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  上月底,一篇名为《内蒙古乌达煤火自燃50年,灭火不成反酿灾难》的报道将地下煤火引入公众视线。中国的地下煤火已经燃烧了上百年,某国外媒体评出的全球五大持续生态灾难,中国煤火赫然上榜。是什么原因引发煤田大面积起火?地火又为什么如此难以熄灭?

  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。燃烧着或曾经燃烧的火区,目前中国有56处,面积约720平方公里,其中正在燃烧的火区面积有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?

  从事煤矿安全研究工作40多年的煤炭专家卢鉴章为记者揭开了谜底。

  地火自燃缘于煤氧相遇

  地火,亦称地下煤火,是指埋藏在地下的煤层燃烧,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?“是的,”卢鉴章肯定了记者的猜测,“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。”

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