贺兰山煤层在未被开采时已经持续燃烧了300年,而且现如今每年煤炭的净损失高达10亿,这些煤炭的总量甚至可以白烧上亿吨。
那么在这个已燃了300年的煤层中,为何现在还没有被灭,甚至还会随着时间的推移而越烧越多,为什么那么多专家、消防员等人员无一能在短时间内便将其扑灭?
煤炭在自然界中其实并不是什么稀罕货,古代的自然情况下会在泥炭沼泽等地方自然形成,如此一来矿中也就保存下了相当多的植物遗骸,而这些植物遗骸则被称作“古煤”。
但是这种古煤在形成时所需要的时间则相当漫长,大概需要5000万年左右,而且古煤所含矿物质成分也非常复杂,因此其在我国也非常稀少。
与古煤相比,煤炭所需的时间则更长,就好像是在古代一样,需要在泥炭沼泽中形成,并经过漫长的时间的压缩作用,经过几亿年的时间才能够形成煤炭,而且煤炭在形成的过程中所受到的地质作用也非常复杂。
所以煤炭的构成以及物理性质等方面就显得更加复杂,因此煤炭所能够存在的地方则不仅仅只是在泥炭沼泽中,而是存在于更加广泛的地理环境之中。
煤炭的形成有一定的规律,一般来说泥炭煤会形成于低于500米的深度,而烟煤则会形成于深达5000米的地层中,因此煤炭所需要的时间以及压力都是不一样的,也就是说煤炭的形成深度以及时间都是有一定变动范围的。
而且由于地壳中的板块一直在运动,因此在经过长时间的运动之后,它们会逐渐地推测到地表的下方,如此一来地壳的厚度就会变得更加厚重,从而形成更加压缩的环境。
但是由于地热的作用,地表的温度会逐渐升高,也就是说在更加深的地层中,温度也会随着压力和深度的增加而变得更加高温。
在这样的高温、高压的环境下所形成的煤炭则被称作“热煤”,而这种热煤则与地热有着非常密切的关系,因此热煤则几乎不会出现在地表之上,而是在地下更深的地方。
因为煤炭在形成的过程中受到多方面的影响,因此其组成结构也非常复杂,主要有三个方面,分别是有机质、无机质以及空隙。
有机质则是煤炭中含有的大量碳氢化合物,而无机质则是煤炭中所包含的无机盐等矿物质,这些无机盐的存在使得煤炭中的矿物质成分非常复杂,而且无机盐也会在燃烧时产生很多废渣,因此也会对环境产生���响。
煤炭中还有一部分是空隙,由于煤炭的形成是在植物遗骸的基础上,而植物在形成时还含有相当多的水分,这些水分在植物死亡后则会逐渐蒸发,从而在植物遗骸的周围形成空隙,而这些空隙则是原本植物所存在的空气的代表物。
在地下中蕴含着大量的煤炭,但是其所处的环境却不是稳定的,尤其是在地下的煤层中,由于其所蕴含的有机质,一旦受到温度的影响就会在一定程度上分解。
而在地表的煤炭中由于有足够的氧气,因此其也能够在一定程度上分解,但是在地下的煤层中由于有机质所处的环境是缺氧的,因此其分解所产生的气体也会在煤炭的压力下逐渐聚集。
一般来说,煤炭的燃烧都是在超过200℃的高温下才能够燃烧,但是在煤层中,其所受到的地热作用则可以轻松地达到200℃,甚至会更高,因此煤层中的煤炭很容易就会发生自然燃烧的现象。
在煤炭发生自然燃烧的时候,其所产生的热量甚至会引燃周围的煤炭,这样就会导致整个煤层都在燃烧,另外地下的煤层中是缺氧的环境,因此就很难扑灭燃烧的现象。
在地下煤炭发生自然燃烧的现象并不罕见,在我国贺兰山附近就有这种自然燃烧的现象,而且这种自然燃烧的现象却已经持续了300多年。
在贺兰山附近地下的煤炭层往往会受到山体结构的影响,因此在地下会形成许多裂缝,而煤炭所形成的有机质则会逐渐地填满这些裂缝,从而使得煤炭在地下形成更加稳定的结构。
然而随着时间的推移,这些煤炭则会在地下受到压力的作用,由于有机质在地下的结构是非常复杂的,而且其所处的环境也是非常恶劣的,因此受到压力的煤炭会产生相当大的变形,还有一部分煤炭则会在地下发生自然燃烧的现象,从而导致周围的煤炭也受到影响。
在我国贺兰山附近的煤炭层能够发生自然燃烧的原因是因为2000多年前。
据考古学家的研究表明,在春秋时期的战国时期,我国的黄河流域地势并不是那么复杂,而且流经的地方也是非常平坦的,因此在那个时期黄河流域的地势相对来说也是非常平稳的。
然而随着时间的推移以及黄河的洪水越来越大,其所经过的地方也会产生一定的变化,而且我国的地质地貌也是非常复杂的,因此在经过了数千年的时间之后,黄河所经过的地方也出现了非常大的变化。
贺兰山附近的地区也是这样,在黄河流经的地方形成了许多河床,而这些河床的面积则是非常广大的,这些河床在经过了数千年的时间之后则逐渐干涸,从而在地下也形成了河床的结构。
由于这些地下的河床结构中还蕴含着大量的植被,而植被在死亡时会在一定程度上产生水分,后来这些植被在我国的政府主持下被挖掘出来,并在地表被照料,但是在地下的植被却在一定程度上已经产生分解现象,因此就会在一定程度上产生水分,而这些水分则逐渐地积累在地下形成水库。
在水库中还有一些植物遗骸,而这些植物遗骸则会在一定程度上产生甲烷等气体,甲烷在一定程度上的浓缩则会产生火星,这些火星则会在一定程度上引燃这些植物遗骸,因此就会在一定程度上引燃地下的煤层。
这种自然形成的火燎原后则会在一定程度上将煤层燃烧,这种现象会在一定程度上持续2000多年,而且其所处的环境还是缺氧的,因此这种自然的燃烧现象则会持续燃烧300多年。
在这种自然的燃烧现象已经持续了300多年后,有关部门也是希望尽快地将其扑灭,但是在扑灭燃烧时则会出现一些问题,一方面煤层中的气体则是非常��害的,因此对于专业人士的操作水平也是有一定的要求的。
另一方面则是在地下缺氧的状态,这也就意味着专业人士在扑灭燃烧时则要面临缺氧的问题,因此专业人员的操作时间会受到一定的限制。
其次则是在扑灭燃烧时,专业人员则会采用控制燃烧的方式,将燃烧的范围限制在一定的范围内,而且还会使用干粉灭火器等工具将煤层中的氧气尽可能地排除掉。
当然在扑灭燃烧时还会使用一些液态的物质,如水等,但是由于煤层中的气体非常有害,因此在使用水扑灭时则会产生更多的有害气体。
又或者是在扑灭燃烧时,使用水扑灭则会产生二氧化碳等有害气体,而二氧化碳等有害气体则会在一定程度上加剧燃烧的速度,这就会导致在扑灭燃烧时会使煤层越燃越多。
在贺兰山附近的煤层则是在地下形成的,因此在地下的煤层则会在一定程度上受到地质构造以及水文地质等因素的影响,煤层则会在一定程度上产生变化,而且煤层中的气体则是非常有害的。
由于在贺兰山附近地下的煤层中则会产生自然燃烧的现象,这种现象则会在一定程度上引燃煤层,从而导致贺兰山附近的煤层不仅难以扑灭,而且随着时间的推移也会燃烧越来越多。