贺兰山煤层燃烧为啥不烧白灰:贺兰山煤层自燃300多年
贺兰山煤层燃烧为啥不烧白灰:贺兰山煤层自燃300多年贺兰山煤层自燃可是,这场火不是人类想灭就能灭的。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。
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。
煤炭燃烧
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。
贺兰山煤层自燃
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?
贺兰山的地质很悠久
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。
贺兰山的煤炭
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?
贺兰山的煤矿区
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。
贺兰山地区寒冷干燥
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。
贺兰山的公路
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。
煤炭自然产生的烟
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。
煤燃烧
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。
石炭纪的雨林
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。
石炭纪时期的树木
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。
森林大火
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。
煤炭燃烧产生的烟
灭火计划尽管我国知道熄灭这些火焰会消耗大量的财力,但是为了人民群众的财产安全,最终还是选择了灭火这条路。
经过不懈的努力,有5个着火点的火焰已经被扑灭。
这5个矿区的着火面积比较小,想要将所有的自燃煤扑灭,还需要努力很久。
我国使用了卫星监测技术,对贺兰山地区的煤炭自燃进行24小时监控,一旦发现火势不对,就会立马派出灭火队伍赶赴现场。
检测贺兰山的煤矿
监控的目的,是害怕在风的加持下,火苗被吹向周围的植物,引发森林大火或者草原大火。
尤其是秋冬季节的贺兰山,天气干燥,还经常刮风,稍有不慎,就会让火势蔓延开来。
随着近年的观察,地质学家们发现,贺兰山的煤层自燃,也许不是外部原因引燃那么简单。
贺兰山的地壳比较活跃,也曾发生过几次地震,或许这场持续了300多年的大火,是从内部燃烧起来的。
也就是贺兰山下有地热,是它加热这些煤,使之达到了煤炭的燃烧温度,加之煤层疏松多孔有空气进入,导致这些煤燃烧,直到今天。
贺兰山的卫星图
如果正是这样,那么就算我们花费大力气灭火,很有可能会发生复燃。
世界上除了贺兰山煤层自燃,还有土库曼斯坦的“地狱之门”。
这里是因为天然气自燃,形成了一个比火山口还要热的坑。
它已经燃烧了50余年,每年损失500亿。地球上的每一个不可思议,都是亿万年的杰作,对于人类来说,我们没有那么容易去克服。
土库曼斯坦的“地狱之门”
或许这些能源,地球宁愿浪费掉,也不想留给人类使用。