央广网北京2月6日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,从上世纪五十年代开始,贺兰山丰富的煤炭、硅石资源陆续开挖开采,不断释放资源“红利”,但也让贺兰山伤痕累累。尤其是煤层自燃问题,使部分山体成了“火焰山”,珍贵的煤炭资源被白白燃尽。

  为什么会发生煤层自燃呢?有没有自然熄灭的可能性?我们又该如何扑灭它呢?

  煤层自燃是怎么产生的?

  2017年以来,针对贺兰山生态破坏严重,点多、面广,生态脆弱,治理难度大等问题,宁夏党委、政府坚决贯彻落实党中央的要求,“壮士断腕”开展贺兰山生态环境综合整治,推进决心之大、力度之大前所未有。

  在取得一系列可喜成绩的同时,煤层自燃问题却依旧棘手,对贺兰山的健康形成威胁,成为生态深度修复过程中的顽疾。

 

  煤层自燃是一种客观现象,与煤炭开采往往相伴相生。位于宁夏北部、贺兰山中段山间腹地的汝箕沟矿区,是贺兰山自然保护区及外围煤层自燃问题的主要集中区域。

  国家自然资源首席科学传播专家、中国地质大学(武汉)图书馆馆长徐世球教授解释,煤层自燃作为一种自然灾害,一般有三个发展阶段。

  第一个阶段是潜伏期的低温氧化,即煤与氧气发生氧化反应,生成不稳定的碳氧化合物,并释放出一定的热量。第二个阶段是氧气的持续注入,会使反应的能量聚集起来,开始迅速升温。第三个阶段是燃烧期,当达到70℃到80℃以上的临界值时,煤层温度的上升速度会更快;当达到300℃到500℃的时候,煤层就开始自燃。

  当然,除自然因素外,也存在人为因素。徐世球教授补充,比如乱开乱采,过多的小煤窑以各种各样方式开采,造成更大的山体空间,加大煤与氧气接触的可能性,从而引发燃烧。

  煤层自燃有没有自然熄灭的可能性呢?

  答案非常遗憾:没有可能。

  因为当地煤层自燃有两方面特点:

  一是由于过去小煤窑多达140处,井工正规开采也达50多年,矿区开采遗留的废旧巷道和采空区为火区提供了良好的漏风供氧通道。

  二是当地特有的“太西煤”具有高化学活性、高瓦斯含量等特点,煤层着火后不存在自然熄灭的可能性,而且由于“太西煤”变质程度很高,瓦斯含量大,所以目前不光是煤在烧,大量涌出的瓦斯也参与燃烧,加快了火区燃烧速度。

  煤层自燃对环境有什么危害?

  2020年3月,自治区生态环境监测中心对汝箕沟矿区自燃火区开展大气环境现场监测发现,煤层在燃烧过程中释放出大量烟气,烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有害气体,是矿区PM2.5升高的主要原因。

  数据显示,火区燃烧每年仅排放颗粒物和二氧化硫就分别达1.29万吨和5324吨,相当于一个中型火电厂排放量的269倍和24倍。

  除了空气污染,煤层燃烧还会造成山体裂缝、塌陷等地质灾害,过火后的土壤会失去养分且土质疏松,加剧了土地荒漠化和水土流失,严重影响植被恢复。目前,火区损毁土地面积约332公顷,按年平均10米的扩展速度估算,汝箕沟每年损毁土地面积预计达16公顷。

  这里的岩石因长期烘烤,其中的铁元素经过预热燃烧由二价铁变成三价铁,从而由灰黑色变成红色,形成类似丹霞地貌的形态。

  熊熊地火如何灭?

  对于灭火,2019年编制的《汝箕沟矿区火区治理方案(送审稿)》目前尚未获得通过和实施。近期,为完善治理方案,当地又邀请中国国际工程咨询公司专家到汝箕沟矿区实地考察,希望专家对治理方案提出意见并论证。

  对此,徐世球教授认为,第一,要想办法了解煤层自燃的范围,一般可以通过卫星遥感。第二,建立自燃预报系统,因为煤层自燃的不同阶段放出的气体种类和达到的温度是不一样的,这可以用于监测。第三,就是灭火,隔绝氧气、降低温度理论上都能达到灭火的效果,一般情况下,是要往里边注入不可燃物以阻止燃烧。

  还有另一个方法:把已经燃烧的煤全部剥离,从源头上消除自燃的隐患,然后再使用一些相关的材料填进去,使煤与氧气隔绝,降低煤的温度。

  何时才是个头?

  目前,汝箕沟火区已与贺兰山自然保护区连成一片,不仅已经严重破坏了保护区内的生态环境,还对当地的野生动植物构成威胁。

  另据估算,火区每年烧损“太西煤”量约115万吨。有人算了笔账:如果继续这样烧下去,50年后,“太西煤”可能会被燃烧殆尽。

  但徐世球教授重新算了这笔账,据他的估计,可能20多年后,这里的“太西煤”就会烧光。

  实际上,汝箕沟矿区的“太西煤”累计探明储量是5.59亿吨,经过长期开采,截止到2019年底,保有储量是2.77亿吨。假设要烧50年的话,会烧完5.75亿吨煤,比累计探明的总储量还多出1600万吨。因此,目前2.77亿吨的保有储量,最多只够烧24年。

  灭火行动,迫在眉睫。

  监制:郭静

  总台央广记者:鹤佳

  编辑:杨扬 毕利伟