JP7227605B2 - Coal underground gasification method - Google Patents

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Description

本発明は、石炭の地下ガス化方法に関する。 The present invention relates to a method for underground gasification of coal.

石炭の地下ガス化(UCG:Underground Coal Gasification)は、石炭を、採炭して地上に取り出すことなく、地下の炭層にあるままでガス化する技術である(特許文献1を参照)。 Underground Coal Gasification (UCG) is a technique for gasifying coal while it is in an underground coal bed without mining and taking it out to the surface (see Patent Document 1).

UCGの一般的な方法としては、例えば、まず、地上から炭層に達する2本のボーリング孔(送風孔および排出孔)を穿ち、両者を炭層内で連結させる。こうして、送風孔から、炭層内を経由して、排出孔にガスが流れるようにする。
送風孔から空気を不足ぎみに送りながら、炭層内の石炭を点火すると、この石炭は、発熱しながら二酸化炭素を発生させる。発生した二酸化炭素は、更に、加熱された石炭と反応して一酸化炭素となる。空気の代わりに酸素を用いれば、より熱量の高いガスが得られる。
As a general method of UCG, for example, first, two boreholes (blowing hole and discharge hole) are drilled from the ground to reach the coal bed, and the two are connected within the coal bed. In this way, the gas is made to flow from the blow hole to the discharge hole via the coal bed.
When the coal in the coal seam is ignited while air is in short supply through the blast holes, the coal generates heat and produces carbon dioxide. The carbon dioxide generated further reacts with the heated coal to form carbon monoxide. If oxygen is used instead of air, a higher calorie gas is obtained.

特開昭57-212295号公報JP-A-57-212295

UCGの進行に伴い、炭層内の空洞の周辺(炭層、岩盤など)に亀裂が出現する場合がある。UCGを、例えば、深度が0~400m程度の浅部にある炭層に適用する場合、この亀裂によって、地上にガスが漏洩したり、地下水が汚染したり、地盤が沈下したりするおそれがある。 As UCG progresses, cracks may appear around cavities in coal beds (coal beds, bedrock, etc.). For example, when UCG is applied to a shallow coal seam with a depth of about 0 to 400 m, the cracks may cause gas to leak to the ground, pollute groundwater, or subside.

そこで、本発明は、石炭の地下ガス化の進行に伴い炭層や岩盤に出現する亀裂を補修できる、石炭の地下ガス化方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an underground coal gasification method capable of repairing cracks appearing in coal beds and bedrock as the underground gasification of coal progresses.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した。その結果、地球の表層の約60%を占めるシリカ(SiO)が、石炭のガス化の進行に伴い出現する亀裂の発達を防止する(すなわち、亀裂を補修する)ことを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have made intensive studies to achieve the above object. As a result, it was found that silica (SiO 2 ), which occupies about 60% of the surface layer of the earth, prevents the development of cracks (that is, repairs the cracks) that appear with the progress of coal gasification. completed.

すなわち、本発明は、以下の[1]~[4]を提供する。
[1]地上から炭層に達する送風孔を介して、上記炭層の石炭にガス化剤を送り込み、上記石炭をガス化し、上記石炭のガス化により生成したガスを、上記炭層から上記地上に達する排出孔を介して排出させる、石炭の地下ガス化方法であって、上記送風孔を介して、上記炭層にシリカ含有組成物を送り込むことを特徴とする、石炭の地下ガス化方法。
[2]上記シリカ含有組成物が、シリカと、有機物とを含有する、上記[1]に記載の石炭の地下ガス化方法。
[3]上記シリカ含有組成物が、コケ植物、シダ植物およびイネ科植物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記[1]または[2]に記載の石炭の地下ガス化方法。
[4]上記シリカ含有組成物が、籾殻である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の石炭の地下ガス化方法。
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] A gasifying agent is fed into the coal in the coal bed through air holes reaching the coal bed from the ground to gasify the coal, and the gas generated by the gasification of the coal is discharged from the coal bed to the ground. A method of underground gasification of coal with discharge through holes, characterized in that a silica-containing composition is fed into said coal bed through said air blow holes.
[2] The underground coal gasification method according to [1] above, wherein the silica-containing composition contains silica and an organic substance.
[3] The method for underground gasification of coal according to [1] or [2] above, wherein the silica-containing composition is at least one selected from the group consisting of moss plants, fern plants and gramineous plants.
[4] The underground coal gasification method according to any one of [1] to [3] above, wherein the silica-containing composition is rice husk.

本発明によれば、石炭の地下ガス化の進行に伴い炭層や岩盤に出現する亀裂を補修できる。 According to the present invention, it is possible to repair cracks appearing in coal beds and bedrock as the underground gasification of coal progresses.

UCGの一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of UCG; FIG. UCGの変形例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a variation of UCG; UCGの別の変形例を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing another variation of UCG;

以下、本発明の一実施形態を説明する。
まず、図1~図3に基づいて、石炭の地下ガス化(UCG)を説明する。
An embodiment of the present invention will be described below.
First, underground coal gasification (UCG) will be described based on FIGS. 1 to 3. FIG.

図1は、UCGの一例を示す概略図である。
図1において、地下には、地上1に近い順に、土層2、岩石層である岩盤3、および、石炭の層である炭層4が配置されている。
UCGでは、まず、地上1から炭層4に達する2本のボーリング孔を穿ち、送風孔5および排出孔6とする。送風孔5および排出孔6は、それぞれ、管7および管8により構成される。
送風孔5と排出孔6とは、炭層4の内部で連結させる。図1においては、炭層4の内部に形成された空洞9によって、送風孔5と排出孔6とが連結している。
こうして、図1中に白抜き矢印で示すように、地上1から送風孔5を介して炭層4の内部の空洞9にガスを送り込むこと、および、空洞9から排出孔6を介して地上1にガスを排出させることができる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of UCG.
In FIG. 1, a soil layer 2, a bedrock 3 which is a rock layer, and a coal bed 4 which is a coal layer are arranged in order of proximity to the ground 1 in the underground.
In the UCG, first, two boring holes are drilled from the ground 1 to the coal bed 4, and are used as the air blow hole 5 and the discharge hole 6. Blow hole 5 and discharge hole 6 are constituted by tube 7 and tube 8, respectively.
The blow hole 5 and the discharge hole 6 are connected inside the coal bed 4 . In FIG. 1 , the blow hole 5 and the discharge hole 6 are connected by a cavity 9 formed inside the coal bed 4 .
In this way, as indicated by white arrows in FIG. Gas can be expelled.

図2は、UCGの変形例を示す概略図である。
図2において、図1と同一の部分(同一の機能を有する部分)は、同一の符号で示し、説明も省略する。
図2においては、管7および管8が、いわゆる二重管になっている。すなわち、送風孔5を構成する管7が内管になっており、排出孔6を構成する管8が外管になっている。この場合、1本のボーリング孔を穿つだけでよいため、経済的である。
図2においても、図2中に白抜き矢印で示すように、地上1から送風孔5を介して炭層4の内部の空洞9にガスを送り込むこと、および、空洞9から排出孔6を介して地上1にガスを排出させることができる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a variation of UCG.
In FIG. 2, the same parts (portions having the same functions) as those in FIG.
In FIG. 2, the tubes 7 and 8 are so-called double tubes. That is, the pipe 7 forming the blow hole 5 is an inner pipe, and the pipe 8 forming the discharge hole 6 is an outer pipe. In this case, it is economical because only one boring hole needs to be drilled.
In FIG. 2 as well, as indicated by white arrows in FIG. The gas can be discharged to the ground 1.

図3は、UCGの別の変形例を示す概略図である。
図3において、図1および図2と同一の部分(同一の機能を有する部分)は、同一の符号で示し、説明も省略する。
図3においては、管7および管8により構成される二重管が、炭層4の内部で屈曲し、炭層4に沿う方向に延びている。図3においても、図3中に白抜き矢印で示すように、地上1から送風孔5を介して炭層4の内部の空洞9にガスを送り込むこと、および、空洞9から排出孔6を介して地上1にガスを排出させることができる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing another variation of the UCG.
In FIG. 3, the same parts (portions having the same functions) as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 3 , a double pipe composed of pipes 7 and 8 is bent inside the coal bed 4 and extends along the coal bed 4 . In FIG. 3 as well, as indicated by white arrows in FIG. The gas can be discharged to the ground 1.

このような構成(図1~図3)において、炭層4の石炭をガス化する。
まず、地上1から炭層4に達する送風孔5を介して、水蒸気、酸素、空気などを含有するガス化剤を、炭層4の石炭(より詳細には、空洞9の周囲にある石炭)に送り込みつつ、この石炭を加熱(点火)する。これにより、石炭がガス化して、一酸化炭素、水素などを含有する生成ガスが生成する。
そして、生成ガスを、炭層4から地上1に達する排出孔6を介して排出させる。排出孔6から地上1に排出した生成ガスは、適宜回収して、各種用途に使用する。
In such a configuration (FIGS. 1-3), the coal in the coal bed 4 is gasified.
First, a gasifying agent containing water vapor, oxygen, air, etc. is fed into the coal in the coal bed 4 (more specifically, the coal around the cavity 9) through the blowing holes 5 reaching the coal bed 4 from the ground 1. while heating (igniting) the coal. This gasifies the coal to produce a product gas containing carbon monoxide, hydrogen, and the like.
Then, the produced gas is discharged from the coal bed 4 through the discharge hole 6 reaching the ground 1 . The generated gas discharged from the discharge hole 6 to the ground 1 is appropriately recovered and used for various purposes.

石炭のガス化の基本的な反応式の一例を、以下に示す。
(1)石炭 → H+C+C
(2)C+O → CO
(3)C+1/2O → CO
(4)C+CO → 2CO
(5)C+HO → CO+H
(6)C+2HO → CO+2H
(7)CO+HO → CO+H
(8)C+2H → CH
An example of a basic reaction formula for coal gasification is shown below.
(1) Coal → H 2 +C m Hn +C
(2) C+ O2CO2
(3) C+1/ 2O2 →CO
(4) C+ CO2 →2CO
(5) C+ H2O →CO+ H2
(6) C + 2H2OCO2 + 2H2
(7) CO+ H2OCO2 + H2
(8) C+ 2H2CH4

上記式(1)は、石炭の熱分解反応である。
上記式(2)および(3)は、酸素との反応であり、燃焼および部分燃焼を示しており、ガス化に必要な反応熱を供給する。
上記式(4)および(5)は、主となるガス化反応であり、吸熱反応である。
これらの反応に伴い、上記式(6)~(8)に示す反応も行なわれる。
The above formula (1) is the thermal decomposition reaction of coal.
Equations (2) and (3) above represent reactions with oxygen, combustion and partial combustion, providing the heat of reaction required for gasification.
Equations (4) and (5) above are the predominant gasification and endothermic reactions.
Along with these reactions, the reactions shown in the above formulas (6) to (8) also occur.

石炭のガス化は、百数十℃から始まり、仮に断熱性を有する耐火物を内張りした炉内で行なう場合は、約1500℃になると考えられる。 Gasification of coal starts at 100 and several tens of degrees Celsius, and if it is performed in a furnace lined with a heat-insulating refractory material, it is considered to reach about 1500 degrees Celsius.

以上がUCGの概要である。
UCGは、周期表で有名なロシアのメンデレーエフが1888年に構想を発表して以来、多くの国で研究開発が進められ、1956年にソ連で実用化された。オーストラリアやアメリカ等でも開発が進められている。
UCGの利点としては、例えば、危険な坑内作業を大幅に軽減できる。炭層4が極端に薄すぎる場合や、低品位である等の理由で一般の採炭法では経済的でない場合であっても、経済性が出てくる可能性がある。
The above is the outline of UCG.
Since the idea of UCG was announced in 1888 by Mendeleev of Russia, who is famous for the periodic table, research and development of UCG has progressed in many countries, and in 1956 it was put to practical use in the Soviet Union. Development is also underway in Australia and the United States.
Advantages of UCG include, for example, a significant reduction in hazardous underground operations. Even if the coal seam 4 is extremely thin or the grade is low, it is not economical to use a general coal mining method.

ところで、UCGの進行に伴い、図1~図3に示すように、空洞9の周辺にある石炭のガス化が進行している炭層4や岩盤3などに亀裂10が出現する場合がある。
例えば、炭層4の厚さが約1~3mである場合、炭層4に出現する亀裂10の全長は、最大で約3mとなる。
通常は、全長が数センチメートルの表面積が小さい(規模が小さい)亀裂10が何十万個も出現し、そのほかに、全長が数メートルの亀裂10も出現する。
By the way, as UCG progresses, as shown in FIGS. 1 to 3, cracks 10 may appear in the coal bed 4 and the bedrock 3 around the cavity 9 where coal gasification is progressing.
For example, when the thickness of the coal bed 4 is approximately 1 to 3 m, the total length of cracks 10 appearing in the coal bed 4 is approximately 3 m at maximum.
Usually, hundreds of thousands of cracks 10 with a small surface area (small scale) having a total length of several centimeters appear, and other cracks 10 having a total length of several meters also appear.

このような亀裂10の出現によって、空洞9のガスが、亀裂10を通じて地上1に漏洩するおそれがある。また、地下水が汚染するおそれもある。更に、亀裂10によって、土層2、岩盤3および炭層4などが崩れて、地盤沈下するおそれがある。
これらの問題は、UCGを浅部の炭層4に適用する場合に、特に起こりやすい。
Due to the appearance of such cracks 10 , gas in the cavity 9 may leak to the ground 1 through the cracks 10 . In addition, there is a risk of contamination of groundwater. Furthermore, the cracks 10 may cause the soil layer 2, the bedrock 3, the coal bed 4, and the like to collapse, resulting in ground subsidence.
These problems are particularly likely to occur when UCG is applied to shallow coal beds 4 .

そこで、本実施形態においては、少なくともシリカ(SiO)を含有するシリカ含有組成物を、例えば、ガス化剤と共に送風孔5に投入する。
これにより、送風孔5を介して、炭層4における石炭のガス化が進行している箇所(図1~図3においては、空洞9の周辺の石炭)に、シリカ含有組成物を送り込む。
Therefore, in the present embodiment, a silica-containing composition containing at least silica (SiO 2 ) is put into the blowing hole 5 together with, for example, a gasifying agent.
As a result, the silica-containing composition is sent through the air blowing holes 5 to a portion of the coal bed 4 where coal gasification is progressing (the coal around the cavity 9 in FIGS. 1 to 3).

送り込まれたシリカ含有組成物は、亀裂10の中に入り込む。
上述したガス化の反応によって、空洞9の内圧は相対的に高圧であることから、シリカ含有組成物は、亀裂10の中に入り込みやすい。
ガスが亀裂10を通じて漏洩している場合(ガス流れができている場合)は、特に、シリカ含有組成物は、亀裂10の中に入り込みやすい。必要に応じて、ガス化剤の流量調整などにより空洞9の圧力を変動させて、ガス流れを亀裂10に導いてもよい。
亀裂10の中に入り込んだシリカ含有組成物は、亀裂10の内壁などに付着する。
The delivered silica-containing composition penetrates into cracks 10 .
Due to the gasification reaction described above, the internal pressure of the cavity 9 is relatively high, so the silica-containing composition easily enters the cracks 10 .
The silica-containing composition is particularly likely to enter cracks 10 when gas is leaking through cracks 10 (when gas flow is present). If necessary, the pressure in cavity 9 may be varied, such as by adjusting the flow rate of the gasifying agent, to guide the gas flow to crack 10 .
The silica-containing composition that has entered the crack 10 adheres to the inner wall of the crack 10 and the like.

ここで、上述したように、炭層4における石炭のガス化は高温で行なわれているため、亀裂10の中も同様に高温状態である。
この高温状態によって、亀裂10の中で、シリカ含有組成物に含まれるシリカ(非晶質シリカ)どうしが重合し、亀裂10が塞がれる。こうして、亀裂10が補修される。すなわち、亀裂10の発達を防止できる。シリカは、地殻を形成する物質の1つであり、地球の表層の約60%を占める物質であるため、亀裂10の補修が可能となる。
Here, as described above, since the gasification of coal in the coal bed 4 is performed at a high temperature, the inside of the crack 10 is also in a high temperature state.
Due to this high temperature state, the silica (amorphous silica) contained in the silica-containing composition is polymerized in the cracks 10 to close the cracks 10 . The crack 10 is thus repaired. That is, the development of cracks 10 can be prevented. Silica is one of the substances that form the earth's crust and accounts for about 60% of the surface layer of the earth, so the cracks 10 can be repaired.

亀裂10の発生状況の監視(センシング)できれば、適切なタイミングで、シリカ含有組成物を送風孔5に投入できるため、より効果的である。
亀裂10をセンシングする方法としては、例えば、破壊音(AE:Acoustic Emission)または微小地震を計測する方法が挙げられる。この計測により、亀裂10の発生数、規模、発生場所、モード(引張か剪断か)などを検知する。
Monitoring (sensing) the state of occurrence of the cracks 10 is more effective because the silica-containing composition can be introduced into the air blowing holes 5 at an appropriate timing.
Methods for sensing cracks 10 include, for example, methods for measuring destructive sounds (AE: Acoustic Emission) or microearthquakes. By this measurement, the number of cracks 10 generated, the size, the location of generation, the mode (tensile or shear), and the like are detected.

なお、送風孔5から投入したシリカ含有組成物が、炭層4にて使用されずに、生成ガスと共に排出孔6から排出されてもよい。この場合、例えば、排出孔6の出側にサイクロンなどの捕集部を設けて、排出孔6から排出されるシリカ含有組成物を捕集し、捕集したシリカ含有組成物を、再び送風孔5に投入してもよい。 In addition, the silica-containing composition charged from the blow hole 5 may be discharged from the discharge hole 6 together with the produced gas without being used in the coal bed 4 . In this case, for example, a collecting part such as a cyclone is provided on the exit side of the discharge hole 6 to collect the silica-containing composition discharged from the discharge hole 6, and the collected silica-containing composition is returned to the blow hole. You can put it in 5.

本実施形態に用いるシリカ含有組成物は、シリカのほかに、更に、有機物を含有することが好ましい。有機物としては、例えば、セルロース、ヘミセルロース、リグニンなどの炭水化物が挙げられる。有機物がガス化剤と共に送風孔5に投入されることにより、有機物が燃焼してガス化が進行しやすくなり、生成ガス量が増える。 The silica-containing composition used in the present embodiment preferably contains an organic substance in addition to silica. Examples of organic matter include carbohydrates such as cellulose, hemicellulose, and lignin. By introducing the organic matter into the blowing holes 5 together with the gasifying agent, the organic matter is combusted and gasification is facilitated, increasing the amount of generated gas.

このようなシリカ含有組成物としては、シリカおよび有機物を含有する組成物であれば特に限定されない。
もっとも、ボーリング孔を穿つためには多大なコストがかかるため、使用するシリカ含有組成物に関しても、経済性の観点を考慮することが好ましい。
したがって、シリカ含有組成物としては、経済性の観点からは、シリカを含有する植物が好ましく、その具体例としては、コケ植物、シダ植物およびイネ科植物からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
Such a silica-containing composition is not particularly limited as long as it contains silica and an organic substance.
However, since drilling a borehole is very costly, it is preferable to consider the economic aspect of the silica-containing composition to be used.
Therefore, from the viewpoint of economy, the silica-containing composition is preferably a plant containing silica, and specific examples thereof include at least one selected from the group consisting of moss plants, fern plants and gramineous plants. be done.

コケ植物としては、例えば、スギゴケ、ミズゴケ、クロゴケ、ヒカリゴケ、チョウチンゴケ、タチゴケ、ゼニゴケ、ジャゴケ、ウロコゴケ、ハタケゴケ、コマチゴケ、ウキゴケ、ツノゴケなどが挙げられる。 The moss plants include, for example, Polytrichum, Sphagnum moss, Black moss, Luminous moss, Sturgeon's moss, Polytrichum, Marchantia moss, Jasmos, Urticococcus moss, Venus moss, Lycopodium moss, Corticaria, and Hornwort.

シダ植物としては、例えば、イヌワラビ、ワラビ、スギナ、ゼンマイ、ヘゴ、ミズニラ、ヒカゲノカズラ、トクサなどが挙げられる。 Pteridophytes include, for example, black bracken, bracken, horsetail, fern, fern, mizunira, lycopod, horsetail, and the like.

イネ科植物としては、例えば、小麦、デュラム小麦、ライ麦、ライ小麦、大麦、オーツ麦、はと麦、トウモロコシ、イネ、ヒエ、アワ、キビなどが挙げられる。
イネ科植物としては、イネ科植物種子が用いてもよい。
イネ科植物種子としては、例えば、イネ科植物種子そのもの;イネ科植物種子を切断、粉砕または粉末化したもの;イネ科植物種子を乾燥したもの;イネ科植物種子を乾燥した後に粉砕または粉末化したもの;等が挙げられる。
イネ科植物種子そのものとしては、例えば、種子外皮が挙げられ、その具体例としては、籾殻(もみがら)が好適に挙げられる。
Examples of gramineous plants include wheat, durum wheat, rye, triticale, barley, oats, adlay, corn, rice, barnyard millet, millet, and millet.
As a gramineous plant, a gramineous plant seed may be used.
The gramineous plant seed includes, for example, the gramineous plant seed itself; the gramineous plant seed cut, crushed or powdered; the gramineous plant seed dried; the gramineous plant seed dried and then pulverized or powdered and the like.
As the Poaceae plant seed itself, for example, a seed coat can be mentioned, and a specific example thereof is preferably rice husk.

籾殻は、籾(籾米)の最も外側にある皮の部分であり、脱穀によって得られる。
籾殻は、世界各地で発生し、年間の総発生量は約8,000万トンであり、日本国内の発生量は年間200万トンである。
籾殻は、農業廃棄物の1つであり、比較的安価で入手できることから、シリカ含有組成物として籾殻を使用することは、経済性にも非常に優れる。
The husk is the outermost skin part of the paddy (unhulled rice) and is obtained by threshing.
Rice husks are generated all over the world, and the annual total amount generated is about 80 million tons, and the annual amount generated in Japan is 2 million tons.
Since rice husk is one of agricultural wastes and can be obtained at a relatively low cost, the use of rice husk as a silica-containing composition is very economical.

籾殻の組成は、約70質量%がセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の炭水化物であり、約15~20質量%がシリカであり、残部の大半が水分で、不純物としてアルカリ金属をわずかに含む。
高温状態(例えば約800℃以上)では、籾殻中のセルロース等の炭水化物がガス化して消失し、シリカ(非晶質シリカ)が重合する。
また、籾殻は燃えやすく、しかも、籾殻を一旦燃焼させると、燃焼速度が早く急激に燃焼し、ガス化が良好に進む(籾殻は約3,000kcal/kgの熱量がある)という利点もある。
The composition of rice husk is about 70% by mass of carbohydrates such as cellulose, hemicellulose, lignin, etc., about 15-20% by mass of silica, and most of the remainder is water, and contains a small amount of alkali metal as an impurity.
At high temperatures (for example, about 800° C. or higher), carbohydrates such as cellulose in rice husks are gasified and disappear, and silica (amorphous silica) is polymerized.
Another advantage is that rice husks are easily combustible, and once they are burned, they burn rapidly at a high combustion rate and gasify well (rice husks have a calorific value of about 3,000 kcal/kg).

なお、以上の説明では、シリカ含有組成物によって、空洞9の周囲にある亀裂10を塞ぐ例を説明したが、シリカ含有組成物によって空洞9そのものを塞いでもよい。
UCGが終了した炭層4の空洞9は、通常、塞がれることなく放置され、例えば、二酸化炭素の貯留などに使用してもよい。
ところで、UCG終了時点で亀裂10が現れていない場合であっても、経年により、炭層4や岩盤3が崩れて、地盤沈下する可能性もある。
そこで、UCGが終了した炭層4の空洞9に、シリカ含有組成物を送り込む。この場合、空洞9の容積は、亀裂10の容積も大きいため、亀裂10を補修する場合よりも、トータルで、多量のシリカ含有組成物を送り込む。また、UCGが終了しているため、シリカを重合させるために、別途、空洞9を高温状態にする。こうして、空洞9においてシリカを重合させて、空洞9を塞ぐ。
In the above description, the silica-containing composition closes the cracks 10 around the cavity 9, but the silica-containing composition may close the cavity 9 itself.
Cavities 9 of coal bed 4 where UCG is finished are usually left unblocked and may be used, for example, to store carbon dioxide.
By the way, even if the crack 10 does not appear when the UCG is finished, the coal bed 4 and the bedrock 3 may collapse over time, causing ground subsidence.
Therefore, a silica-containing composition is fed into the cavities 9 of the coal bed 4 where UCG has been completed. In this case, since the volume of the cavity 9 is also larger than the volume of the crack 10, a larger amount of silica-containing composition is delivered in total than when the crack 10 is repaired. Further, since the UCG has been completed, the cavity 9 is separately brought to a high temperature state in order to polymerize the silica. Thus, the silica is polymerized in the cavity 9 to block the cavity 9 .

1:地上
2:土層
3:岩盤
4:炭層
5:送風孔
6:排出孔
7:管
8:管
9:空洞
10:亀裂
1: Ground 2: Soil layer 3: Bedrock 4: Coal bed 5: Ventilation hole 6: Drain hole 7: Pipe 8: Pipe 9: Cavity 10: Crack

Claims (4)

地上から炭層に達する送風孔を介して、前記炭層の石炭にガス化剤を送り込み、前記石炭をガス化し、前記石炭のガス化により生成したガスを、前記炭層から前記地上に達する排出孔を介して排出させる、石炭の地下ガス化方法であって、
前記送風孔を介して、前記炭層にシリカ含有組成物を送り込むことを特徴とする、石炭の地下ガス化方法。
A gasification agent is fed into the coal in the coal bed through air blow holes that reach the coal bed from the ground, the coal is gasified, and the gas generated by the gasification of the coal is discharged from the coal bed through the discharge holes that reach the ground. A method for underground gasification of coal, wherein
A method for underground gasification of coal, characterized in that a silica-containing composition is sent into the coal bed through the blow hole.
前記シリカ含有組成物が、シリカと、有機物とを含有する、請求項1に記載の石炭の地下ガス化方法。 2. The underground coal gasification method according to claim 1, wherein the silica-containing composition contains silica and an organic matter. 前記シリカ含有組成物が、コケ植物、シダ植物およびイネ科植物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1または2に記載の石炭の地下ガス化方法。 3. The method for underground gasification of coal according to claim 1 or 2, wherein the silica-containing composition is at least one selected from the group consisting of moss plants, fern plants and gramineous plants. 前記シリカ含有組成物が、籾殻である、請求項1~3のいずれか1項に記載の石炭の地下ガス化方法。 The underground coal gasification method according to any one of claims 1 to 3, wherein the silica-containing composition is rice husk.
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