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賀蘭山煤層自燃300年,損失3.4億噸,每年燒掉10億元,為何不撲滅

1、 燃燒了300年的賀蘭山煤礦破壞力不容小覷

賀蘭山位於內蒙古自治區與寧夏自治區交界處,自古被寧夏人民譽為“父親山”,擁有舉足輕重的地位。煤炭資源、矽石等豐富的礦產資源使賀蘭山聞名遐邇,同時憑藉27。6萬公頃的森林面積成為我國北方重要的天然氧吧。

然而,賀蘭山經歷了一個多世紀開膛破肚式的採掘,已是千瘡百孔、滿目瘡痍,山腳被成百上千的小煤礦、加工企業折騰的痕跡還未消退,包括燃燒了300年的煤層,令人唏噓。

賀蘭山煤層自燃300年,損失3.4億噸,每年燒掉10億元,為何不撲滅

汝箕溝礦區位於寧夏北部、賀蘭山中段的山間腹地,由汝箕溝、紅梁井、白芨溝的6處煤礦區組成,是外圍煤層自燃及賀蘭山保護區的主要區域。常說的賀蘭山煤礦自燃就指的是這片區域。

整個汝箕溝礦區總計面積為28平方公里,分佈著大小25處自然形成的火區,目前火區面積已經超過3。3平方公里,而且以每年14-16米的速度向周邊區域擴張。

賀蘭山煤層自燃300年,損失3.4億噸,每年燒掉10億元,為何不撲滅

煤層自燃引發的首要問題無疑是大量資源被白白浪費。

汝箕溝礦區所產的煤又名“太西無煙煤”,這種煤緻密、堅硬且具有高光澤,更重要的是它含硫量低、含碳量高具有典型的“三低六高”的特性,有“煤中之王”的美譽。

問題是探明的太西煤總儲存量為5。8億噸,現在僅剩下2。7億噸,而且至少有6700萬噸位於自燃火區,每年大約要燒掉115萬噸太西煤,造成的直接經濟損失更是高達10億元,和部分縣城一年的財政收入大致相當。專家指出按照現在的火區燃燒速度,最快25年整個汝箕溝礦區的太西煤將被燃燒乾淨。

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自燃除了造成煤炭資源大量損失外,還引發了一系列問題。

首先是煤炭自燃釋放的熱量、高溫直接改變了周圍土地、山體的原有物理結構,導致引發地層塌陷、山體裂縫等地質災害的機率大增。而且被大火蹂躪後的土壤養分大量散失,土質過於疏鬆,一旦遇到大雨,水土流失幾乎成為了必然,嚴重影響後期植被恢復。汝箕溝每年因煤層自燃損失的土地面積超過了16公頃。

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其次煤炭燃燒向周圍大氣、土壤、水體釋放大量有害物質。2020年生態環境監測中心曾對汝箕溝礦區自燃火區開展大氣環境現場監測發現,煙氣中含有大量的氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫等有害氣體。資料顯示,整個火區每年排放的二氧化硫達到了5300噸,固體顆粒物更是高達1。3萬噸,光是顆粒物這項相當於200多箇中型火電廠同時作業。

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這些以硫磺、芒硝、煤焦油為主的有害氣體聚集在礦區及周圍區域的上空,對生活環境、自然生態造成嚴重破壞和影響。以臨近的石嘴山市為例,2019年監測的二氧化硫、二氧化氮濃度分別為3。12%、1。39%,超過了礦區對周邊環境影響最大限值。

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部分有害物質會被枝葉、花草吸附,它們減少空氣汙染的同時卻會“引火上身”。牧草吸收土壤中水分、養料過程中,以氟為代表的有害物質流入綠色植被,最終被牲畜吃掉,引發牲畜慢性氟中毒,羊氟中毒在賀蘭山區域的發病率偏高就是這個原因。

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2、 賀蘭山煤層為何會自然

賀蘭山的煤層到底是如何燃燒的,目前有兩種說法。

一種說法是人為所致。賀蘭山煤礦開採有明確文字記載的歷史最早可追溯到300年之前的清朝,而後不斷有人參與到偷挖、亂採的隊伍中,大小的黑窯作坊層出不窮,卻也屢禁不止。期間有工人不顧死活在井下取暖、地面生火煮飯,再加上賀蘭山煤層特有的構造最終引發了持續百年的火區自燃。

等到了80/90年代,成百上千年的小煤礦齊聚賀蘭山,到處亂採、亂挖導致老火區迅速向外蔓延,形成了如今的局面。

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另一種說法是賀蘭山煤層特殊的地質構造引發自然。受賀蘭山地理位置影響,這裡陽光充足、輻射能力強勁,擁有不錯的熱力資源。據統計賀蘭山附近區域每年的日照時間超過3000多小時。氣溫穩定且空氣乾燥,單是海拔2900米處氣溫穩定≥10℃的日數就達到了38天,周圍海拔1100米的區域氣溫穩定≥10℃的天數更是達到了172天。這樣的氣候條件為賀蘭山煤層自燃創造了便利。

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氣候條件是一方面,賀蘭山煤層特點也是引發自燃的重要原因之一。賀蘭山處於地殼運動多發區域,數萬年演進過程中多有因地質碰撞、擠壓等導致煤層呈裸露、傾斜的情況,許多煤層長時間與空氣接觸後不斷積累熱量,溫度達到燃點後開始自燃。另外前文講到太西無煙煤含碳量高、瓦斯含量大,化學性質活潑,它們反而成了點燃後能持續自燃的助推劑,以致於煤層一下子燃燒了300多年。

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3、 為何不把自燃的煤層撲滅

事實上,賀蘭山煤層自燃被白白浪費掉,早就有人試圖撲滅。文獻記載100多年前清朝煤礦管理機構曾組織工人撲滅,奈何難度實在太大,嘗試了多個方法後均已失敗告終。

上世紀90年代汝箕溝礦區也曾實施過滅火,計劃將整個自燃煤層徹底挖掉,從根本上解決自燃問題。然而由於監管缺少,造成部分人以滅火名義實施盜挖、盜採,而這或錯過了滅火的大好時機。

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那麼賀蘭山自燃煤層為何不能直接撲滅呢?它的難處又在哪裡?

自燃煤層之所以難撲滅很重要的一個原因是許多常規方法無法實施。噴水降溫、隔氧是最常用的方法,但對於煤層而言卻是一個不小的挑戰。煤層中的部分物質燃燒壓根不需氧氣,而且燃燒旺盛、溫度極高的情況下,還有可能與水發生“水煤氣”反應,結果水反而起到助燃的作用。現在的賀蘭山煤礦早已千瘡百孔,噴出的水直達煤層深處,大量水侵蝕下恐怕會引發一系列災難性後果。

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部分專家提出向自然區敷設惰性物,以達到隔絕任何氣體的目的實現滅火。問題是賀蘭山環境錯綜複雜、高低起伏不定,這種方案實施難度極大,所以並未有深入研究。

2019年編制的汝箕溝礦區火區治理送審方案中提出 “注漿灌漿”,而像羊齒火區、中槽火區等區域存在煤層傾角過大、漏風供氧充足、存在大面積明火的情況,再採用注漿灌漿的方法並不理想。出於各種原因這一方案並沒有稽核透過,而專家組給出的理由是方案存在不足之處。

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賀蘭山煤層自燃已有300多年的歷史,如果真能一撲就滅也不會有這麼長的“壽命”了。那麼如何滅,什麼時間滅考驗著我國專家、學者、民眾的智慧。

原創:老高