泉 水
煤礦的瓦斯爆炸是我國(guó)近年來(lái)發(fā)生頻率最高、人員財(cái)產(chǎn)損失最大的一種地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)筆者所收集的不完全資料,僅2001年上半年,全國(guó)大小煤礦就發(fā)生各種類型事故1279起,死亡2710人,其中主要是瓦斯所造之孽。
瓦斯為何方“妖魔”,如此造孽?
我們知道,煤是埋藏在地下的古代植物遺骸經(jīng)過(guò)千萬(wàn)年乃至幾億年的物理化學(xué)變化而生成的。在這個(gè)“植物→泥炭→褐煤→煙煤→無(wú)煙煤”的漫長(zhǎng)轉(zhuǎn)化過(guò)程中,每個(gè)階段都要釋放出大量的可燃性氣體,這些氣體在地質(zhì)學(xué)中叫“煤成氣”。煤成氣貯存在煤層之間,又稱為“煤層氣”。這個(gè)貯存有大量“煤層氣”的煤層,則無(wú)異于“潘多拉盒子”。當(dāng)人類建煤礦開采煤炭時(shí),稍不小心就會(huì)打碎這個(gè)魔盒,于是盒子里的妖魔——“煤層氣”便會(huì)四散,涌入礦井。這時(shí),我們稱它為“瓦斯”。瓦斯的成分很復(fù)雜,其中約80%是“煤層甲烷”,其余為二氧化碳、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳、硫酸氫等氣體。礦井若通風(fēng)不良,蘊(yùn)移在礦井中的瓦斯就會(huì)越積越多,當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)(5%~14%),遇到一點(diǎn)火星或電火花即會(huì)發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸不僅造成生命、財(cái)產(chǎn)的重大損失,它釋放到大氣中,也是一種主要的“溫室氣體”,是導(dǎo)致全球變暖不可忽視的一個(gè)因素。
其實(shí),瓦斯本身是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的能源氣體,每1000立方米的發(fā)熱量相當(dāng)于1噸石油、既可民用,又可用于發(fā)電,還是制造化肥、甲醛、碳黑的化工原料。但目前我國(guó)對(duì)瓦斯的利用還不夠重視。在法國(guó),每開采1噸煤可抽取7.4立方米的瓦斯;在日本則可抽取高達(dá)15.2立方米的瓦斯;而在我國(guó),主要由于技術(shù)和管理方面的原因,開采1噸煤僅能抽取0.5立方米的瓦斯,絕大部分被釋放到大氣中。此外,我國(guó)有許許多多的小煤礦,開采技術(shù)落后,經(jīng)營(yíng)管理不善,不僅不能利用瓦斯,反而使這個(gè)潘多拉盒子里的妖魔不斷地作孽。
對(duì)于性情暴躁的瓦斯,科學(xué)家想出以柔克剛的招數(shù)——請(qǐng)小小的微生物幫忙。目前,一些國(guó)家正在研究利用噬甲烷細(xì)菌將其氧化并合成有機(jī)生物的實(shí)驗(yàn)。我國(guó)中科院微生物研究所的科學(xué)家經(jīng)過(guò)多年研究,也得到了幾種很有實(shí)用價(jià)值的甲烷氧化菌。它們不僅能“吃掉”瓦斯中的甲烷,還能生產(chǎn)塑料物質(zhì)或細(xì)菌多糖,均有很大的開發(fā)利用價(jià)值。