周公解夢用水土滅火

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來源:​中央廣播電視總臺中國之聲

從上世紀五十年代開始,賀蘭山豐富的煤炭、矽石資源陸續開挖開采,不斷釋放資源“紅利”,但也讓賀蘭山傷痕累累。尤其是煤層自燃問題,使部分山體成了“火焰山”,珍貴的煤炭資源被白白燃盡。

為什麼會發生煤層自燃呢?

有沒有自然熄滅的可能性?

又該如何撲滅它呢?

煤層自燃是怎麼產生的?

2017年以來,針對賀蘭山生態破壞嚴重,點多、面廣,生態脆弱,治理難度大等問題,寧夏黨委、政府堅決貫徹落實黨中央的要求,壯士斷腕開展賀蘭山生態環境綜合整治,推進決心之大、力度之大前所未有。

在取得一系列可喜成績的同時,煤層自燃問題卻依舊棘手,對賀蘭山的健康形成威脅,成為生態深度修復過程中的頑疾。

煤層自燃是一種客觀現象,與煤炭開采往往相伴相生。位於寧夏北部、賀蘭山中段山間腹地的汝箕溝礦區,是賀蘭山自然保護區及外圍煤層自燃問題的主要集中區域。

國家自然資源首席科學傳播專家、中國地質大學(武漢)圖書館館長徐世球教授解釋,煤層自燃作為一種自然災害,一般有三個發展階段。

第一個階段是潛伏期的低溫氧化,即煤與氧氣發生氧化反應,生成不穩定的碳氧化合物,並釋放出一定的熱量。

第二個階段是氧氣的持續註入,會使反應的能量聚集起來,開始迅速升溫。

第三個階段是燃燒期,當達到70℃到80℃以上的臨界值時,煤層溫度的上升速度會更快;當達到300℃到500℃的時候,煤層就開始自燃。

當然,除自然因素外,也存在人為因素。徐世球教授補充,比如亂開亂采,過多的小煤窯以各種各樣方式開采,造成更大的山體空間,加大煤與氧氣接觸的可能性,從而引發燃燒。

煤層自燃有沒有自然熄滅的可能性呢?

答案非常遺憾:沒有可能。

因為當地煤層自燃有兩方面特點:

一是由於過去小煤窯多達140處,井工正規開采也達50多年,礦區開采遺留的廢舊巷道和采空區為火區提供了良好的漏風供氧通道。

二是當地特有的“太西煤”具有高化學活性、高瓦斯含量等特點,煤層著火後不存在自然熄滅的可能性,而且由於“太西煤”變質程度很高,瓦斯含量大,所以目前不光是煤在燒,大量湧出的瓦斯也參與燃燒,加快了火區燃燒速度。

煤層自燃對環境有什麼危害?

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開展大氣環境現場監測發現,煤層在燃燒過程中釋放出大量煙氣,煙氣中含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有害氣體,是礦區PM2.5升高的主要原因。

數據顯示,火區燃燒每年僅排放顆粒物和二氧化硫就分別達1.29萬噸和5324噸,相當於一個中型火電廠排放量的269倍和24倍。

除了空氣汙染,煤層燃燒還會造成山體裂縫、塌陷等地質災害,過火後的土壤會失去養分且土質疏松,加劇了土地荒漠化和水土流失,嚴重影響植被恢復。目前,火區損毀土地面積約332公頃,按年平均10米的擴展速度估算,汝箕溝每年損毀土地面積預計達16公頃。

這裏的巖石因長期烘烤,其中的鐵元素經過預熱燃燒由二價鐵變成三價鐵,從而由灰黑色變成紅色,形成類似丹霞地貌的形態。

熊熊地火如何滅?

對於滅火,2019年編制的《汝箕溝礦區火區治理方案(送審稿)》目前尚未獲得通過和實施。近期,為完善治理方案,當地又邀請中國國際工程咨詢公司專家到汝箕溝礦區實地考察,希望專家對治理方案提出意見並論證。

對此,徐世球教授認為,第一,要想辦法了解煤層自燃的範圍,一般可以通過衛星遙感。第二,建立自燃預報系統,因為煤層自燃的不同階段放出的氣體種類和達到的溫度是不一樣的,這可以用於監測。第三,就是滅火,隔絕氧氣、降低溫度理論上都能達到滅火的效果,一般情況下,是要往裏邊註入不可燃物以阻止燃燒。

還有另一個方法:把已經燃燒的煤全部剝離,從源頭上消除自燃的隱患,然後再使用一些相關的材料填進去,使煤與氧氣隔絕,降低煤的溫度。

何時才是個頭兒?

目前,汝箕溝火區已與賀蘭山自然保護區連成一片,不僅已經嚴重破壞了保護區內的生態環境,還對當地的野生動植物構成威脅。

另據估算,火區每年燒損“太西煤”量約115萬噸。有人算了筆賬:如果繼續這樣燒下去,50年後,“太西煤”可能會被燃燒殆盡。

但徐世球教授重新算了這筆賬,據他的估計,可能20多年後,這裏的太西煤就會燒光:實際上,汝箕溝礦區的“太西煤”累計探明儲量是5.59億噸,經過長期開采,截止到2019年底,保有儲量是2.77億噸。假設要燒50年的話,會燒完5.75億噸煤,比累計探明的總儲量還多出1600萬噸。因此,目前2.77億噸的保有儲量,最多只夠燒24年。

滅火行動,迫在眉睫。

監 制|郭靜

總臺央廣記者|鶴佳

編 輯|楊揚 畢利偉