石炭地下瓦斯化について

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(1)Title. 石炭地下瓦斯化について. Author(s). 伊藤, 清和. Citation. 北海道學藝大學紀要. 第二部, 6(1): 45-49. Issue Date. 1955-09. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/5459. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 第６継第ｉ号. 北海道学馨大学紀要（第二部）. 昭和３０年９月. 石炭地下瓦新化について伊. 藤. 清. 和. Ｓｅｉｗａ．ｉ行ｃａｔｉｒｏ；ＡＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＧａｓｌｏｎｏｆＣｏａ．（Ｎｏ．２）. 次. 目. ８．米国に於ける賓廠ａ第１回Ｇｏγｇｑｓに於ける実隙ｂＭｏγｇのｚｆｏｚのｚに於ける実験ｃ. 第２回Ｇｏγｇｄｓに於ける実験. ｄ. 甘２こ於ける実験；２ ‘ ’ ８．ｐ，Ｍｏ. ｅ第３回Ｇｏγｇｑｓに於ける実隙ｆ其他米国に於ける実験９．一般的観察. ｌｏ．結. 論. ８．米国に於ける実験米国に於ける地下瓦斯化実験は大別して五回になる。即ちアラバマ州ゴーガスに於ける三回に亘る実験と、ウエストノミージニア州モルガンタウンの実験、ミゾリー州ヒュームに於ける実験である。ａｇａｓに於ける賓駿．第掴回のＧｏｒ. １９４６一４７年アラバマ州ゴ←ガスに於て米国鉱山局とアラバマ動力会社の間の協定に基きアラバマ動力会社の１図の如鉱区中に於て実験が行われた。即ち表土３０Ｆごの岡の頂上の平層の疑層の一部分を主部と分離して、第１ＰくＵ字型の通路をつくる。坑外にはｉ２５Ｈ，のラーを設置し燃擦継続の鴬蒸汽ボイ竪入の一端で点火し．、、. に寒気をプロワーで送入する。燃麓の方向は周期的に竪入坑道で変えられる。燃震謝乍用は５０日間連続作用され、其間酸素、空気、水蒸汽が送入された。生産ガスの熱量は酸素－塞気の場合５０Ｂ．Ｔ．Ｕ．，酸素－塞気－水蒸汽の場合１１ＯＢ．Ｔ．Ｕ．．Ｔ．Ｕ．であった。水蒸汽送入の理由は燃簾地帯の冷却と生，酸素－空気一法風機の場合１３５Ｂ産ガスの増加の篇である。ｂｔｉｎｉｒａの賓験室的研究ｇａｎｔｏｗｎ．Ｗｅｓｇ．Ｍｏｒ，Ｖｉ. Ｇｏγｇｏｓの最初の実験に次いで研究室的実験が米国鉱山局助けｇのけαのｚ実験所で行われた。即ち平層の矩、. 形のレトルトが作られ、レトルト中には狼力にコークス化する石湊を重量で１５％混じ、遥風路を具え、遥風の．. 方向は周期的に変えられた。塞気は煉瓦で充された蓄熱望で予熱され、石撰の点火は通路の中心と彬点で行われた。送風率を変化させる場合は実験結果に種々の変化を生じたが、通風路の長さ、炭層の変化は問題になら. なかった。. Ｔ．Ｕ．で一酸化炭素含有量は１５一２１％であった。生産ガスの熱量は１００一１２０Ｂ，. ｃｇａｓに於ける第二回の賓駿．Ｇｏｒ. 此実験では直線の焔道が用いられ、此焔道は炭層中に堀塵され、. 此中に燃魔を進ませる。此実験の主な目的発生したガス量及質、表土の熱による影響を調査するもので、. は燃鷺帯からガス化し得る石浜の量を決定し、此結果に基いて地表面の工場の位置、施設、操業に就ての基礎的事項の資料を得る篤のものであった。第ｉ２図の如く坑道は１ＯＦＺの幅で、直径１８一２８籾．深度３００奮Ｚの５本の試錐孔が堀醸された。入口の門からコンク. リート、煉瓦密閉が行われ、坑内通気の原動力は往復動７２００互角粥鯛，の容量を持つ扇風機で、着火は灼熱蝉により燃料層に試錐孔＃１より始められた。ガスの流動方向は＃１より＃２に向い、１０日後に逆方向に変えられた。然艶開始後平均ガス湿度は出ロの煙突の近くで１６０００－２１６０ｏＦであり、実験は２２ヶ月間継続され. ５００劣の２が瓦斯化された。ｌｏ，. ５－－４.

(3) . 伊第１１図ｔ間Ｔ，に．〆ｍｏ１．. 希き望. ｒｒ十Ｕ. 、．１十ｔｒ・. 」. ｕ. ．－. Ｕ. ◎◎ 。．、，. Ｑ. －. ｛ＬＥＹＡＴＱｒ．ＥＴＨＧＤＥＴＡＦＣＨＲＥＴＥＳＯＰＰＩＳＩＬＳＯＯＣＯＩ２３４. 和. 清. 藤. 第一回ＣＤγｇｏｓに於ける賓駿 ‐ ２４. ゴ１ノｌーｉｌｔ・ーーーーー十◆司罫－１」－－－. ＴＯＮＤＤｓＥＣＩ・. パ１ぬｔ蟹ｏ：ｅメゆＰ．ＤｄｌＴｂｒｎｃｘｒｓｏ ★ ；ｉｏＰ１. . ｒ一〆／トｌｖや，卿～. 一. ‐ もぎ；．ｂｗｚｕ ‐. －；. ＣＴＯＨＣＳＥＣ ‐ ．. 「＾. Ａｄｏ… …旬岬ｉ汽 … ，一日. ｄ. ｌが・ｈｕｃｂｄーｏ５～ｄｔｗＡｔｍａ ‘ ｃキ～．・．４ｔ ‘ ～ｌｌｑｎｃｌｔｏｓｅｉｏｎｅ～ｇ．ｎＣｔ ’ ｔｓＯ虻畔ｅＰＰｇｏｋｌｈ“ ｌｌ ”ｏｄｄ“ ‘ ｙ＾ａｅ．－ ‘ ｌｏ. 脚. . ＝ｈ！ ” ＣＯ慕ＩリＯＰＵＣぞ韓紛臣錆爺は＝，. ト. ＤＦ．ｆｇ. ；今昔. ： ‘灘霊イ罰＆；－；，耐震. ＆. . ．８ “ ｄかｄ１Ｕ亀ｏｇにｕｈｄれｔｎ１ｉ・ｌｉｏ無. ′ｏｔ１２１α ｎ ” ～ｈ－ｆ ′ きｄｍＳ込め・－ｂーずｌｒ～～ｉＥｒｅ～（ｏｎ ▲ －－ー－－ーードー－＋冴ー／／８Ｌ÷÷ ．． ’ぬｄ）ｎｌ毛ｌｇｌｎｆ鶴ｅｙ ′ ｌ１７ｎｌ１ｏＷｔｎｒｅ，ｅｇｙ. Ｌ０めぬ０１０２ｌｌ１一ーｌｕｔ－ｆ５ー（みｅｅｅ．. ｄ．Ｈｕｍｅ．に於ける石炭地下電気炭化賓臓，Ｍｏ. 此実験は実験室的及野外実験がミゾリー鉱山大学及シソクレア石疑会社の間で行われた。本実験は電気的方面されたもので、実験の経過を、電気結鎖、電気浜化、瓦斯化の三段法で炭層を通ってガス化させるように計，. 階に分けられる。電極が湊層中に堀酸された試錐孔に挿入されるが、此期間は比較的短く、電流は電極間を通. 過する。最初小断面の淡化を通じて回路を形成し、此後に更に電極による強力な湊化が行われ・電極間に亀裂の入ったコ←クス層を形成する。次の遍程である電気疑化は電気的加熱の長期間中の一過程であり、其目的は地上に於てタール、軽油、高熱量ガス等揮発性物質も作る事で斯くして地下にコークスを残溜する。第三の瓦．石炭斯化の段階ではコークスが完全にガス化され、生じた凡ゆるェネルギ－が地上に運搬される。本実験はｉ薩されたガｉｉｉ気って生ｉの電気抵抗の測定、ｉ．炭層中に地下電気緒鎖を行う鴬の適当な電極の設計、．電漆化によは小規模であｖスの性質の調査、ｉ，野外実験装置への適用の方法、の研究が行われた。甘鯛欄に於ける野外実験ご間隔に一直線に接続し、電気緒鎖が行われた。即ち電極が石浜層中に置かれ、継孔を３０Ｆったが、四つの試．０ＦＺで其場合の生漆ガス分析は第２表の如くであるｏ一対の電極の間に電流が通ぜられた最長の電気橋鎖は６. 。，当り＄．５０一＄１．００であったｏ地下瓦斯化の設備費は瓦斯化された石炭の１叱れｅ．第三回Ｇｏｒｇａｓに於ける電気結鎖責蟻. 石茨層中で試錐孔を連結する方法として、四つの試錐孔が用いられた。最初の組織が一直線に置かれ、試錐－４６－.

(4) . 石炭地下瓦斯化について第１２図. 第二回Ｇｏγｇ口ｓ（米）に於ける賓駿 α １〆. 青Ａ＊ ‐ ・” ′ ｏ ▲ Ｃ幅掌均哩・ ▼ ０ ′ α ｅ無料ＩＩ ↑ ０ “ １ ≧ △０ｃＬた代々ｔ０，. ” －．. ；繁瀦繍繍テ ”溜デ＋＋．・十・一．◆◆．◆１＋◆◆◆＋＋、．◆． ◆＋. 、．．・ー，ゞ ” ′＊，凧. ： ………；… ．，. “. ▼ ” ．ー麟ｔｏ０～叫”” れ．健警報も帯紙電・二．器キ栂１．飾８・激闘擬すきか１醐▼＊▼棚．すぎ鮒＝. 一期”… ’ 栂１溜蟹な誉墨鮒 ÷ ‐ドミミ. ・．＼．．、・. －－” ↓. ・ ◆． ◆→◆ ◆ ◆ ◆．・・一 ◆ ． ‘，．＋◆◆◆＋・十．．・一一１◆・＋◆→．◆．◆◆◆ 」． . 第２表息ぞ ⑦ ‘ ” ｅに於ける生産ガス分析. 電気撰化中のガス. 電気導入中の淡化ガスｓの空気送入の場合２１０Ｆｔ. Ｃ０２. 〃′. ｏｇ. 慮り. ２４．７４，５５，. ６４．３５．１０・. ０２．８０．. ４２４．２６２．８９．. ０４．. ｌｏ．％）Ｃｏ. ｉＣ″」１. ～２. 熱量（Ｂ．Ｔ）／ＦＺ．Ｕ，. ４昌孝１，三Ｅ曇. ６６６２６３１５６. 孔の間は第１３図の如く６７万ぜであった。四つのｌｏ加直径の試錐孔が此図に示された如く穿孔され、第１４図の如く電極が置かれ、試錐孔の位置はセメント糊で漆喰せられ、６初の標準パイプが炭層中に挿入され、電極軸は２粥の鉄管から成立ち、銅ケーブルが回らされ、ヶ← ブルは輸送管で穴の壁から隔離せられている。止と電. 極は約７５０，００ｏｃかｃ”！ ”門燈Ｚの銅ケーブルと同量の電流の輸送能力を持っている。実験には叉自動変圧機と電気測定器具が用いられた。Ｇｏγｇ榔と甘鯛２８の実験上の相違点はＧｏγｇｄｓに於ては１８０五Ｚの表土であったが圧”鯛ｅに於ては僅か２３万ごに過ぎなかった事である。更にＣＤ増ｏｓに於ては撰層中の試錐孔には鉄管が挿入されたがＨｕｍｅに於ては鉄管は使用. されなかった事である。１９５１年６月実験設備が出来上り、試錐孔＃９と＃ｌｏ１時間後に電の間に電圧が設定され、１５０Ｚ気抵抗は４４から６ ⑦に減少した。 “ ｚ．. 第ー３図Ｇ。γｇ。ｓ（米）に於ける電気結鎖法Ｒ卿げ肌｝／〆ー粥曜漣参＼ ≦ キ＊『，当窄. ．腰婿鴇謝さ瀞濯ぎ辱露鰯坪珊，櫛一喝. 腔. ｉ誓. 即ち電気結鎖は次第に撰層の惨透性を. Ｕ増し、流動ガスの熱量は平均１８６Ｂ．Ｔ．. Ｒ堅ＯＯＬＥ－０. で、８０～３００Ｂ．Ｔ．Ｕの間に変化した。. ｏ饗ＨＯＥａＬ. ．６７. ｆ．其の他米園に於ける責駿. 其他の数種の地下瓦斯化実験は凡て流動法で、唯坑道の形に多少の変化が. 圏震胸圃鍵懸蜜嗣搬綴強滋襲. 幽寂織搬灘. ある。噴気が蒸汽の流れによって流される循環法と、一直線の室気流の二方. 法が行われたが、生産ガスの熱量は前者は２００～４００Ｂ．Ｔ．Ｕ．後者は２０～９ＯＴＢＵの熱量であった．．．。. ＯＩＬＢＥＯ－４鴇ＦＣ０ ‐. －４７－. 鯵搬僻. ｛，．. ＯＧＡＬＥ.

(5) . 伊第１４図 ”. 藤. 清. 炭層中の電極. 和. ９．一般的観察. ．Ｙ．Ｔ・ＰＥＰＯＵＥＰＲＭＯＣＬＨＥ. 石溌の地下瓦斯化の成功は自然的並に人工的の種々の条件に支配される。石炭の生鹿条件に就ては、淡層はイタリーや米国の実験の如く、殆んど水平のものから、ベルギー、悌領モロッコの実験の如く垂. 直の湊層にまで実験が行われている。浜質に就てはイタリｒの如く褐炭から・歴青炭を通して、モロッコの如く無煙炭に亘っている。調査の目的も或場合には－燃廃ガスを生産する調査のみを目的とし、他はエネルギーが燃鵬ガスとしても、叉潜熱としても両方. の型で起り得るように実験されている。之等の諸実. 験で特筆すべき困難はなかったが、唯ガスが生産されるまでには予想以上の長期間を要している。. 比較的平坦な炭層の場合では、例へば第二回の. Ｇｏγｇｏｓの実験の如く平均１Ｔ．Ｕ．のガスは一０８Ｂ，. ・ＯＡ饗．ＣＬ１潤図盛，Ｅ縛皿盟ＳＡＬＣｏ。 γ ｔ. 週間以上間歌的に生産されている。英国の実験では０００厨戸のガスが５０Ｂ．Ｔ．Ｕ．の熱量のガスは３５，０００，５０万ぎの試錐孔の間で得られている。イタリーに於. Ｕのガスを生産し、急ては褐炭によって８０～ｌｏＯＢ．Ｔ．傾斜の炭層のベルギーや悌領モロッコでは５０Ｂ．Ｔ．Ｕ. のガスを生産しているｏａ．地下瓦新化で最も困難と考えられる事は墓気と灼熱した燃料との間の適切な接触を維持する事である。. 此接触は石炭層の広大な面積が鷺廃される場合益々困難が感ぜられる。急傾断の炭層が走行に潜って横る焔道を，通じて燃焼を開始する時にはモロッコの実験の如く石炭の衣で燃焼帯を充填し、石炭の新しい面と塞気の自由な接触を維持する事が行われた。. 且天磐の物質を影壊させて. ｂ．峯隙を通って室気が逃げるのを防ぐ篤に、水を蓄積して防止する事は炭層が平層若くは之に近し・場合が望ましいと考えられた。其処で英国に於ても、米国の第二のＣＤγｇｑｓの実験の場合に於ても、焔道の方向は走. 向方向ではなく傾斜方向によったのである。. ｃ．地下瓦斯化に於ては全く不燃焼な石炭を地下に残さない。ｄ．地下ガス化の場合の地表に携らきれるガスのエネルギ←は感熱の形で多く、潜毅ミの形で少い。此慰熱の利用の問題は動力として直ちに使用出来ないので、ガス化地帯の長さを増し …孔を減少すればガス化地帯、試錐. で燐鞄覧される石炭量を増す事が予想される。ｅ．地下組織から漏洩するガスの損失を防止する篤には、試誰孔の表面の閉塞や、噴水等によってその目的が果されたが未だ十分の城には達していない。叉表土を通して一般にガスの漏洩が高圧実験の場合生じたが、. 此場合は水によって表土の岩石の毛細管現象による閉塞を行った。然し此方法は時には燃焼帯に水の過量が流. 入するので之を防止する鴬に、燃擦帯に正のガス圧をかけねばならない。ｆ使用する事は表土の紙態を悪くするので好ましくない。，此実験では地下瓦斯化の篇には、坑内で火薬を，. ｇ．最も重要な事は、瓦斯化地帯を点火し、前進さす鷺に、準備坑道を如何に堀堕するかという事で、余り大断面の坑道に於ては石炭と峯気の接触が悪く、ガス化に適した条件を引起す事が困難となる。採掘された坑道や試錐孔の互換性が可能なら、それ丈人力を節約出来るから準備作業に要する経費もそれ丈低下する。此、. 篇に水平長孔穿孔の方法が考究されている。. ｈ．亙翻然財ｏで行われた電流による瓦斯化実験は成功を収め、同地方に於ては半ば工業化されている。ｉ〆石油会社とガス会社．可成りの広地域に於て表土を特上げ、透過層をつくる事は有望な方法で、Ｓ加”ｏ肋ｚ. の間で可成りの距離に於て地中に水平の割れ目をつくる実験に成功している。. 一４８「.

(6) . 石炭地下瓦斯化についてｌｏ，. 結. 戸冊. 此石炭地下ガス化法を我国に適用する篤には、．炭層、炭質の問題を始めとして、畿多検討を要する課題がある。纏りに臨み１９５２年ニューヨークに於て行われた米国鉱山冶金協会の年次大会に幸い一会員として参加し叉現. 地を観察する機会に恵まれた筆者の体験を、北海道学塾大学岩見沢分校開設を記念する本講演会に報告し得る光栄を喜びとするものである。. （参. 考文. 献）. ｉｉｉＳｃｈｏｏｌｉｏｎ：ＰｕｂｌＦＯＲＲＲＷ！ＥＲｏｎｏｆＭｉｃａｔｓｓｏｕｒ，Ｄ，ＴｈｅＰｒｏｃｅｓｓｏｆＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＥ１ｅｃヒｒｏ‐ｇａｓｉ賃ｃａｔ，１ｉｎｅｓ１ｏｆＮ．. ８－一４.

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