距黄河仅55公里的荷兰山煤矿,自燃了三百多年,为什么不用水浇灭

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在宁夏贺兰山的深处,有一团火已经烧了300多年了。这团火不是什么神话传说,而是真实存在的煤层自燃现象。

每年光是烧掉的煤炭就价值10个亿,产生的污染气体能把整个城市都笼罩起来。更神奇的是,这里距离滔滔黄河只有55公里的距离,按理说引水过来灭火应该不是什么难事吧?可事实真的是这样吗?

贺兰山的煤层自燃问题可以追溯到清朝时期。那个时候,当地人就发现山上经常冒烟,有时候还能看到明火。

起初大家都以为是山神发怒,根本不知道这是煤炭自己烧起来的。煤炭自燃其实是个很常见的现象,当煤层暴露在空气中,氧气和煤炭发生缓慢的氧化反应,产生热量。

如果这些热量散发不出去,温度就会越来越高,最终达到煤炭的燃点,就自己烧起来了。

贺兰山这里的情况特别严重,因为这里的煤质量太好了。这种叫做‘太西煤’的无烟煤,含碳量高达95%以上,发热量特别大,非常容易自燃。

从清朝开始到现在,这火就没停过。300多年来,火势不断蔓延,从最初的几个点发展到现在的25个火区,其中光是汝箕沟矿区就有18个火点。

这些火点就像地下的火龙一样,在煤层深处慢慢游走,吞噬着珍贵的煤炭资源。

根据专家测算,贺兰山的自燃火区每年要烧掉115万吨无烟煤。按照市场价格计算,直接经济损失就达到10亿元人民币。

这相当于一个小县城一年的GDP总量。而且这还只是直接损失,不包括对环境造成的间接影响。

环境污染的账更是触目惊心。这些地下燃烧每年向大气中排放1.29万吨颗粒物,还有5324吨二氧化硫。

这些污染物质不仅影响当地空气质量,还会随着风向飘散到更远的地方。当地居民经常能闻到刺鼻的硫磺味,看到山坡上冒出的白烟。

有些火区的地表温度能达到几百度,走近了都能感受到滚滚热浪。植被在高温下枯死,土壤被烤得寸草不生,整个生态系统都受到了严重破坏。

很多人第一反应就是:既然黄河就在55公里外,为什么不直接引水过来灭火呢?这个想法听起来很合理,但实际操作起来困难重重。

问题的关键在于高度差。贺兰山的火区海拔在1000多米,而黄河的海拔只有100多米,两者之间有接近900米的高度差。

要把黄河水提升到这个高度,需要建设巨大的提水工程,投资额度将是天文数字。

更致命的是安全问题。煤层自燃产生的高温可达800-1000摄氏度,突然遇到大量冷水会发生剧烈的物理反应。

高温煤炭遇水会产生大量水蒸气,体积急剧膨胀,可能引发爆炸。而且水蒸气和煤炭在高温下还会产生一氧化碳等有毒气体,形成爆炸性的气团。

这种情况下不仅灭不了火,还可能造成更大的安全事故。工人们根本无法接近现场进行作业。

既然直接用水灭火行不通,专家们就想出了其他办法。目前主要采用三种方法:黄土覆盖法、打钻灌浆法和剥离灭火法。

黄土覆盖法就是用大量黄土把燃烧的煤层盖住,隔绝氧气供应,让火慢慢熄灭。打钻灌浆法是在火区打深孔,然后灌入特殊的阻燃材料。

剥离灭火法则是把燃烧的煤层直接挖掉,彻底断绝火源。

这些方法听起来都不错,但实际效果却很有限。贺兰山的煤层结构疏松多孔,就像海绵一样,空气很容易渗透进去。

有些火区的深度达到280米,相当于70多层楼的高度,要彻底隔绝氧气供应几乎不可能。而且煤层自燃会产生大量裂缝,新的氧气通道不断形成,火势很容易死灰复燃。

从2016年到2023年,国能宁夏煤业已经投入了4000多万元,火势确实得到了一定控制,但要彻底扑灭还需要更多时间和资金。

四十亿的终极计划

面对这个历史遗留的难题,相关部门制定了一个雄心勃勃的治理计划。这个计划总投资超过40亿元,采用‘保守治疗’的策略。

不追求立竿见影的效果,而是采用温和、安全的方法,一点一点地消灭火源。这就像治疗慢性病一样,需要长期坚持,不能急于求成。

按照这个计划,到2030年要实现所有火区全部熄灭。这听起来还需要好几年时间,但专家们通过计算发现,按照目前的燃烧速度,太西煤大概还能烧24年就会燃烧殆尽。

也就是说,即使不采取任何措施,这些火也会在24年后自然熄灭,因为没有煤炭可烧了。

治理计划的目标就是要在2030年之前,通过人工干预让这些火提前熄灭,避免更多的资源浪费和环境污染。

治理完成后,还要进行边坡治理和生态恢复,让这片土地重新焕发生机。

有些自然现象远比我们想象的复杂。简单的‘用水灭火’在这里根本行不通,需要考虑技术可行性、安全风险、经济成本等多重因素。

这场持续了300多年的地下大火,正在人类智慧和现代技术的共同努力下走向终结。虽然过程漫长,但最终的胜利属于科学和坚持。

权威信息来源:

1. 国能宁夏煤业集团火区治理工程技术报告(2023年12月)

2. 中国地质环境监测院贺兰山煤田自燃现状调查报告(2023年8月)

3. 宁夏回族自治区生态环境厅大气污染源排放清单(2023年6月)

4. 中国煤炭地质总局太西煤资源评估与开发规划(2022年11月)

5. 中国科学院地理科学与资源研究所煤层自燃机理与防治技术研究(2022年9月)