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贺兰山煤层自燃300多年,烧掉3.4亿吨,年损失10亿,为何不扑灭?

2021-4-12 23:17| 发布者: 南方头条| 查看: 1747| 评论: 0

摘要: 1971年,土库曼斯坦作为前苏联一个加盟共和国,为了帮助这个国家解决能源问题,前苏联派出地质勘探队进行勘测,勘测地点在首都阿什哈巴德附近,距离约250千米的卡拉库姆沙漠深处,专家认为,这里肯定蕴藏着丰富的石

1971年,土库曼斯坦作为前苏联一个加盟共和国,为了帮助这个国家解决能源问题,前苏联派出地质勘探队进行勘测,勘测地点在首都阿什哈巴德附近,距离约250千米的卡拉库姆沙漠深处,专家认为,这里肯定蕴藏着丰富的石油或者天然气,于是架设庞大的钻井设备,开展勘探工作。

猜测果然没错,在钻探没多久,这里就发现了天然气,于是专家准备封井以待后续开发,可是,就在这时,不幸的事情发生了,钻机和整个营地开始大面积塌陷,钻井设备掉到了井下,所幸没有人员伤亡。

后来,地质学家分析,该区域地质情况为多孔岩石,根本无法支撑重量巨大的钻井设备,最后,在钻井位置多次坍塌后,出现了一个直径70米,深度20米的超级大坑。

更加不妙的是,这个超级大坑开始源源不断地释放天然气,周围空气天然气含量增加。

当空气中天然气含量超过5%时,遇到明火就会发生爆炸。

于是,苏联地质学家决定在洞口点燃这些天然气,防止爆炸事故发生。

地质学家粗略估计,这是偶发性的天然气溢出,一般来说,最多燃烧几个星期,最长几个月。

等燃烧完后,再想办法把大坑填上就是,因为这个坑外形上很像传说中的地狱入口,人们给这个大坑命名为“地狱之门”。

更加令人意外的是,自从点燃后,火苗就没有熄灭过,而且已经过了50年了,还丝毫没有熄灭的迹象。

毫无疑问,这个地狱之门每天都在浪费大量的天然气,污染空气。

可是,50年过去了,各路专家也尝试了各种办法来灭火,无奈最终都没有奏效。

在这50年时间,超级大坑已经烧掉了价值100亿人民币的天然气。

既然没办法灭火,加上这里独具特色,人们把它们开发成旅游景点,这里便成为了当地著名景点之一。

现在来看,即便有能力灭火,当地政府估计也不会这么做了,毕竟这么做,旅游业又会损失惨重了。

我国也有类似的地方,并且燃烧时间已经超过300年了。

贺兰山位于宁夏回族自治区与内蒙古自治区交界处,这里山势雄伟,万马奔腾,蒙古语称骏马为“贺兰”,故名贺兰山。

贺兰山地区煤炭资源丰富,有煤层的地方,煤层自燃就再正常不过了,可是,贺兰山煤层已经燃烧了300多年了,这也就意味着,从清朝就已经开始自燃了。

据粗略估计,贺兰山区每年白白浪费约110万吨煤炭,总共已经烧掉3.4亿吨煤炭,每年直接经济损失高达10亿元。

为什么会自燃?

煤炭自燃是一个非常复杂的物理和化学过程,也是自然界存在的一种客观现象,已经存在了数百万年,这也是矿井火灾控制管理中的一个重要方面。

煤炭自燃分为三个阶段:

  • 第一个阶段:潜伏期,在这一阶段,煤与氧气会发生轻微的氧化反应,生成不稳定的碳氧化物,在这同时,也会释放出一定的能量;
  • 第二个阶段:持续期,如果潜伏期间没有足够的氧气,氧化过程会非常缓慢,一旦有持续氧气注入,会使反应的能量聚集起来,然后温度迅速上升;
  • 第三个阶段:燃烧期,当温度达到80℃以上时,煤层温度上升更快,当达到300℃到500℃的时候,煤层就开始自燃。

另外,小煤矿乱开采,会导致山体产生更大空洞,进一步加剧煤与氧气接触,从而加快自燃过程。

▲小煤矿

环境污染更严重

贺兰山煤层自燃,除了经济损失外,对当地环境污染也很大。

当地对贺兰山煤层自燃区开展环境监测,数据显示:自燃区每年排放颗粒物和二氧化硫分布为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,数据十分惊人。

此外,由于煤层燃烧后,会导致山体空洞,造成山体裂缝、塌陷等自然灾害,被火烧过的地质,有机物基本都烧掉了,土壤失去了养分,严重影响植被恢复。

▲被烧红的土壤

扑灭怎么这么难?

贺兰山煤层自燃既破坏了生态环境,又造成了经济损失,而且科技这么发达,能想办法扑灭吗?

其实,煤层灭火难度实在是太大了,用水灭火是万万不可的。

煤炭在燃烧过程中,一旦遇到适量的水,碳和水会发生化学反应,形成氢气和一氧化碳,这两种气体在高温条件下,遇到氧气会发生燃烧,水不仅不能灭火,还起到了助燃的作用。

现在,能够可行的办法,就是把已经燃烧的煤炭与未燃烧的煤层隔离开,这样可以从源头上消除隐患,然后回填一些无法燃烧的物质。

澳大利亚烧了6000年的煤层,最后怎么解决?

澳大利亚有座冒烟的山,在1829年以前,人们一直认为这是一座火山,直到1829年,地质学家才确认,这是地下煤层燃烧了。

而且这座燃烧的煤山已经存在6000年了,至今仍未熄灭,而且煤层的燃烧峰以每年1米的速度前进。

其实,除了澳大利亚外,很多国家的煤层都有自燃情况,那么他们是怎么处理的呢?

他们选择了与火苗赛跑:不再灭火,与大火抢进度,火苗在下面烧,人在上面挖煤,凭实力,能挖多少是多少。

在澳大利亚新南威尔士州克莱蒙市的布莱尔·阿瑟尔煤矿,燃烧的煤层中,挖掘机在疯狂作业,火中取碳,挖掘机将燃烧着的煤放进卡车内,这些载重170吨的卡车,就这样带着熊熊燃烧的煤,在经过灭火区,将火熄灭后,在运送到世界各地。

▲澳大利亚煤矿边烧边采

写在最后

整个矿区太西煤探明储量为5.8亿吨,目前还剩约2.7亿吨,其中受火区影响的资源储量为6700多万吨。如果按照现在的燃烧节奏,最多燃烧24年。

无论从经济还是环境角度考虑,灭火行动势在必行。


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