地下煤火百年不熄_火已渐熄

地下煤火   红色的土壤,酥脆的岩石,大地笼罩着白烟,到了晚上可以看到地面飘着红红的小火苗。

在中国新疆、内蒙古等北方矿区,常常可以看到这样的景象,这就是地下煤火

燃烧着或曾经燃烧火区,目前中国有56处,面积约720平方公里,其中正在燃烧火区面积有17至20平方公里,每年烧掉煤炭资源约1000余万吨。

熊熊地火,从明清时期开始,有的已燃烧了上百年,浪费了大量宝贵的煤炭资源。

煤炭好端端地躺在地下怎么会自燃呢?   地火自燃缘于煤氧相遇   地火,亦称地下煤火,是指埋藏在地下煤层燃烧,并逐步蔓延发展形成规模较大的煤田火灾,煤炭专业术语称“煤炭自然发火”。

煤炭自然发火的机理说法较多,业内比较公认的是“煤氧复合作用学说”。

按照这一学说,煤在自然环境中与空气接触,吸附氧气并产生氧化作用,氧化产生的热量使煤炭逐渐升温,当煤层中产生的热量大于散发的热量时,开始聚热增温。

煤炭明显升温的特征值,一般认为在60℃至80℃之间。

这一阶段煤的热效应明显,并开始出现干馏反应,生成芳香族碳氢化合物和一氧化碳等可燃性气体

当温度继续升高,外在、内在水分蒸发,热解作用加速进行,煤开始出现冒烟现象,当升温达到煤自燃临界值时,就开始着火了。

这一阶段除温度升高外,还会生成一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体

从“煤氧复合作用”机理可以看出,地下煤火的发生是不是和空气接触有着密切的关系呢?地下煤火多发生在煤层的露头位置,也就是接触空气的位置。

此外,煤矿井下的采空区,“煤柱”部分因矿压而形成很多裂隙,空气容易进入,也是煤易自燃的地方。

我国北方地下煤火发火时间可分为史前火、唐清火和现代火。

史前火发生在地质历史时期,它是地质构造运动或古气候等自然因素作用而引起的,常分布于区域性大断裂附近或煤层露头处,现在早已熄灭

唐清火发生于古代和近代。

据记载,我国从唐朝开始采煤行业,但直至清朝采煤工艺一直发展缓慢,只能开采近地表的煤层,矿井很浅,为煤火发育提供了条件。

这段时期,在气候及人为作用下引发了许多煤火,其中一部分已经熄灭,而埋深较浅的近水平煤层煤火则继续燃烧

现代火形成于现代,主要由煤层自燃和人为两方面原因引起。

人为原因主要是上世纪50年代末以来乱采乱挖,也有少数埋深较浅的煤层燃烧与开采方法有关,如内蒙古乌达煤田的“长壁式”开采方式,开采范围大,采空区地表塌陷严重,煤层上覆岩层又薄,很容易形成裂隙,令煤矿与地表沟通,成为漏风供氧的主要通道,为采空区自然发火创造了条件。

预报地火可以实现   地火可以熄灭,它能不能预警预报呢?答案同样是肯定的。

如果在煤矿井下看到水蒸气凝聚在煤壁上,形成水珠,俗称“煤壁出汗”,或者嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味,都是煤田自燃的外部征兆。

但是这些现象出现的时候,往往地下煤火已经开始燃烧

如何在地火发生之前监测到它呢?可以通过人工取样,也可以在井下安装束管系统,定期抽取矿区气体样品,进行化验分析。

煤在自燃过程中会在不同的阶段产生一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体,通过对煤炭释放气体分析,可以判断煤炭是否自燃以及自燃的程度,采取预防措施防止大面积地下煤火的发生。

有了治理措施和监控措施,中国地下煤火正在减少,并将继续减少。

迄今为止,仅新疆一地,已经有7个重大火区、8个一般火区地火熄灭,300亿吨煤炭资源得以保护。

(陈金峰摘自《山东商报》)。

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