講演情報
[P010A]水平同軸式UCG現場実験の3次元熱応力解析
○五十嵐 悠大1[修士課程]、張 霽1、児玉 淳一1、濱中 晃弘2、出口 剛太3、板倉 賢一4 (1. 北海道大学、2. 九州大学、3. 資源イノベーションベーションネットワーク、4. 室蘭工業大学)
キーワード：
石炭の地下ガス化、現場実験、き裂、熱応力解析、3次元数値シミュレーション
筆者らは水平同軸方式によるUCGの現場適応性を確かめるため、砂子炭鉱の露頭の炭層を対象に実証実験を行なった。その結果，水素濃度約20%のガスが生成できることを確認したが，孔口の炭層表面の周囲に発生したき裂から，高温のガスが噴出したため試験を中止した。このようなガスの噴出を防ぎ，長期的な実証試験を実施するには，上述したき裂の発生の原因を解明することが必要不可欠である。ここで，き裂を発生させる力として，以下の2つが考えられる。①同軸管と炭層の線膨張係数の違いにより生じる熱応力。②高温の生成ガスの膨張圧。本研究では，上記①の仮説を検証するために、3次元熱応力解析を行なった。具体的には，フィールドの３次元モデルを用いて熱-力学連成解析を実施し，同軸孔の温度の上昇に伴う炭層の応力状態を推定し，き裂発生の可能性について検討した。