(Special session) Recent trends in the development and utilization of coal and other energy resources［Thu. Sep 14, 2023 PM Room-3］

[3301-10-05] [Student presentation: Master’s course] Analysis of strain during coal combustion using DIC and observation of crack initiation and propagation

○TAKUYA FUJIMOTO¹, SOSHU MAEDA¹, JYUN-ICHI KODAMA¹, TATSUYA OKUMA¹, TEI SABURI², YOSHIAKI TAKAHASI², KEN-ICHI ITAKURA⁵, AKIHIRO HAMANAKA³, GOTA DEGUCHI⁴ (1. Hokkaido University, 2. National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 3. Kyusyu University, 4. Underground Resources Inovation Network, 5. Muroran Institute of Technology)

Keywords:Underground Coal Gasification, Crack, Digital Image Correlation, Strain, Combustion

Underground Coal Gasification(UCG)とは,地下にある石炭を採掘せずに,ガス化することでエネルギーを回収する技術である。この技術は,従来のエネルギー獲得技術と比べて有害ガスの発生が少ないため,近年ではUCGに関心が高まっている。既往のUCG模型試験では,燃焼空洞から放射状に亀裂が発生することが報告されている。このことからフィールドスケールでのUCGにおいても同様な亀裂が発生する可能性が考えられ,この亀裂の発生により燃焼・ガス化反応の促進が期待される。以上の背景から,本研究ではUCGにおける,亀裂発生プロセスの解明を目的とした。具体的には,石炭供試体を作製し,UCGのリンキング孔を模擬した供試体中心部の孔にカートリッジヒーターを挿入し,供試体を加熱した。そして,供試体の表面をサーモカメラとCCDカメラで撮影し,CCDカメラの画像をデジタル画像相関法（DIC）によって分析した。その結果,石炭表面の温度分布は同心円状になるのに対し,ひずみの分布には対称性が認められず,引張ひずみが顕著に増加する領域において亀裂が発生・進展することが分かった。