地下煤炭燃烧怎样扑灭(地下煤火)
本文目录一览:
地下火的应对措施
从上世纪80年代开始,中国地下煤火的灭火工作就被提上日程,1992年,我国颁布了世界第一部《煤田火灾灭火规范(试行)》。
熄灭地火最直接的方法是用水灭火和在地火发生初期挖除火源。水和黄泥混合的泥浆是很好的灭火材料,泥浆可以堵塞通风管路,水传递黄泥到达一定的位置,水分干了,就地堵塞,窒息火灾。新疆治理地火主要采取的就是注水、注浆、挖除火源和沙土覆盖等方法,先后扑灭了哈密大南湖、艾维沟、铁厂沟、奇台北山、阜康白杨河等火区的地火。
一些地火被成功扑灭,但还有一些仍在燃烧。前段时间,有媒体报道乌达煤田火区多年没有熄灭,原因是承包灭火工作的企业私下开采火煤。开采正在燃烧的煤炭非常危险,绝对不能这么干,但不排除人为开采过火煤层之下煤炭的可能。而地下煤火熄灭之后,如果开采过火层之下的煤层,导致空气进入,是很容易引起上层煤火复燃的。
扑灭这些地下火的难度非常高,就像打鼹鼠游戏一样难以完成。你扑灭了一处地下火,300英尺以外的地方随后又会出现另一处地下火。消防人员灭火的方式包括挖出燃烧中的煤层和断开燃烧区域与周围的联系。有时,消防员也会向着火的煤层输送低温液体,吸收热量,从而防止燃烧。但大型煤矿跨越数公里,煤层厚度达到90—100英尺,出现许多蜂窝状的空洞。这意味着,地下火会再次复燃,扑灭地下火的成本很高。美国已经在遏制煤炭地下火方面投入了10多亿美元。 如果在煤矿井下看到水蒸气凝聚在煤壁上,形成水珠,俗曰“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。
但这些现象出现的时候,往往地下煤火已经开始燃烧。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不同的气体,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。
每年损失10多亿,贺兰山的煤炭燃烧了300年了,为啥不用水直接扑灭?
宁夏的贺兰山区是我国著名的煤矿,煤矿的储量高达15亿吨,被国人亲切地称为中国煤库,但是让人遗憾的是这里的煤矿自燃也相当严重,已经燃烧掉了3.4亿吨。
其中有不少是低磷低硫,高发热量的优质煤矿,每年的经济损失高达10亿人民币,这个损失真是让人触目惊心,心疼不已。
尤其是在贺兰山石嘴山市的汝箕沟矿区,煤层的燃烧已经持续300多年,28平方公里的矿区内大大小小共出现了25个明火区,地下着火范围每年以10米以上的速度向周边煤层扩散。用现在的俏皮话说,这真的是在烧钱呢。
那么我们眼睁睁地看着我们的大好煤矿被自然,为什么不采用泼水的方式把这里的明火给熄灭呢?
使用浇水的方式将煤炭的自然浇灭,这是一种极端错误而且又不经济的行为。
地下矿井以及岩石的缝隙里有许多有毒气体,比如一氧化碳,硫化氢等等,在这些只能在化学课上听到的。
有毒气体里有不少还是可以燃烧的,而且在贺兰山煤矿里不少煤矿石,都是随着温度的升高,产生一氧化碳等可燃性气体的速度就越快。
地下煤火的温度极高,如果我们用水浇的话,非但不可能浇灭明火,反而会形成大量的水蒸气,而学过化学的我们都知道,碳和水蒸气在高温下会发生反应,从而产生氢气以及一氧化碳。
整个反应的过程会使得气体的体积急剧膨胀,而矿井和煤层缝隙中的空间并不大,而且整个环境相对闭塞。
所以一时来,整个空间内的气压就会变大。而且在明火的条件下,氢气一氧化碳还有他们的好朋友氧气,这三个气体混在一起,会发生剧烈的化学反应,在地下通道内引起爆炸,导致塌方等恶劣事故的发生。
所以由此可见,我们绝对不能用浇水的方式来帮贺兰山的煤矿熄火, 这种方法非但不能制止煤炭自燃,反而是火上浇油。
那么地下煤火该怎么扑灭呢?
我们国家的主流做法就是采用重型机械对燃烧区域进行网格化钻孔施工。
在燃烧的煤层和地面之间打开一条通道,然后向煤层中灌入海量的泥浆,这些泥浆可以说是派大用场的,首先我们在这些泥浆上再加上一层黄土,彻底将煤层和空气隔绝。
这些泥浆是流动态的,它能够完美的填充那些煤层之间的缝隙,没有空气这个媒介自然烧不起来。同样他还有一个冷却的作用。
别看这个方案比较简单一点,但是实施起来难度很大,成本也很高,而且地下煤火很容易反弹。
所以如何控制好地下煤火,真的是一道世界级难题,目前并没有太好的解决方案。
煤层燃烧是世界性难题,扑灭的难点在哪里?
煤炭作为一种不可再生资源,对人类社会具有重要价值。虽然中国正在逐步实施“煤改电、煤改气”的战略,但中国相当一部分农村地区还没有输送电力和天然气,所以他们仍然用煤取暖。我国之所以实施以电代煤战略,主要是为了防止环境污染。
你可能不知道的是,贺兰山的煤层被发现,而在贺兰山发现煤层的人并不是中国人,而是元朝向西来到中国的意大利使者凯尔·波罗,而在贺兰山发现煤层的记载来自他的《马可·波罗游记》。在这本书里,凯尔·波罗亲切地称在贺兰山发现了一种“黑色且燃烧的石头”,这是贺兰山煤的第一次出现。
贺兰山地下煤层虽然是自燃引起的,但不可能自然熄灭。言下之意是,人为干预是消灭它的必要条件。不可能不人为干预。只能说,人类的介入在一定程度上熄灭了燃烧了几百年的地火,同样的几率非常渺茫或者不可能。事实上,除了煤层自燃的因素外,人为因素引起的煤层自燃也是不可忽视的。
贺兰山地下煤层虽然是自燃引起的,但不可能自然熄灭。言下之意是,人为干预是消灭它的必要条件。但几百年来,不可能不人为干预。只能说,人类的介入在一定程度上熄灭了燃烧了几百年的地火,同样的几率非常渺茫或者不可能。事实上,除了煤层自燃的因素外,人为因素引起的煤层自燃也是不可忽视的。
在受燃烧影响的地区,探测到的储量已超过5.8亿吨。经过多年开采,仍有约2.7亿吨未开采。这些是燃烧区附近的煤层,在这个范围内,约有6700万吨受到煤层燃烧的威胁。自整治以来,煤层燃烧一直是最难解决的问题。
由于开采方法不同,不合理,煤层燃烧范围很广,到处都是巨大的沟壑。用水是不可能的,用这种方式浇灭煤炭燃烧基本不可能。少量的水不仅对燃煤没有影响,还会造成相反的意想不到的后果。燃煤火灾,尤其是在大面积地区,不会用水扑灭。