本报讯 记者武晓娟报道：11月7日，分布式煤田火区热能提取发电技术在新疆大泉湖火区发电成功，这项先导性试验的成功，标志着煤田火区高品质废弃热能可得以有效回收利用。
2015年4月初，乌鲁木齐大泉湖煤田火区地表发生一处高温塌陷，形成一个直径约1米的明火塌陷坑。业内专家告诉记者，地下煤火是煤矿层由于人为因素或自燃形成的煤田火和矿井火的统称，而我国是受地下煤火威胁最大的国家。乌鲁木齐大泉湖火区内煤层接近直立，属于急倾斜煤层，而且煤层厚度较大，又因为火区下部历代小煤窑开采形成的采空区分布广、距地表较近，这种煤层燃烧后很容易形成高温塌陷。由于塌陷发生时非常迅速，人员往往来不及躲避，因此，火区的存在和发展对当地居民造成巨大的安全隐患。
美国、澳大利亚、印度、印尼等国煤田火区也普遍存在，大量煤炭资源因此受损。有数据表明，当前世界煤炭消费量80亿吨/年，由煤田火区造成的损失就达10亿吨/年。煤火产生的能量约为1000吉瓦/年，超过世界核电总容量400吉瓦/年；每年因此产生的CO2占世界CO2排放量的10%，不仅破坏生态环境，且煤火形成的塌陷与烧空区，更严重影响原煤的安全开采。
此外，煤火严重危及人类健康，造成呼吸系统疾病、皮肤癌、心脏病等一系列相关疾病，并向空气中释放的有害化学物质长期积聚，如汞、硒等重金属和硫化物、PM2.5，污染空气、土地和水源。
值得注意的是，随着煤田火区的动态发展，部分地区的煤田火区规模和范围还在扩大，燃烧面积和规模仍在增加。
乌鲁木齐大泉湖火区经过几十年的燃烧已损失了大量煤炭资源。根据《乌鲁木齐大泉湖火区详细勘查》报告，乌鲁木齐大泉湖火区年损失煤炭资源储量为21.7万吨，受威胁的煤炭资源储量达1128万吨。
“地下煤火防治形势非常严峻。”中国矿业大学安全学院院长周福宝教授指出，“地下煤火防治亟需加强持续投入与布局，尤其需加强国际间科技合作，实现地下煤火的高效防治与热能资源的有效利用。”
周福宝同时指出，地下煤火蕴藏着巨大的热能。如果将地下煤火的废热、气进行资源化利用，进行发电、采暖等，可实现国家经济、社会和环境三重效益的显著提升。
业内人士告诉记者，国内外对煤田火区还停留在治理层面上，回收利用废弃能源工作开展较少，没有配套的防治系统和手段，而且火区异常高温区域分布各处。另外，对于偏远地区，用电问题是当地居民和火区工程队的主要难题。将煤田火区废弃热能转化为电能，意义重大。
分布式煤田火区热能提取发电技术由周福宝带领的科研团队首次提出，实验通过提取煤田火区地热,利用热电材料的Seebeck效应将热能直接转换为清洁电能，热电转换过程无污染、无噪音、安全可靠。
记者进一步了解到，该技术利用现有煤田火区灌浆的钻孔预先安置导热管路，通过热媒的热对流提取火区热量，节省了工程施工成本，并间接地带走火区热量，降低火区温度，加快火区治理，也节省了灭火材料用量，降低了火区治理成本。同时，采用温差发电技术对提取的热能进行发电，实现了废弃热能的回收利用，解决了偏远地区的居民及施工用电问题。“分布式温差发电系统工艺简单，具有可移动性、便于操作和维护，使用分布式废弃热资源的提取。而且我们采用了可调节的微型循环泵，通过分别调节热媒和冷却水的流量，大大提高了发电效率。”该团队的苏贺涛博士说。
专家表示，此次对煤田火区热能提取发电先导性试验的成功，对城市建设及火区治理方法的革新具有重要意义。该技术回收利用原本浪费了的热能源，所产生的电不仅能用于距离火区较近城市的供电，还可满足荒滩、戈壁等用电较为紧张的偏远火区，灭火工程现场用电的自备自用。
此外，《煤田火灾灭火规范》第42条煤田火区熄灭标准（二）指出：“各观测孔内气体温度呈持续下降趋势，全孔最高温度小于100℃，且90%以上观测孔最高温度稳定在70℃以下。”即煤田火区经治理后依然保存大量的热量，而发电装置可对治理区域遗留的热能资源进行开发利用。
