贺兰山煤层燃烧300年,白烧亿吨煤,每年净损10亿元,为何不灭?( 二 )


我国盛产煤矿的山西和宁夏就时刻有发生煤矿自燃的风险 , 而这其中最厉害的要数宁夏的贺兰山煤层 , 在清朝时期就开始自燃 , 持续燃烧了300年 , 每年烧尽煤炭价值10亿 , 并且释放出大量二氧化碳 。
贺兰山煤层
贺兰山煤层燃烧300年,白烧亿吨煤,每年净损10亿元,为何不灭?
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什么是煤层自燃?
我们知道一般火灾的发生都必然是由人引发的 , 正是因为掌握了点火这个技能我们的祖先才能在危险的史前世界中生存下来 。 但我们不知道的是 , 这世界上有些火灾并不需要任何人类的参与 。
煤炭是一种可燃物 , 而且燃烧释放的热能远超一般的木材 , 它本质上就是木头被压缩后转变的一颗石头 , 但煤炭并不会轻易自燃 , 毕竟密度比较大 , 一般的火花不会轻易将其点燃 。
一般情况下 , 煤层自燃都要符合几个条件:
煤炭要接近或裸露在地表外 , 那些裸露在地面的碎小煤矿渣就相当于一颗颗打火石 , 煤渣体积小因此更容易燃烧 , 而裸露在外的煤渣还会被氧化 , 氧化过程会释放出一些热量 , 这就导致周围变得更加高温和干燥 , 让小煤矿碎渣更加易燃 。
煤块碎渣
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空气含氧量充足 , 且空气流动速度适中 , 空气流动速度过快则容易带走热量 , 空气流动速度过慢也会导致氧气含量不足 。
充足热量的光照 , 阳光是一种直接的加热手段 , 细心的朋友应该有观察过被晒到融化的沥青路面 , 阳光有能力将地面温度加热得远超气温 。 而且被氧化的煤矿碎渣本身温度就能达到80℃的 , 更加容易被加温 , 在阳光的暴晒下 , 被加热到300~500℃也是有可能的 。
三个步骤下来 , 地面上的碎小矿渣就会被点燃 , 燃着后的煤矿碎渣温度可高达几千摄氏度 , 完全足以点燃埋在地面之下的大量煤矿 。
燃烧的相当于一沓沓钞票
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再加之贺兰山地区的煤矿本身就具有高活性和拥有瓦斯含量这两个致命的特点 , 被点燃后温度迅速向地底深处的煤矿传到过去 。 这时就该有人要问了:为何不用水将这个煤层燃起的火浇灭?
为什么无法使自燃的煤层熄灭?
这个问题的答案很简单——因为用水无法浇灭大量燃烧着的煤矿 。 大家可以去找一些消防扑灭火灾的现场视频看一下 , 当燃烧温度足够高且燃烧物充足的时候 , 就算持续用水枪对准火焰根部喷射 , 火苗也不会轻易熄灭 。 就算火苗暂时没了 , 如果停止喷水 , 温度没有降下来的可燃物 , 也会迅速地再次自燃 。
自燃的煤层情况和水柱无法灭火的情况很相似 , 区别只在于点燃后的煤层远比一小堆可燃物棘手 。
首先煤层点燃后根本不需要太多氧气就能持续燃烧 , 因为煤矿中自带瓦斯 , 并不需要氧气作为助燃剂 。 其次如果用水去扑灭 , 除非直接将一个湖的水抽过来 , 不然还是别想能将其降温了 。 而且我们也知道宁夏的地形以黄土高坡为主 , 并没有足够的水分给大片燃烧的煤矿降温 。
宁夏地形
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就算千辛万苦引来了水 , 用水降温反而会适得其反 。 因为水会被高温蒸发为水蒸气 , 水蒸气还会继续被高温分解为氢气和氧气 , 这两种气体都是绝佳的助燃剂 , 煤矿的燃烧速度反而会被加速 。 因此每次下雨其实都会加速贺兰山煤层的燃烧 。
煤层自燃的危害