不管是在神话故事中,还是在现如今的社会中,都能亲眼看到能源的体现方式,就比如在西游记中,不知道大家还记不记得唐僧师徒过火焰山,当师徒四人到达火焰山的时候被眼前的火山彻底惊呆,从地底不断涌出的熊熊烈火,常年不见熄灭。
这就是根据当地情况改编的神话故事,但是在活生生的现实之中,同样存在这样一处奇观,它就是“贺兰山”,它位于我国的宁夏和内蒙地交界处,北起乌海市南至青铜峡,仅南北的长度大约有公里,东西宽度越20至40公里,整座山的海拔在米至米左右,最高峰的海拔有米。
贺兰山
贺兰山地势南部和西部平缓,东部是山脉断层和巍峨高峰,这部分还处于在强烈地震带上,是我国西北地区重要的地理分界线,仅地理位置来说它得天独厚,东部是被称为赛江南的银川平原,河套平原以及我们的母亲河黄河,该地区不仅存在煤矿还有天然气等资源,这也是为什么在古代会有神话故事在此地产生。
可以预想一下,就算当时没有发达的科学,也无法证明这是什么原因造成的,索性就把这种现象认为是神话中的手段,这也是西游记中记载的火焰山的原型,而在“贺兰山”的西部环境就比较恶劣,有阿拉善高原和腾格里沙漠,贺兰山削弱了来自西北的寒潮,阻止了潮湿的东南风西进,独特的地理位置造就了独特的地理环境。
而在贺兰山上有一处,足足燃烧了多年的地方,远远地看过去就可以感受得到它的温度,第一样的感觉就是这座山怎么是红色的呢,山体红的像烧红的炉子一样炽热,有些地方甚至于长时间的灼烧导致了坍塌,原本青绿色的山体变成了锈红色,这样的一座燃烧岩层,难道我们不能实现“就地利用”吗?
要知道这可是一座矿产丰富的地方,而为什么说这是一座矿产丰富的宝山呢,其中最为著名的汝箕沟矿区,这里的煤炭是知名的太西无烟煤,这种煤炭最好的地方就是,含热量高和碳含量较高,这样可以使得煤炭可以充分燃烧,在煤炭界有着“煤炭之王,太西乌金”的美称。
煤矿
它的邻居嘴山市,就是依偎在这样丰富资源的情况下,提升了当地经济,成为了一座新型的工业城市,而一座可以被称为工业的城市,那他首要的条件就是要拥有相对应的资源储备,工业的崛起离不开充足的资源,而这座刚好在贺兰山的边的石嘴山市,刚好有了这样充足的资源。
如今在汝箕沟矿区中发现了25处明火,这些明火每年可以烧掉成千上万吨的煤炭,虽然这些煤炭是属于无烟煤碳,但每年排放到大气中的有毒物质可以达到1.25吨,每年排放到大气中的二氧化碳有多吨。
这样大量如果用于发电和使用将会产生很棒的结果,可这些都是无人看管无人使用白白浪费掉了,这笔资金相信大家可以算得出来,何况它有的地方足足燃烧了多年,这期间所消耗的不仅仅是时间长短,还有它所消耗的煤炭资源,在一个就是它所排放到空气中的有害物质等,那么问题来了?
如果不管不问它会自己熄灭吗?还是说燃烧完了才会熄灭,我们知道整整多年而不扑灭,在这个时间段内相信有不少人,想过扑灭这火焰,没有成功的原因,还是因为人类不想扑灭它。
我们也尽到了最大的努力,可是效果很一般,这样的做即消耗人力物力财力,又不能得偿所愿,这样看来是毫无意义可言的,这也为何最后放弃的想法,而煤炭自然是一个很普遍的现象,原因各种各样的都有。
比如上个世纪的苏联由于天然气钻井过度,导致天然气泄露,当时能用到的各种方法都尝试了,当时他们为了担心天然气大量泄漏,发生难以想象的危险,他们就在地面的洞口处点燃了天然气,让其自己燃烧来达到安全的标准。
天然气泄漏
不过令谁都没想到的是,这个做法让这座大坑足足燃烧了50年之久,而我们贺兰山自燃煤炭,在本质上和苏联有异曲同工之处,都是自然或人为因素构成的,煤炭自然不像天然气那么迅速,煤炭是要经过3个阶段才可能发生自然想象。
第一个就是潜伏期阶段,在这个阶段就是煤层中的煤炭,和氧气有了充分的接触,在充分暴露的时长下,两者会发生氧化反应,这时就会释放出热量,而它能达到这样的条件,首先和地理位置有着密不可分的关联,在当地的海拔高日照强度大,仅仅是白天阳光所带来的热量,会被大量地储存到底层里面。
第二个阶段是自热期,当地层积累的热量达到一定限制,温度大约在60到80摄氏度,这样会导致煤炭会进一步氧化,可以令煤炭进入赤热状态,这样我们肉眼就可以看的到,它开始发出可见光源。
第三个阶段就是燃烧期,当煤炭的温度持续升温到至摄氏度,煤炭就会自发地燃烧起来,由于太西煤炭的质量好,产生的热量多瓦斯含量也很高,这样瓦斯也会跟着一起燃烧起来,最终的结果就是火势逐渐扩大,久久不能平息。
而人为的原因,这也可以说是历史原因所致,在清朝时期贺兰山就开始了自燃,在当时,人们喜欢造小窑开采煤炭,由于当时欠缺安全意识,常常在地表上生火取暖,这样的做法更加剧了煤炭自身的温度提升。
而明火呢,又是一个非常容易成为煤炭的“导火索”,在达到一定温度时,煤炭就可达到自行燃烧的阶段,现代煤炭的开采,在技术上和质量上都达到看很高的标准,但是更加加剧了这一变化,全机械的开采作业,使得这个开采深度和范围在不断的扩大,这样火势就会很快更多的地方。
至于如何阻止煤炭自燃,可以先从燃烧的三要素抓起,首先要知道的是,煤炭和瓦斯都是可燃物,氧气是助燃物,氧化产生的热量个日照,提供了足够达到着火时的温度,而人们要想阻止燃烧情况,首先的思路就是阻止燃烧过程中,任意一个条件或者环节,最容易的手段和方法就是降温。
我们平时见到的灭火大多数是用水灭火的原理,水与火的相容吸收了大量的热量,这样使得水变成了水蒸气,可燃物的燃点也会将至到火点以下,这样燃烧的反应就停止了,我们都知道了原理,贺兰山的煤层能用水来扑灭吗?
这种想法甚至有些滑稽了,我们想想下雨天就知道了,在天降大雨的时候都无能为力,做不到彻底断绝煤炭的燃烧,更不要说是人工实施浇水了,这是因为煤炭在高温的情况之下,具备很强的还原性,在它遇到水的时候会将水还原为氢气,并产生一种名为一氧化碳,一氧化碳是煤气中毒的罪魁祸首,如果用水来扑灭煤层不仅不能让火势变小,甚至严重的时候还会产生爆炸的风。
很明显这样的做法不安全也不值当,那么我们从它的助燃剂,也就是氧气上入手呢,我们做到一个阻断煤炭和空气相结合的东西,让它把现有的氧气都消耗光,这样不就能阻断煤炭的燃烧了吗,这个想法相对来说就比较成熟了,它比直接用水浇灭来的直接,但在实际行动起来同样难度很大。
上述也讲过贺兰山经过千百年的形成,再经过上百年的燃烧,以至于山体所存在的缝隙难以估量,有缝隙就会有空气的流通,这样它还是会有源源不断的氧气供给,也正是因为有这样的情况发生,所以我们尝试用“泥浆灌注”的方式,让泥浆其本身的流动性,来做到封堵那些让人难以发现的缝隙漏洞,只要可以封住缝隙,就可以使得煤层中氧气浓度降低,这样不仅做到降低氧气浓度,还间接性使得其内部温度降。
但是这种方式存在一个较为严重的缺陷,由于泥浆会随着重力原因会不断地下降,它对深层煤炭有着很好的处理效果,对浅层燃烧的煤碳作用就大大折扣,其实最有效处理明火的方式,还是要把表面的煤炭给挖出来,但挖取煤炭是需要人工下去作业,万一在火区煤炭中发生爆炸的情况,那可不就是简单的人员伤亡损失。
既然可以想出不少的办法,总比没有办法要好得多,就以目前处理的方法,我国在埋藏浅着火点低的五处煤层,用不同方式扑灭了火焰,这样过亿吨的的煤炭资源得到了安全保护,同时降低了经济和能源损失。
那么在扑灭不了的煤层我们要怎么解决呢这个问题我们从开始之初,就有想过不同的对应策略,如上述我们讲过苏联天然气坑,它现如今还在一直燃烧中,在土库曼斯坦形成了别致的旅游景点,每年过来观看的游客高达上万人。
我们能否效仿这样的做法,在燃烧的地方也设立同样的旅游景点,以供游客过来欣赏,这样方式恐怕很难实现,因为大多数人缺乏煤炭知识,如果大摇大摆的在火区游荡,要面临的危险太多,不是所有国家都能心大的把这样的地做为景点,许多煤堆看着在燃烧,其实内部早已烧空,一步小心就会掉进深坑火海一命呜呼。
所以朋友们遇到这样的事情不要上前凑热闹,做好自我的防护工作,我们要相信现如今没有解决的方法,在之后的发展中我们会完美的解决,到时候会获得其内部全部的资源,对于这种情况您是怎看的呢?
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