CH4
メタン(methane)
無味・無色・無臭の空気よりも軽い気体(比重0.55)。メタンそのものは有毒成分を含んでいないので吸い込んでも問題は無いが、メタンの滞留する場所で多量に吸うと、気を失って酸欠・窒息で死亡する恐れがある。
C(炭素)とH(水素)が結合している構造から分かる通り、引火性があり火に近づけると勢いよく燃え、不完全燃焼すると微量でも人体に極めて危険な一酸化炭素へ変貌する。
一番爆発力が強くなるのは空気中のメタン濃度が5~15%の時(爆発限界)であり、逆に濃度が濃すぎると爆発力が低下したり引火しなかったりする。
炭鉱においてはガス突出やガス爆発などの原因になる『迷惑な厄介者』である。だが『大量に湧き出る資源』でもある。
無味・無色・無臭の空気よりも軽い気体(比重0.55)。メタンそのものは有毒成分を含んでいないので吸い込んでも問題は無いが、メタンの滞留する場所で多量に吸うと、気を失って酸欠・窒息で死亡する恐れがある。
C(炭素)とH(水素)が結合している構造から分かる通り、引火性があり火に近づけると勢いよく燃え、不完全燃焼すると微量でも人体に極めて危険な一酸化炭素へ変貌する。
一番爆発力が強くなるのは空気中のメタン濃度が5~15%の時(爆発限界)であり、逆に濃度が濃すぎると爆発力が低下したり引火しなかったりする。
炭鉱においてはガス突出やガス爆発などの原因になる『迷惑な厄介者』である。だが『大量に湧き出る資源』でもある。
炭層に含まれているメタンガスを抜くにはボーリングで抜くのが一番手っ取り早く確実。
掘進、採炭をする前に必ずガス抜きボーリングをして不意にガスが突出しないように注意を払う。
掘進、採炭をする前に必ずガス抜きボーリングをして不意にガスが突出しないように注意を払う。
(幌内炭鉱概況)
ボーリングで規定の深さまで穴をあけた後は、ノズルを突き刺してメタンガスを吸引し、パイプによって地上まで誘導する。
(夕張石炭の歴史村 模擬坑道)
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メタンガス自動警報装置
目や鼻で知ることができないメタンにはセンサーで存在を知るしか方法がない。
警報装置の内部構造には干渉計型、接触燃焼型、熱伝導度型といくつかの種類がある。
大抵の装置は空気中のメタンガスが規定濃度(1.5%)に達すると本体のブザーと赤色ランプが作動し、付近で作業している鉱員に注意を知らせることとなる。
なお、信号線で繋いで地上にある管制室へ濃度データを転送できるようにもなっている。
切羽や坑道などのあらゆる場所に設置し、メタン濃度の測定・監視を行う。
掘進現場に針金で吊るされたメタンガス警報装置。機種は東科TC-80D型。
メタンは天井付近に溜まるため坑道の高い位置に設置するのが基本。
(夕張石炭の歴史村 模擬坑道)
メタンガス監視盤。地上の管制室などに置かれた。
(住友赤平炭鉱 自走枠整備工場)
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光干渉型ガス検定器
小型で持ち運びが可能なメタンガス濃度測定器。炭鉱職員や保安係員が首や肩から下げて携帯する。
付属の握りゴムで調べたい場所の空気(サンプル)を採取し、上から覗き込んで内部の電球で照らされた空気がプリズムの反射と屈折で発生する縞模様(干渉縞)を目盛りで読んでガス濃度を計測する。
自動警報機では手の届かない、細かい場所の濃度測定で使われる。
ちなみに、現在でも使われるこの携帯型光干渉型ガス測定器は1937年頃に日本で開発されたもので、基本構造は当時と変わっていない。
小型で持ち運びが可能なメタンガス濃度測定器。炭鉱職員や保安係員が首や肩から下げて携帯する。
付属の握りゴムで調べたい場所の空気(サンプル)を採取し、上から覗き込んで内部の電球で照らされた空気がプリズムの反射と屈折で発生する縞模様(干渉縞)を目盛りで読んでガス濃度を計測する。
自動警報機では手の届かない、細かい場所の濃度測定で使われる。
ちなみに、現在でも使われるこの携帯型光干渉型ガス測定器は1937年頃に日本で開発されたもので、基本構造は当時と変わっていない。
右の人が首から下げている黒くて四角い物体がガス検定器。左の人が手に持っているのはダイナマイトに点火をする発破器。
(空知炭鉱解散記念写真集)
メタンガスの正確な測定を徹底する啓発ポスター
(北炭七十年史)
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1979(昭和54)年当時、北海道に存在した坑内掘り10炭鉱が抜き取ったメタンガスの合計量は271,390,000立方m(純メタン換算)。その内、資源として使われた量は220,322,000立方mで利用率は81%であり、残りの19%近くが大気へ放出されていた。これは、あまりにメタンガスの量が多すぎて上手く使い切れなかったのが原因だ。エネルギー問題が世界共通の悩みである21世紀現在の目で見ると、贅沢な悩みである。
抜き取ったメタンガスの主な用途は自家消費(ボイラーや発電)が殆どで、釧路太平洋炭鉱では一部が都市ガスとしても販売されていた。
炭鉱別メタンガス抜き取り量(1979年)
40,000,000~50,000,000立方m
北炭夕張新鉱、三菱南大夕張、三井芦別
30,000,000~40,000,000立方m
なし
20,000,000~30,000,000立方m
三井砂川、住友赤平、空知、釧路太平洋
10,000,000~20,000,000立方m
北炭幌内、北炭清水沢、北炭真谷地
炭鉱別メタンガス抜き取り量(1979年)
40,000,000~50,000,000立方m
北炭夕張新鉱、三菱南大夕張、三井芦別
30,000,000~40,000,000立方m
なし
20,000,000~30,000,000立方m
三井砂川、住友赤平、空知、釧路太平洋
10,000,000~20,000,000立方m
北炭幌内、北炭清水沢、北炭真谷地
(炭鉱技術1972年2月号 表紙写真)
上記ガスタービン発電機の銘板。
(シューパロダムインフォメーションセンター)
珍しい例として、三菱大夕張炭鉱では選炭工場のすぐ近く(官行)に、坑内から誘導したメタンを精製してメタノールを製造する三菱大夕張メタノール工場を建設し、1959~1971年まで稼動していた。
余談ですが、このメタノール工場は父が若い頃にガスの監視員として勤務していたのですが、交代要員が来ないと何時間でも働かされる過酷な職場(笑)だったらしいです。前もって同僚に連絡しておいたのに、直前になってズル休みをされて仕方なく24時間働き詰めとか。おかげで睡魔と闘いながらガス流入量のチェックをしたので、数値報告書をいい加減に書くのが日常茶飯事になり……もう時効ですね。
余談ですが、このメタノール工場は父が若い頃にガスの監視員として勤務していたのですが、交代要員が来ないと何時間でも働かされる過酷な職場(笑)だったらしいです。前もって同僚に連絡しておいたのに、直前になってズル休みをされて仕方なく24時間働き詰めとか。おかげで睡魔と闘いながらガス流入量のチェックをしたので、数値報告書をいい加減に書くのが日常茶飯事になり……もう時効ですね。
大夕張にあったメタノール工場の解説文章と写真。
(三菱鉱業社史)