新疆的火焰山介紹—新疆火焰山介紹ppt
提起新疆你會想到什么?是美味多汁的哈密瓜,清香的核桃,又或是雪白溫暖的棉花;是中國沙漠中最大的塔克拉瑪干沙漠,還是有“沙漠戰(zhàn)士”之稱的胡楊。
新疆很大,它的面積占整個中國面積的六分之一,在這廣闊的土地上又蘊含著豐富的礦產(chǎn)資源。其中,新疆的煤炭資源量幾乎占全國煤炭總量的40%。
這些煤炭是自然界賦予新疆的財富,但新疆也曾因為它們飽受火災(zāi)之痛,最長的一次足足燒了129年。
關(guān)于新疆地區(qū)煤的發(fā)現(xiàn)史,可以追溯到晉代及南北朝時期,在那時,江西高安、新疆庫車和山西大同等地均已有發(fā)掘煤礦的記錄,《后漢書·郡國志》中的《豫章記》有記載道:(建安)縣有葛鄉(xiāng),有石炭兩傾,可燃。
到了明代時,煤炭的作用被進一步開發(fā),已經(jīng)是冶鐵的主要材料。明代宋應(yīng)星的著作《天工開物》中記載道:煤炭普天皆生,以供鍛煉進士之用,凡爐中熾鐵用炭,煤炭居十(之)七,木炭居十(之)三。
此時煤炭已是引火的主流材料,然而元滅以后,明朝的勢力逐漸縮回到內(nèi)地,新疆地區(qū)并沒有在明朝的統(tǒng)治之中。
因而,新疆的煤炭資源依舊是不緊不慢地發(fā)掘著,沒有得到更近一步的開發(fā)。
在明末清初,新疆地區(qū)被準(zhǔn)格爾汗國統(tǒng)治著。1755年,乾隆趁準(zhǔn)噶爾內(nèi)亂,出兵打敗準(zhǔn)噶爾軍隊,兩年后,準(zhǔn)噶爾被宣告滅亡,新疆地區(qū)歸清政府統(tǒng)治。
1762年,清朝在新疆伊犁地區(qū),設(shè)置伊犁將軍府,這里是新疆最高的行政機構(gòu),管理整個新疆。
乾隆年間,開始開發(fā)新疆的煤炭資源,對新疆煤炭開采不僅僅鼓勵商辦,對民辦也有規(guī)定傾斜。
另外政府還規(guī)定在現(xiàn)在的哈密一帶“各該屯防處所,凡有產(chǎn)煤山場,一律查勘開采”。
此后,新疆的煤炭資源開采,達到了一個巔峰時期。
煤可生火、燒水、取暖、做飯,是極為方便的材料,清政府對采煤的縱容管理,使得大大小小的煤井開始遍布在新疆各地,一井大者可容數(shù)百人,小者亦數(shù)十人!
人們對煤的利用有了很大的發(fā)展,但是采煤的技術(shù)依舊處于初期階段,對煤礦的開采率極低,且沒有任何的防火措施,乾隆年間已有因煤礦失火而關(guān)閉的記載。
乾隆時期曾有奏折記載:“懷邑外窯地方,向曾采煤,甚有利于民用,乾隆四年因煤氣化火傷人,暫行封禁。”
此時肆意采煤已引發(fā)火災(zāi),但人們并沒有意識到問題的嚴(yán)重性,僅僅是關(guān)閉煤井處理。
光緒初年,現(xiàn)如今的新疆昌吉硫磺溝一帶,人們發(fā)現(xiàn)這一帶的豐富煤礦資源,于是各種挖礦、運煤的人群絡(luò)繹不絕,卻只是原始的采煤技術(shù),沒有任何安全防患措施。
落后的采煤技術(shù)帶來了極大的火災(zāi)隱患。
有些小煤窯不僅不注意防火,火災(zāi)發(fā)生后也沒有將其完全撲滅,甚至另找地方重新開采。
防火意識薄弱導(dǎo)致火災(zāi)再次重演,周而復(fù)始,燃燒的煤礦越來越多,火災(zāi)的范圍也就越來越大了。
幾年后,這里逐漸被火和煙包圍。
根據(jù)記載,自1874年起,硫磺溝地帶裂隙縱橫、濃煙彌漫,石縫中的火焰常年不斷。
火災(zāi)事故不僅僅是在硫磺溝,在新疆的其他區(qū)域也有上演,到了今天,記錄中的新疆重點火區(qū)已有八個之多,硫磺溝居首位。
起名硫磺溝的原因,是因為硫磺溝南北12公里、東西10公里煤區(qū),從1847年開始燃燒,因其燃燒而析出大量的結(jié)晶硫磺而名沿至今。
硫磺溝大火難以撲滅的原因一是由于其特殊的地理位置,導(dǎo)致新疆地質(zhì)活動異常劇烈,原本深埋在地下的煤層很容易暴露出來,暴露出來煤層一旦與氧氣接觸,就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
再加上新疆氣候干旱炎熱,常年少雨,煤在40°C左右就容易發(fā)生自燃,一旦自燃,很容易導(dǎo)致煤田火災(zāi),同時也是硫磺溝石縫會冒火的原因之一。
另外硫磺溝煤田區(qū)獨有的煤炭結(jié)構(gòu),與其它煤區(qū)不同,這里有因煤田自燃而產(chǎn)生的大量結(jié)晶硫磺。硫磺在空氣中燃燒,不但會產(chǎn)生有害氣體,更易發(fā)生爆炸。
因此,硫磺溝大火撲滅難度極高。
清朝時期,滅火技術(shù)不夠完善,人們對于滅火的認(rèn)知僅限于撲滅就好,沒有考慮到煤井的特殊性,火越來越多,干脆不了了之。
1912年,清朝的統(tǒng)治期結(jié)束時,硫磺溝的火依舊在燃燒,此時已經(jīng)過了38年之久。
此后的幾十年間,中國處于動亂時期,硫磺溝的火沒有得到進一步治理,大火經(jīng)久不息,到了上世紀(jì)六十年代,硫磺溝的火已經(jīng)燒了將近百年時間。對周圍的生態(tài)環(huán)境造成了極大的影響。
硫磺溝與烏魯木齊僅僅相差40公里左右,其煤井燃燒從而產(chǎn)生的大量有害氣體和粉塵,如一氧化碳、二氧化碳等化學(xué)氣體,危害環(huán)境,烏魯木齊首當(dāng)其沖。
根據(jù)統(tǒng)計,硫磺溝每年自然燃燒掉的煤炭約有176萬噸。
通過煤炭不完全燃燒的理論計算,得出了每年近10.8萬噸的有毒有害氣體及近1噸的粉塵的數(shù)據(jù),這些氣體和粉塵被風(fēng)吹到烏魯木齊的天空中,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厝说纳钇鹁印?/span>
這些煤田火區(qū)煤炭燃燒后的產(chǎn)物,在低空領(lǐng)域制造了大量有害氣體和粉塵,在云雨層又經(jīng)過對流形成大范圍的酸雨,甚至有了破壞大氣臭氧層的跡象,影響極其嚴(yán)重。
流經(jīng)此地的頭屯河已被四處飄散的煤灰污染,頭屯河水庫也因為粉塵的污染幾近報廢,空氣中的煤煙粉塵已讓住在這里的人們不得不被迫搬走,對生態(tài)環(huán)境造成極大破壞。
硫磺溝煤田火區(qū)已燒毀了近220萬平方米草坪,森林也被烤焦枯死,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,山嶺間光禿禿的看不到一棵樹。
《西游記》中對火焰山的描述為:此地?zé)o春無秋,四季皆熱,周圍寸草不生。此時硫磺溝的周圍,情景及其符合,故而有現(xiàn)實中的“火焰山”之稱。
煤炭中的各種元素經(jīng)過高溫燃燒,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生不同酸堿性質(zhì)的化合物,滲透污染著火區(qū)附近的地表水和淺層地下水,這些水的水質(zhì)已發(fā)生變化。本來帶有微甜的重炭酸型水,變成了充滿氯化物型和硫化物的咸苦水。
硫磺溝的火災(zāi)已經(jīng)到了不得不治理的地步,不僅僅是為了拯救那些被無辜消耗掉的煤炭,亦是為了拯救周圍人們的生活環(huán)境。滅火行動迫在眉睫。
建國以來,撲滅新疆的煤田大火,一直是國家重點關(guān)注的項目,而新疆硫磺溝煤田大火,更是備受矚目。
根據(jù)統(tǒng)計,硫磺溝自燃燒以來,直接導(dǎo)致每年經(jīng)濟損失約1.7億元。
1999年,國家相關(guān)部門成立了《新疆硫磺溝煤田火區(qū)滅火工程項目》,對這場跨越了一個多世紀(jì)的大火正式宣戰(zhàn)!
據(jù)當(dāng)時硫磺溝煤田火區(qū)項目技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹,硫磺溝有18個煤田著火點,火情復(fù)雜,工序繁瑣。
根據(jù)當(dāng)時的滅火技術(shù)制定消滅硫磺溝煤田火災(zāi)共需要5個步驟:剝離平整、打鉆、注水、注漿、黃土覆蓋。
硫磺溝的地勢復(fù)雜,凹凸不平,想徹底滅火、杜絕自燃,需要先整理地勢。首先采用推土機,鋪平硫磺溝火災(zāi)區(qū)的地表環(huán)境,然后進行降溫處理,降低火區(qū)的溫度。
處理完地表問題后,需要進一步處理地下火源的問題。在溫度趨于穩(wěn)定的地表開始向地下火源打孔,進行注水降溫處理后,進一步注入泥漿,隔絕地下煤層與氧氣的接觸。
煤燃燒的兩個條件,一個是溫度達到可燃點,另一個就是有氧氣助燃。通過密封隔斷氧氣,通過注水降低溫度,雙管齊下,徹底熄滅火焰,
從滅火項目組的工作報告中得知,整個滅火行動中,使用了279.05萬噸的水。
在火撲滅以后,依舊需要按照標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)檢測。尤其是對火區(qū)的溫度和氣體濃度的數(shù)據(jù),做進一步的分析追蹤。
這個過程需要維持一年之久,在通過國家標(biāo)準(zhǔn)的驗收以后,一個火點的滅火工作才算是徹底完成。
硫磺溝經(jīng)過百年反反復(fù)復(fù)的開采,其礦井?dāng)?shù)量已超過百個,滅火工作人員需要對著數(shù)百個礦井逐個排查,對發(fā)現(xiàn)的燃燒點和易燃點進行關(guān)閉處理。還要防止更多的盲目開采現(xiàn)象,以避免行程新的火區(qū)。
在不斷的對硫磺溝各個著火點進行滅火的操作中,滅火小組已經(jīng)逐漸形成了我國科學(xué)滅火的體系。
并且根據(jù)他們不斷的實踐,首次提出了“煤炭低溫氧化原因中,吸附氧轉(zhuǎn)化為二氧化碳是通過吸附實現(xiàn)的,這一反應(yīng)中煤既是反應(yīng)物又是催化劑。”
這一雙重作用是煤在常溫下也會發(fā)生氧化反應(yīng)的緣由,而該理論也是煤井中的煤會發(fā)生自燃的根本原因。發(fā)現(xiàn)原因之后,根據(jù)此問題進一步提出解決辦法。
滅火小組建立了煤氧化反應(yīng)與風(fēng)流的熱平衡方程式,從而明確了火區(qū)覆蓋合理厚度的計算方法。
通過水降溫和泥土封填等方式,控制煤田的著火臨界條件,達到科學(xué)滅火的結(jié)果。
一個又一個的滅火點被不斷地?fù)錅纾哪陼r間就這樣過去了。
終于在2003年,耗資了近億元以后,硫磺溝最后一個燃火點被徹底熄滅。
至此,這場燃燒了129年的火災(zāi)徹底被治理完成。
這場跨越了兩個世紀(jì)的火焰,被徹底熄滅,這個排名首位的新疆火區(qū)的熄滅,不僅意味著我國在處理煤礦火災(zāi)技術(shù)上的進步,也意味著我國對火災(zāi)的處理能力,又上了一個新的臺階。
硫磺溝地帶經(jīng)歷了數(shù)百年的灼燒以后,再次迎來新生的時刻。這片火燒后的土地,如何去治理,依舊是一個技術(shù)難關(guān)。
經(jīng)過多年的燃燒,硫磺溝幾乎不再適合生長任何植物。并且其地下儲存的豐厚的煤炭資源,也是讓人們對這片土地又愛又恨。
2016年,對于煤火的撲滅和利用有了進一步的發(fā)展。中國礦業(yè)大學(xué)周福寶教授帶領(lǐng)著他的團隊,制定了全新的地下煤火治理方案,這個方案不僅可以加快煤火的撲滅效率,還可以將煤火燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能,進一步進行利用。
硫磺溝也得到了有效的治理,再也不是以前那種光禿禿、紅彤彤的如同“火焰山”一樣的場景。這里再次布滿綠色的植被,生機盎然。
新生的硫磺溝不僅有綠色,其因為百年燃燒產(chǎn)生的硫磺,使得周圍的小山峰、丘陵等區(qū)域都有紅色分布,再加上褐色的石頭、綠色的植被,整個硫磺溝有著五彩斑斕的色彩。
被燃燒了百年的硫磺溝,經(jīng)過人們的努力治理,又經(jīng)過大自然的調(diào)整,再次以全新的面目呈現(xiàn)在世人面前。
這里是攝影者的天堂,這里是遺跡探尋者的天堂,這里也是旅游者的天堂。獨特的歷史,獨特的現(xiàn)狀,浴火重生后的硫磺溝格外迷人,它的特殊美景都吸引著無數(shù)游客前來觀賞。
人們在硫磺溝這里尋找發(fā)現(xiàn)《西游記》中火焰山的影子,也在這里致敬那些曾為了滅火辛苦奮斗的英雄們。硫磺溝始于大自然,受世人開發(fā),最終又回歸了大自然。
世界發(fā)展中,倘若對大自然一味地索取,而不加以節(jié)制,最終會迎來大自然的不滿,硫磺溝的過去便是很好的證明。人們在發(fā)掘自然資源的同時,不能忽略對自然環(huán)境的保護。
以“可持續(xù)發(fā)展”為目標(biāo),這一策略符合自然發(fā)展的趨勢,也是為了給后輩留下一個良好的基礎(chǔ)。前人栽樹,后人乘涼,需要用實際行動去證明。
肆意的索取,不計后果,終會埋下隱患。在對大自然的探索過程中,人類應(yīng)該始終懷有一顆敬畏之心,因為大自然孕育萬物,大自然是生命的起點。
對資源的合理開發(fā)和利用,不僅僅可以造福社會,也能回饋于大自然,從而迎來更美好的未來。
1、中國知網(wǎng);新疆硫磺溝煤礦火區(qū)治理淺析;雍明超;內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟;2020年04期
2、中國知網(wǎng);清代地火終被撲滅;王霄鵬;北京科技報地;2003年13期