高,不仅煤在燃烧,还放出大量瓦斯参与燃烧,加快了火区燃烧速度。结果,局面“失控”。还有一个很大的特点就是这个地区的煤层很深。
燃烧产生的热量也非常巨大,任何人都很难直接靠近火区。按照人体所能承受的温度,60度左右的高温可能会让人难以忍受。大量煤炭的燃烧,可能在几米甚至几十米内就能明显感受到大火的烘烤,所以影响非常大。
那为什么不用水浇呢?的确,当煤大规模燃烧时,给我们带来的污染也是非常大的。资料显示,火区燃烧每年仅排放1.29万吨和5324吨,分别相当于一个中型火电厂的269倍和24倍。所以大家看到这样的数据都想放出来,但是能做到吗?很难做到。首先,在自然条件下,如果你说整个贺兰山三百多年没下雨,那肯定是扯淡。
大雨扑灭不了,还能用水扑灭吗?显然不可能。主要原因是贺兰山的煤层很深。就算我们用水把地表的火浇灭,深层的煤燃烧可能还没接触到水源就已经被完全吸收了。结果火烤好后,下面的火会导致表面的碳不断燃烧,根本无法熄灭。
绝对没有办法用水浇灭。科学家们肯定很久以前就考虑过了。如果可行的话,早就实施了,所以显然不可行。严格来说没有什么好的灭火方法,所以还在烧。这是总的情况。
1,太西武进2,一场持续了300多年的大火,却在贺兰山汝箕沟出现了奇特的景象。晚上,整座山都是红色的。如果你走近些,你甚至可以透过岩石看到山的内部,就像一个燃烧的锅炉炉膛!
原来贺兰山的煤在烧!这种燃烧在工业上称为煤层自燃。
3.地下煤火的危害。水能扑灭地下煤火吗?5.煤炭自燃是一个世界性难题。6.目前的治理措施是:一是借助北斗定位和遥感技术,绘制井下煤火分布图,了解火区范围,建立煤层自燃区域监测系统,随时检测灾情进展和情况,便于及时组织人员开展抗灾活动。
灭火和开发可以结合,谁灭火谁开发(包括煤矿基建运输)都合适。火区可以分成几十块,限期交给民营企业灭火开发!国家给予各种优惠支持!总比白烧了强!
贺兰山是位于中国宁夏回族自治区和内蒙古自治区交界处的一座名山。位于鄂尔多斯盆地西部,东临鄂尔多斯高原和黄河河套平原,平均海拔约2500米。贺兰山是中国西北重要的地理分界线,也是中国重要的气候分界线。由于山脉的阻挡,一方面阻挡了蒙古和西伯利亚的冷气流,另一方面也阻挡了湿润的东南季风,所以它不仅是中国季风区和非季风区的分界线,也是中国年降水量400毫米线和中国草原、沙漠的分界线。
在地质学上,贺兰山位于东亚大陆主板块、鄂尔多斯断块和贺兰山-横山堡断裂带的结合部。岩浆层不完全发育,自古以来这里很少发生火山喷发等地质灾害,因此地质沉积作用明显,为煤炭等金属矿床的沉积和发育创造了难得的环境。
从该区煤炭储量来看,远期理论可达11亿吨,探明煤炭已超过30亿吨。虽然与全国几大煤炭产区相比,贺兰山的煤炭储量排名并不是很靠前,但正是由于该地区优越的沉积条件,煤炭的品质相对要高很多,尤其是太西煤,以杂质少、发热量高、结构致密而著称。然而,在这样一个优质煤炭产区,长期以来存在一个棘手的问题,就是部分地区煤层持续燃烧,每年白白损失数百亿元。为什么不试着灭火呢?
说到这里,大家应该对举世闻名的“地狱之门”印象深刻。自20世纪70年代勘探以来,前苏联在该地区进行了大量钻探,以获得丰富的天然气资源。谁能想到,在钻探过程中,气田发生剧烈坍塌,大量天然气被释放出来。为了避免不可控的气体爆炸事故,科学家们点燃了气体,但没有人想到它会着火。
煤层燃烧等事件不仅限于贺兰山,还有著名的:印度的切尔亚煤田,燃烧了100多年,中国新疆的铁列克煤田也燃烧了50年。位于澳大利亚一条高速公路旁的地下煤区,虽然规模不大,火势也不大,却默默无闻地燃烧了几千年。为什么包括贺兰山煤田这样的煤田和气田,为什么煤层火灾持续这么多年没有熄灭?
众所周知,物质燃烧必须满足三个基本条件,即可燃物、助燃剂和达到燃点。对于煤层,可燃材料是煤粉或更小的颗粒。当煤质好、能被点燃的物质堆在一起达到一定规模时,就为燃烧提供了物质基础。
对于助燃剂也就是氧气来说,如果煤层的孔隙较多或者裂缝较大,能够与外界保持空气流通,那么氧气就有了有效的来源,在燃烧过程中会得到足够的补充。对于着火点,当煤层与氧气相互作用释放的热量得到有效积累时,会促进更大面积的煤层升温。煤的燃点(300摄氏度左右)一旦被打破,大规模燃烧可“星星之火,可以燎原”。
而且在煤炭开发过程中,有更大的机会增加上述三个因素的叠加效应。一方面,人类的开采活动无疑会破坏煤层的原始结构,不仅会产生更多的碎片和破碎的煤粉,还会使更多的空气循环进入煤层。另一方面,在煤矿开采过程中,有时会因操作不当或电路故障而产生明火。首先点燃位于煤层上部的煤层气,然后在物质和氧气条件的基础上,逐步促进煤层在更大范围和更长时间内燃烧。
目前,贺兰山煤矿的火烧区主要集中在汝箕沟矿区。大家一定在想,为什么不用水来扑灭呢?虽然这里的年降水量不是很大,但每年的夏季雨季,有时也会有短时强降水。这种天气条件连煤层里的火都扑灭不了,更别说人工抽水处理了。我认为有几个原因很难用水扑灭:
一种是水和高温的煤会发生化学反应,生成的物质是一氧化碳和氢气,这两种物质的密度都小于空气,属于可燃气体。一旦在燃烧的煤层上洒水,短时间内大量可燃气体会聚集在煤的上表面,从而引发更加剧烈的燃烧现象,释放出更多的热量。不但没有扑灭燃烧的煤,反而加剧了煤层的燃烧,说不定还会发生剧烈的爆炸。
第二是煤层的燃烧具有“三维”效应,即不是简单地在深度层面燃烧。我们在地表看到的只是不同深度燃烧的不同表现。只是因为它暴露在表面,我们才看到它。其实下部不同深度的煤层也可能形成燃烧现象或者有燃烧的基础。所以,如果用水浇水,只能影响地表燃烧的煤层。这里排除了浇水释放更多可燃气体的因素。即使大量用水洒水,控制地表火源,液态水在高温作用下也会转化为水蒸气,难以深入煤层。一旦液态水跟不上,下部燃烧释放的热量用不了多久就会引燃上部煤层。这也是即使下大雨也很难浇灭的原因之一。
第三,煤层的燃烧覆盖面很广,即使我们看到地面上的火点,也远不是煤层的全部燃烧。地下连通的“燃烧通道”会因煤层结构、含煤量、释放热量的不同而产生不同的结果,因此非常复杂,我们很难判断深部煤层的火灾方向和燃烧的分布情况。所以在表面上浇火源无异于“管中窥豹”。
因此,对于小煤矿火灾的治理,一般选择减少空气流通和与空气的接触程度,如向煤层中注入大量氮气或不可燃泡沫,或注入大量钝化凝胶,减少煤炭与氧气接触的面积和程度,以达到“釜底抽薪”的目的。但即使应用这种方法,即使是小煤矿,成本也是极高的,需要持续监控和深入实施。任何一个地区的火势一旦得不到控制,很快就会再次蔓延。
对于贺兰山这样的大型煤矿来说,应用上述“治本”方案的成本会更高,这必然是一个漫长的过程,并不能保证百分之百成功。所有的材料投入和人工成本加在一起,可能远远高于所烧煤炭的实际经济价值,得不偿失。在找到一个全面而经济的措施之前,是不可能开始的。
说起太西煤,熟悉煤炭的朋友一定很了解。是宁夏回族自治区石嘴山市汝箕沟矿区出产的优质无烟煤。其三低(低磷、低灰、低硫)六高(高热值、高块煤率、高比电阻、高化学活性、高精煤回收率、高机械强度)享誉世界。
汝箕沟矿区摄影:西方现象
然而,在生产这种优质煤的矿区,有许多地区烟尘缭绕。当地朋友都知道,是汝箕沟煤矿自燃区。每年白白燃烧优质太西煤约1150万吨,直接经济损失约10亿元。
汝箕沟矿区摄影:西方现象
汝箕沟矿区煤层火灾有多严重?在汝箕沟矿区,很多山头看起来像丹霞地貌,层层叠叠,穿插着很多颜色,很像千层饼,但矿区的工作人员肯定会警告,只能远远看,不能靠近。
在汝箕沟矿区,一座海拔约130米的山峰,自燃后似乎是丹霞地貌。记者刘海摄。
因为这是一座完全被烧毁的“煤灰”山,山体松散,稍有风吹草动就会落下大量的沙石,极易引发山体滑坡,所以这些区域不要靠近,以免发生危险。
由于煤层自燃,山体已经坍塌。
在汝箕沟煤矿,吸烟区比较多,东边一个,西边一个。即使在大石头区,也能看到熊熊的地下大火。当然,这些山是人类的禁区,如果你不想成为烤鱼的话!真的很像西游记里的火焰山。
汝箕沟矿区有多少区域发生火灾?
汝箕沟矿区主要由汝箕沟煤矿、白芨沟煤矿等五对矿井组成,总生产能力为460万吨/年。矿区火区25处,已扑灭5处,未完全扑灭4处,16正在迅速蔓延。
其中,贺兰山自然保护区二道岭火区正在扩大,并与内蒙古阿拉善左奇二道岭火区相连。更严重的是,有些区域明显已经被扑灭,但很快又冒出了烟尘,这说明地下的火势还在蔓延。
大丰煤矿杨亚矿区是汝箕沟矿区最大的火区。是太西煤的第二个也是最后一个煤层,但是空气中有一股难闻的味道。据估计,这里的火区已经燃烧了35万吨太西煤。汝箕沟矿区2020年煤炭开采量约为654.38+0.6万吨,但全矿区每年燃烧煤炭654.38+065.438+0.5万吨。
按照这个速度,估计再过50年,汝箕沟矿区就没有煤炭可采了。当然,缺煤只是一个问题,另一个是破坏土地的天文污染。
2020年3月,自治区生态环境监测中心对汝箕沟矿区自燃火区大气环境进行现场监测,发现火区颗粒物年排放量高达1.29万吨,二氧化硫5324吨。
另一个是对地面的影响。地下煤矿的自然高温通过地面释放,会导致地面温度上升,土地枯竭,植物枯萎死亡。目前,火灾区域受损土地已达332公顷,生活在土地上的野生动物受到严重威胁。
为什么不灭火?你不能浇水吗?煤矿火灾是一个令人费解的问题,因为大部分煤层都在地下,即使露天煤层是露头,地下煤层怎么可能燃烧?为什么会持续燃烧?燃烧用的氧气从哪里来?
第一个问题应该很难回答,因为汝箕沟煤矿大火最早始于300多年前的清朝。最大的可能是矿工在井下取暖时忘记灭火或者火势蔓延。现在,汝箕沟矿区燃烧的20多处火灾中,有的是从露天开始,在地下燃烧,有的则一直在蔓延。
300多年来,汝箕沟烧煤无数,总损失可能高达数百亿,具体数字可能难以估计。
为什么地下煤层一直燃烧?
这个问题可能很难理解,但是由于露天煤层和地下隧道的存在,氧气补给通道一直存在,而且由于山体内部结构复杂,这些通道可能非常隐蔽。
上图为井下煤层和补氧通道的烟尘排放情况。烟尘排放大家都能看到,但是补氧渠道来源多种多样。另一种是露天煤层火烧到地下:
比如雷电或森林火灾引起煤层火灾,露天煤层慢慢燃烧到内部,氧气补充从最初燃烧的松散煤灰层进入。最后可能会把整座山烧松,造成塌陷甚至崩塌。
怎么灭火?浇水可以吗?
当然火是水浇的,煤层火是地下的。掺水不就对了吗?如果能有水淹金山的技术,显然是可以的,但是煤层火烧面积忽高忽低,显然不靠谱,那怎么办?
如果发生在火灾初期,处理方法其实很简单。一般火点可以挖出来隔离,但是到了中后期,事情就比较难办了,因为完全在地下,它的供氧通道很难找出来。直接注水无济于事!
那就只能调查它的补气通道,然后注浆灭火。最有效的办法是用高压泵向地下注入泥水,堵住它的空气补充通道,剩下的煤层火就慢慢熄灭了。但由于地下火道复杂,灭火成本高,很多煤矿让它直接燃烧,比如澳大利亚翁根山附近著名的“火焰山”,已经成为旅游景点。
还有的是因为在火区非法开采或挖掘煤炭,再次向灭火的煤层中注入氧气,因此可能复燃,或者为其他地质变化增加空气通道,再次形成火灾,所以扑灭煤层火灾是一项长期工程。
汝箕沟矿区的消防
太西煤煤质好,化学活性高,含气量高。因此,煤层火灾中燃烧的不仅是煤,还有气体(煤层气),所以火区蔓延很快。
汝箕沟矿区火烧面积大,分布范围广。目前采用剥离+注浆,结合各火点现状、技术、经济采取针对性措施。目前必须采用注浆和灌浆技术对白芨沟煤田9个火区和贺兰山保护区5个火区进行灭火。
但在曹钟火区、杨亚火区等6个火区,由于积聚能量大、漏风供氧充足、煤层倾角大、明火大,对浅火区进行了剥离注浆灭火。
其实剥离就是把一些可以开采的煤层开采出来,切断火源,但这样会伴随着另外一个结果,比如增加供氧渠道,打着灭火的旗号非法开采。因此,要完成汝箕沟矿区的灭火方案,需要进行科学的整体规划。
有没有可能在火场周围打洞,把煤层的瓦斯抽出来,火能烧这么多年,证明煤里面含有大量的高浓度瓦斯。高浓度瓦斯抽采后,可以向钻孔内注入高压水,一方面可以增加煤层的含水量,另一方面可以增加其他钻孔的瓦斯抽采量。燃烧的煤场没有注气力,火可以慢慢熄灭。不知道这个方法是否可行。个人认为,不喜勿喷。
一定有办法的。我说,弄个挡风板挡住沙尘暴,让沙尘暴的沙子都落到煤区去灭火
首先利用地面勘探设备查明地下火点范围,然后在外围一圈孔抽采气体并高压注水,利用百米长臂工程车带高压水枪在地下逐渐扑灭中间火点。
贺兰山有许多裸露的煤层。只要温度达到一定程度就会发生自燃(地表下没有氧气,地表则相反),可以用水扑灭,但是自燃发生在这么广的区域内是随机的。所以完全控制和治理太难了。
这种燃烧非常好,原因如下:
1,煤炭是地球气温升高,环境恶化的第一恶,已经不能用了;世界已经达成共识,在本世纪中叶,用清洁能源替代煤炭,实现碳峰值和碳中和的目标。所以,还是尽快把这些煤烧了比较好。
2.这些煤之所以燃烧,主要不是因为煤本身,而是因为煤中释放出的天然气。这些天然气的持续释放导致煤炭持续燃烧。这些天然气如果不燃烧,很容易造成环境污染,甚至空中爆炸。通过焚烧,可以有效解决环境污染问题,保障周围人的生命安全。