最近の石炭等エネルギーの開発・利用の動向

[2K0201-07-05] Observation of crack initiation in coal exposed to heating and cooling

○Jun-ichi Kodama¹, Ryosuke NAKA⁵, Takayuki Minami¹, Takayuki Sugawara¹, Akihiro Hamanaka³, Gota Deguchi⁴, Ken-ichi Itakura², Daisuke Fukuda¹, Yoshiaki Fujii¹ (1. Hokkaido University, 2. Muroran Institute of Technology , 3. Kyusyu University, 4. Innovation network for underground mineral resources, 5. Nippon Steel Corporation)

Keywords:Coal, Heating, Cooling, Cracks, Observation

石炭ブロックに円形空洞を作孔し，その周囲をガスバーナで加熱した後，室温まで冷却した。このときの石炭ブロックの表面の様子を観察した結果，以下のことが明らかになった。(1)加熱過程において，石炭の温度が500℃に達すると，円形空洞の周囲にき裂が発生・進展し，冷却過程ではもっぱらき裂の進展が認められる。(2) 石炭は十分に加熱されると体積収縮を示すようになる。これは芳香族の縮重合やガス気泡の離脱によるものと考えられる。(3) 円形空洞からのき裂の発生・進展は石炭の体積収縮によるものと考えられる。すなわち，石炭の熱収縮に起因して発生した引張応力により，き裂が発生・進展したものと解釈できる。