贺兰山煤层自燃为什么不能灭火1
因为现有的技术还不能做到将贺兰山的火全部安全的扑灭。就连天降大雨都没法阻止煤层的燃烧,反而还会让煤层越烧越旺,因为碳有极强的`还原性,它在高温的催化下,会把水分解成氢气和一氧化碳。
贺兰山脉位于宁夏回族自治区与内蒙古自治区交界处,北起巴彦敖包,南至毛土坑敖包及青铜峡,山势雄伟,若群马奔腾。
贺兰山南北长220公里,东西宽20-40公里,南段山势缓坦,三关口以北的北段山势较高,海拔2000-3000米,主峰海拔3556公尺。
贺兰山为强烈地震带,1739年银川附近发生8级地震,1561年在中宁发生7.5级地震,贺兰山北段煤藏丰富,建有煤炭工业基地。
贺兰山煤层自燃为什么不能灭火2
根据勘探估计,全世界的煤只够使用200年左右,并且它是不可再生的能源,用完就真的没有了。
然而与此同时,在我国的贺兰山,煤层正在熊熊燃烧,足足有300多年的历史。
贺兰山煤层的探明量约为15亿吨,光是自燃就消耗了3.4亿吨,每年燃烧的煤炭价值超过10亿元。
贺兰山的煤为何会主动自我燃烧?
为何不扑灭火焰,将这些煤炭开采呢?
其实,我国也想过利用这些煤,毕竟每年浪费这么多煤,看着还是很心疼。
可是,这场火不是人类想灭就能灭的。
贺兰山的煤
贺兰山的地质层非常齐全,从古生代到新生代的第四纪,应有尽有。
贺兰山最古老的岩层年纪有20亿岁,这说明它经历了地球上的每一次生物大灭绝。
地球上的煤有一半来自于石炭纪的森林,而剩下的一半来自侏罗纪到白垩纪以及第三纪。
这些贺兰山都经历过,所以也不难理解它拥有丰富的煤炭资源。
可是在人们的印象中,煤炭都是深埋在地下,与空气隔绝的,为何贺兰山的煤炭发生了自燃?
燃烧需要满足三个条件,首先是可燃物,没有物质何来燃烧。
其次,需要达到物体的燃点,这个燃点不一定得需要火焰。
比如我们在墓地看到的“鬼火”,其实就是生物遗骸里的磷发生了自燃。
白磷的燃点很低,温度只要超过40度它就会自己燃烧。
最后则是需要助燃剂,生活中的大部分燃烧都是发生在有氧气的环境中。
贺兰山的煤层疏松多孔,有助于氧气流通进入,它被点燃的契机,很有可能是一道闪电。
当闪电击中贺兰山裸露的煤层,温度瞬间达到了煤的燃点,开始燃烧。
煤燃烧的温度达到了300到700℃,贺兰山地处我国西北地区,气候寒冷干燥。
我们都知道,热空气的密度比冷空气轻,这使得内部燃烧产生的热气与外界的冷空气形成了对流,源源不断地朝着燃烧的煤层输送氧气。
就这样,这些煤层一直在燃烧,已经持续了300余年,贺兰山才是名副其实的“火焰山”。
看着这些煤白白地被烧掉而不被人类利用,很多人看在眼里,急在心里。那么,为何不把火扑灭,然后开采这些煤炭呢?
难以扑灭
不是人们不扑火,而是这火实在是无法扑灭。
灭火大家首先想到的是水,然而对于贺兰山地区来说,偏偏就缺水!
贺兰山是我国200毫米等降水线,这里常年寒冷干旱,即便是下暴雨,那点降水量也无法扑灭大火。
目前在贺兰山分布着大约25个自燃点,总面积有28平方公里,这么大的燃烧面积,需要上亿万吨水,这对缺水的贺兰山地区来说,几乎不可能。
而且煤炭燃烧的时候,水不一定能扑灭它。水洒在炙热的煤炭上,会生成一氧化碳和氢气,这些都是可燃气体。
所以很有可能不仅没有灭火,反而会让火烧得更旺。
因此想要扑灭贺兰山煤层的自燃火,起码需要过量的水。
如果从黄河调水,那么灭火的成本很有可能超过了贺兰山当地煤的价值。
既然无法用水,那么就用土掩埋,让煤炭与空气隔绝,使之熄灭。
贺兰山缺水,但是绝对不会缺土,为何不采取掩埋的方式灭火呢?
原本这个方法是可以的,然而在过去30年,贺兰山地区监管不严,成立了很多非法煤矿。
他们开采的时候,将贺兰山的煤层挖得左一个孔,右一个孔。
就算用土掩埋了正在燃烧的煤炭层,但是它的下方和外界是通气的,无法彻底隔绝。
况且,煤炭燃烧的维度非常高,用火掩埋需要动用大量的人力物力,还充满危险。
据统计,燃烧面积最大的太西煤,一年烧掉115万吨。
在300年的时间内,整个贺兰山损失了3.4亿吨煤炭。
更可怕的是,因为火势蔓延,燃烧的面积越来越大,速度也越来越快。
这样算下来,贺兰山15亿吨的储量,很有可能在下个世纪烧完。
这些自燃的煤炭不仅浪费了能源,还对环境造成了严重伤害。
煤层自燃的危害
煤炭的主要成分是碳,它是远古的植物被掩埋在地壳中,经过数十万年的物理、化学反应,从有机物转化为无机物。
地球历史上也曾经发生过煤炭自燃的事情。
在石炭纪时期,由于当时全球的氧气含量是自地球诞生以来的最高峰,因此任何物体都有燃烧的可能。
在大约3.06亿年前,也是暴露的煤层被闪电引燃,进而将火势蔓延到了陆地的植被上。
这场大火席卷了整个陆地,史称石炭纪灭绝事件。
虽然这个灭绝规模比不上生物的五次大灭绝,但是它在一定程度上改变了生物演化的.轨迹,为之后的生物更迭埋下了伏笔。
煤炭燃烧会产生大量的二氧化碳,这是引发温室效应的主要原因。
我们的地球现在本就二氧化碳含量过多,贺兰山的煤炭自燃,更是让原本就紧张的温室效应雪上加霜。
而煤炭的成分不止碳这么简单,它的里面还含有硫元素。
煤炭燃烧的过程中还会产生二氧化硫,它在大气中会形成酸雨。
酸雨降落会腐蚀建筑、土壤、树木,造成严重的损失。
如果大火蔓延,引燃了贺兰山地区的森林和草原,那将会是石炭纪火灾的翻版。
此外,燃烧的煤层炙烤着大地,让地表变得干燥,水分流失。
贺兰山地区本就少雨,这样下去,原本土壤的水分蒸发,出现干旱。
也许未来,贺兰山不再是文学作品里那个水草丰沛、遍地牛羊的牧场,而是一片皲裂的大地。
这些煤炭还会产生有害的烟尘、颗粒物,它们随风飘散到附近地区,污染空气。
人们若是将这些物质吸入肺部,长期下去,该地的人和牲畜都将会患上呼吸疾病。
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