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1 石炭導入促進調査委託費のうち石炭保安技術事後評価第 1 回検討会資料 6 石炭導入促進調査委託費のうち石炭保安技術 プロジェクト事後評価用資料 資料集 平成 19 年 10 月 15 日 経済産業省原子力安全 保安院鉱山保安課石炭保安室財団法人石炭エネルギーセンター資源開発部

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3 目次 1. 統計図表 我が国の一次エネルギー供給におけるエネルギー源比率 (2005 年実績 ) 主要輸入国における石炭輸入量 (2005 年見込 ) 我が国の石炭輸入量と輸入相手国 (2001 年 ~2006 年推移 ) 我が国の石炭輸入量と輸入相手国 (2006 年 ) 主要産炭国の炭鉱災害死亡者数と死亡率推移 (1996 年 ~2006 年 ) 世界の地域別石炭消費量推移 (1981 年 ~2004 年実績 2005 年見込 ) 世界の石炭消費量推移 (1981 年 ~2004 年実績 2005 年見込 ) 用語説明 保安技術共同研究事業 落盤災害予知 防止システムの共同研究...5 AE...5 コーナー周波数...5 長尺ボルト 総合坑内ガス管理技術開発...7 ガス透過率...7 高効率ガス抜き装置...7 データロガー 移動式消火装置の開発...8 移動式ベルト監視ロボット...8 インパルス消火器 坑内通信とリスク管理情報システムの開発...8 イーサネット...8 イーサネットスイッチ...9 インターネットプロトコル...9 光ファイバーイーサネット...9 プロトコルコンバーター...9 マンロケーションシステム...10 ルールベースの推論エンジン 保安技術適用化事業 ガス爆発災害防止適用化...12 方向制御ボーリング 自然発火災害防止適用化...12 ガスクロマトグラフィ...12

4 グラウトポンプ...13 坑道側壁グラウト技術...14 自然発火試験装置...14 石炭加熱装置...14 炭壁内グラウト技術...15 密閉...15 流送密閉技術 出水災害防止適用化...16 旧坑...16 硬岩用ボーリング機...16 電気探査...16 透水試験...16 排水バック...16 破砕帯...17 湧水点調査...17 枠裏注入 その他...17 IEC EX ia...17 サーモグラフ...17 CDM(Clean Development Mechanism: クリーン開発メカニズム )...18 中国安全標志...18 本質安全防爆 ( 構造 ) 海外機関...19 CCRI(China Coal Research Institute: 中国煤炭科学研究総院 )...19 CSIRO(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation : 豪州連邦科学産業研究機構 )...19 IMSAT(Institute of Mining Science and Technology: 鉱山科学 技術研究所 )...19 PTBA(PT TAMBANG BATUBARA BUKIT ASAM : ブキットアサム石炭公社 )...19 RDCMCT(Research & Development Center for Mineral and Coal Technology, Agency for R&D for Energy and Mineral Resources: 鉱物 石炭技術研究開発センター ) 略称 tekmira...19 SIMTARS(Safety in Mines Testing and Research Station: 鉱山安全試験研究センター )...20 VINACOMIN(Vietnam National Coal-Mineral Industries Group: ベトナム石炭 鉱物産業集団 ) 保安技術適用化に関する相手国評価...21 より安全な炭鉱 (2005 年愛知万博および 2006 年日豪交流年の一環として開催

5 される展示を補足したインターネットサイト )...22 リスクを取り締まる ( 豪州のプロセス制御の技術専門誌 PACE 2005 年 11 月号 )...23 リアルタイム革命 (International Longwall News 2005 年 5 月 7 日 )...24 淮北における中日専門家ガス爆発防止技術調査 ( 人民日報海外版 2001 年 12 月 18 日 )...25 淮南鉱業における総合ガス対策レポート ( 淮南日報 2006 年 1 月 19 日 )...26 自然発火ワークショップ (2007 年 1 月 31 日開催 ) ( インドネシア RDCMCT( 鉱物 石炭技術研究開発センター ) ホームページ )...27 共産党青年団大会 MK 炭鉱 FA 断層安全突破技術を賞賛 (Quang Ninh 省新聞 2007 年 8 月 2 日 )...28 補足資料...29

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7 1. 統計図表 1-1 我が国の一次エネルギー供給におけるエネルギー源比率 (2005 年実績 ) その他 5.5% 原子力 11.3% 石油 48.9% 天然ガス 13.8% 石炭 20.5% 1-2 主要輸入国における石炭輸入量 (2005 年見込 ) その他 31.0% 日本 22.8% 世界の石炭輸入量 (2005 年見込 ) 7 億 7,800 万トン 韓国 9.9% イタリア 3.1% スペイン 3.2% 中国 3.3% 米国 3.5% インド 4.8% ドイツ 4.9% 英国 5.7% 台湾 7.9% 出典 :IEA Coal Information

8 1-3 我が国の石炭輸入量と輸入相手国 (2001 年 ~2006 年推移 ) ( 千トン ) 180, , , , ,000 80,000 60,000 40,000 20, 年 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年 その他 南アフリカ 1, 北朝鮮 米国 2,321 1, ,982 2, ニューシ ーラント , ベトナム 1,128 1,453 1,669 2,522 2,351 2,179 カナダ 11,541 9,264 9,156 6,258 7,375 8,766 ロシア 5,660 6,438 7,589 9,298 10,695 9,204 中国 25,155 28,770 30,723 28,956 23,965 20,683 イント ネシア 16,164 18,628 21,567 24,982 29,410 31,551 豪州 91,354 90,574 94, , , ,223 出典 : 財務省貿易統計 2

9 1-4 我が国の石炭輸入量と輸入相手国 (2006 年 ) ベトナム 2, % ロシア 9, % カナダ 8, % その他 % 中国 20, % インドネシア 31, % 2006 年輸入炭入着量 177,209 千トン 豪州 103, % 出典 : 財務省貿易統計 1-5 主要産炭国の炭鉱災害死亡者数と死亡率推移 (1996 年 ~2006 年 ) (a) 死亡者数 日本 中国 6,496 6,141 6,304 6,478 5,798 5,670 6,995 6,434 6,027 5,938 4,746 インドネシア ベトナム 豪州 米国 (b) 生産 100 万トンあたり死亡率推移 日本 中国 インドネシア ベトナム 豪州 米国 豪州は年度 (7 月 ~6 月 ) 出典 : 日本 - 鉱山保安統計年報 JCOAL 調べ 中国 - 国家煤礦安全監察局 中国能源網 インドネシア- 鉱物石炭技術局 鉱物石炭事業局 ベトナム-VINACOMIN 豪州 -Mineral Council of Australia ABARE 米国-MSHA 3

10 1-6 世界の地域別石炭消費量推移 (1981 年 ~2004 年実績 2005 年見込 ) ( 百万トン ) 6,000 5,000 ヨーロッパ 旧ソ連 北アメリカ ラテンアメリカ アジア 豪州 &NZ アフリカ 4,000 3,000 2,000 1, e 対象は Hard Coal( 無煙炭 瀝青炭 ) 出典 :IEA Coal Information 世界の石炭消費量推移 (1981 年 ~2004 年実績 2005 年見込 ) ( 百万トン ) 5,000 4,500 中国米国インド日本南アフリカロシアその他 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1, e 対象は Hard Coal( 無煙炭 瀝青炭 ) 出典 :IEA Coal Information

11 2. 用語説明 2-1 保安技術共同研究事業 落盤災害予知 防止システムの共同研究 AE Acoustic Emission 岩石や金属などの材料が破壊する時に 亀裂の発生や進展に伴って発生する微小な音あるいは振動のこと コーナー周波数地震波にはさまざまな周波数のものがあるが これらを周波数の成分により分解したものを地震波のスペクトルという このスペクトルは 一般的に低周波数域ではほぼ一定となるが 周波数が高くなってくると 周波数の 2 乗に比例して減少するようになる この減少が始まる時の周波数のことをコーナー周波数という 長尺ボルト亀裂の多い軟弱天盤の支保を広範囲で効果的に行うために 天盤に打設する長尺のボルト 保安技術共同研究 落盤災害予知 防止システム開発 では ケーブルボルト Hi-TEN ストランドボルト メガボルトを様々な状況下で打設し 天盤変位 ひずみを計測することにより支保効果の検討を行った 5

12 レジン接着 グラウト ケーブルボルト グラウト充填 テンショニング金具 グラウトチューブ 標準方式 (a) ケーブルボルト トラス方式 ブリーザーチューブ (b) 注入型 Hi-TEN ストランドボルト レジン エアーブリードチューブ レジンシール メガボルト グラウト ラバーシール ベアリングプレート ロックナット グラウト注入チューブ 全体図 カラー部拡大図 (c) メガボルト 図 2-1 長尺ボルトの模式図 6

13 2-1-2 総合坑内ガス管理技術開発ガス透過率物質のガスの透過性を示す 単位は mdarcy( ミリダルシー ) が用いられる 石炭のガス透過率は 炭層からのガス湧出シミュレーションの重要なパラメータのひとつである 高効率ガス抜き装置高圧水を駆動源とする方向制御が可能な自走式超小型トンネル掘削機 深部の炭層から効率的なガス抜きを可能とするため 一本の垂直孔を作孔し旋回半径 10m 未満で 炭層に沿って放射線状に複数孔を長距離作孔することを目指した 装置は 主にモータ部 本体部 掘削ヘッド部の 3 つのパーツに分けられる 繰粉は水力運搬される 石炭層 石炭層 高効率ガス抜き装置 ポンプ 図 2-2 高効率ガス抜き装置概念図 図 2-3 高効率ガス抜き装置概念図 7

14 データロガーセンサが出力するデータ ( 温度 湿度 照度 振動 電圧や電流等 ) を取り込んで 任意の時間ごとにデータを表示 記録し パソコンに出力する機器 移動式消火装置の開発移動式ベルト監視ロボット従来固定式カメラと人間による監視に頼っていたベルト監視に機動性を加えたベルト火災監視用ロボット 本装置は ベルト上に敷設した坑内モノレールに懸架され レールに沿った給電線からの非接触給電により駆動され 一定区間を遠隔操作により監視するものである 平成 9 年度 ~13 年度で実施された石炭導入促進調査委託事業の保安施設高度化技術調査の 自動化 無人化技術の開発 で開発された インパルス消火器ドイツで開発された消化器で 水や消火薬剤の微細粒子を高速度で火源に噴霧し 火源の温度を急速に冷却し消火するものである 日本では 消防用二輪車に搭載し 高速道路等での車両火災の初期消火等に利用されている 図 2-4 インパルス消火装器の動作原理 坑内通信とリスク管理情報システムの開発イーサネットコンピュータネットワーク規格の一種で 現在 LAN( 坑内通信網 : 同一建物内でデータをやり取りするためのネットワーク ) の標準規格となっている 8

15 イーサネットスイッチイーサネットのネットワーク中継機器で 端末から送られてきたデータを解析してあて先を検出し 送り先の端末にデータを送信するもの 保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システム で開発した本質安全防爆のイーサネットスイッチは 坑内の光ファイバーイーサネットに接続された端末間で インターネットプロトコルの光信号を中継する IECEX ia( 国際電気規格 本質安全防爆 ) の坑内通信装置である 写真 2-1 本質安全防爆イーサネットスイッチ インターネットプロトコル米国防総省のネットワークプロジェクトで開発された通信手順で ネットワークに参加している機器の住所付け ( アドレッシング ) や 相互に接続された複数のネットワーク内での通信経路の選定 ( ルーティング ) をするための方法を定義している インターネットプロトコルによって世界規模で相互に接続された巨大なコンピュータネットワークをインターネットと呼ぶ 光ファイバーイーサネット伝送媒体を光ファイバケーブルで構成した本質安全防爆のイーサネット プロトコルコンバーター既存の機器の通信手順をイーサネットで利用できるように変換する装置 保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システム で開発した本質安全防爆のプロトコルコンバーターは 炭鉱坑内で利用されているセンサを 坑内通信の光ファイバーイーサネットで利用できるように通信手順を変換する IECEX ia( 国際電気規格 本質安全防爆 ) の坑内通信装置である 9

16 写真 2-2 本質安全防爆プロトコルコンバーター マンロケーションシステム坑内のリスク管理に重要な坑内作業員や鉱山設備の位置情報を監視する無線システム 坑内の適所にリーダーという読み取り装置を配置し タグという識別コードを有する小型の無線装置を坑内作業員や鉱山設備に装着させ リーダー受信域内へのタグの入出情報を管理することで 各タグの域内所在と通行履歴を監視するものである 保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システム では 位置情報のみを監視する単方向通信型システムと 坑外からのメッセージをタグで受信 確認応答でき タグからの非常通報ができる双方向通信型システムが開発された 両システムとも 坑内通信システムを経由して 坑外のリスク管理システムでデータを管理できる 10

17 11 図 2-5 マンロケーションシステム概念図写真 2-3 タグ ( 双方向マンロケーションシステム ) ルールベースの推論エンジン保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システムの開発 で開発されたリスク管理情報システムの中心的な機能である リスク情報を常時監視し 要素別に坑内のリスクレベル情報を解析 更新したり 予め設定されたルールに従って 警報の発令や通報等の自律的応答を発動する IN OUT 坑内坑外受信域メッセージ送信確認応答タグタグ IN OUT 坑内坑外受信域メッセージ送信確認応答タグタグ リスク管理システム IN OUT 坑内坑外受信域メッセージ送信確認応答タグタグ IN OUT 坑内坑外受信域メッセージ送信確認応答タグタグ リスク管理システム

18 2-2 保安技術適用化事業 ガス爆発災害防止適用化方向制御ボーリング穿孔途中の位置確認 制御が可能な長孔ボーリング機械 ダウンホールモーター ボーリング孔方向計測センサ ボーリングマシン等から構成される 保安技術適用化事業 ガス爆発災害防止適用化 では 長壁式採炭パネル天盤の炭層上部約 20mを維持して 300m 程度のガス抜きボーリングを実施し ガス抜き効果を確認した 図 2-6 方向制御ボーリング 図 2-7 ガス抜きシステム概念図 自然発火災害防止適用化ガスクロマトグラフィ混ざり合った複数の成分を個々の成分に分離し 物質の化学組成を分析する装置である 12

19 保安技術適用化事業 自然発火災害防止適用化 では この装置により密閉箇所等でガス採取し メタン (CH 4 ) エタン(C 2 H 6 ) プロパン(C 3 H 8 ) プロピレン(C 3 H 6 ) 等の飽和炭化水素を分析し 自然発火を予知する技術の適用化を実施した 写真 2-4 ガスクロマトグラフィ グラウトポンプセメントミルクなどの注入用材料を 炭壁内や密閉箇所の隙間等に加圧注入するポンプである 保安技術適用化事業 自然発火災害防止適用化 では 漏風防止を目的とした炭壁内グラウト技術や坑道密閉技術の適用化を通じて グラウトポンプの取り扱いに関する技術指導を実施した 写真 2-5 流送密閉用大型グラウトポンプの運転状況 13

20 坑道側壁グラウト技術密閉およびその周辺地山の漏風を防止するために 坑道の側壁にセメントミルクを注入する技術 自然発火試験装置石炭の自然発火状況をシミュレーションする装置である 石炭試料に一定流量で空気を供給し続け 自然発火に至る過程における石炭温度 試験環境等の経時変化を記録するものである 試験装置は 自然発火試験装置本体 試験条件 試験環境を管理するワークステーション及びデータの解析 結果表示をするコンピュータから構成される 保安技術適用化事業 自然発火災害防止適用化 では この装置によりインドネシア国内炭の炭種別の自然発火特性分類を実施し 技術の適用化を図った 写真 2-6 自然発火試験装置 石炭加熱装置短時間で自然発火過程を再現し 炭種別の自然発火特性を分析する装置 石炭試料に一定流量で空気を供給し続け 石炭試料を収納した恒温槽を一定の上昇率で加熱し 上昇する石炭温度を一定間隔で測定し その時の発生ガスをガスクロマトグラフィで分析する 保安技術適用化事業 自然発火災害防止適用化 では この装置を用いて石炭の自然発火に伴って出てくるガスを採取することが可能となった また その採取ガスをガスクロマトグラフィで解析し 石炭の上昇温度に応じて発生するガスの濃度変化を掴めるようになった 14

21 図 2-8 石炭加熱装置 炭壁内グラウト技術石炭の破砕が発達しやすく漏風による自然発火のおそれのある払弱小炭柱部や高地圧部等における炭壁内の隙間にグラウトポンプでセメントミルクを注入し 自然発火を予防する技術 密閉直接消火が不適当なときに 発火箇所の入排気口を遮断して外部との空気を絶つ消火法である 土嚢 レンガ コンクリート等で遮断する 土嚢部の隙間は フライアッシュで充填し 坑道の側壁部はセメントミルクを注入する 空木積 木 土嚢 レンカ コンクリート 密閉側 外部 2m 5m 0.6m 0.6m 図 2-9 基本的な密閉状況 3m 流送密閉技術密閉箇所作業での危険に曝される作業量を少なくするため 坑外などの遠隔地より大型グラウトポンプでフライアッシュのスラリを長距離にわたって流送し 坑内の密閉箇所を充填する技術 15

22 2-2-3 出水災害防止適用化旧坑過去に石炭が採掘された箇所 ベトナムの炭田ではフランス統治時代の乱掘による旧坑が無数に存在するため この旧坑に溜まった水が原因となる出水事故が発生し 多数の罹災者が出ている 硬岩用ボーリング機回転力と推進力に打撃力を加えたロータリーパーカッション方式により 硬岩層の急速穿孔が可能なボーリング機 電気探査地盤に電流を流した際の 比抵抗 ( 電気の流れにくさ ) や電気化学的な 分極現象 を測定し 地盤物性を把握する物理探査法である 保安技術適用化事業 出水災害防止適用化 では 地層の含水状況によって電気的性質が異なることより 地盤に人工的に電流を通電し このとき発生した電位分布より比抵抗を求め地下水状況を把握する比抵抗電気探査の適用化を実施した 図 2-10 比抵抗探査解析結果 透水試験透水試験は ボーリング孔内にパッカーを設置して透水試験区間を設け 試験区間に注入する水の量と圧力あるいは 試験区間から湧水する水位を測定することにより透水係数を求めるものである 排水バック坑内水に混在する泥土の沈殿及び集水量とポンプの排水量との調和を目的に 坑内水を 16

23 一時的に集める設備 破砕帯岩盤のなかで岩が細かく割れ 地下水を溜め込んだ軟弱な地層のことである 湧水点調査調査地の現地踏査により 地下水が地表に現れた地点 ( 湧水点 ) の分布状況や湧水の量 水質を把握する調査 湧水点の位置情報は 調査地周辺の地下水面等高線図を作成する基礎情報となる 枠裏注入覆工コンクリート坑道において 鋼枠と地山間の空隙にセメントミルクを圧送充填して止水する技術 地山空隙 エア抜き確認孔 覆工コンクリート 注入孔 注入孔 1-1/4" ハ イフ MG-20A よりセメントミルク圧送 図 2-11 枠裏注入概要図 2-3 その他 IEC EX ia IEC EX ia とは IEC(International Electrotechnical Commission: 国際電気標準会議 ) が爆発性雰囲気内で使用される機器の安全性を維持し 国際取引およびサービス ( 保守 修理 ) を促進することを目的に設けた IEC 防爆電気機器規格適合試験制度で規定する本質安全防爆構造の規定である サーモグラフ物体表面から放射される赤外線を温度情報として検知し 温度分布像を観察できる装置 非接触方式の表面温度計測では 物体表面から放散される輻射熱 ( 赤外線 ) を集熱 ( 集光 ) し 当該温度に相応した温度を表示する点計測の輻射温度計と面計測の赤外線サーモグラ 17

24 フが一般的である 工業 医療分野に止まらず 様々な分野に適用されている 炭鉱分野では 炭鉱坑内における自然発火及び坑内火災の予知予防への適用が期待できる 写真 2-7 携帯型赤外線サーモグラフ CDM(Clean Development Mechanism: クリーン開発メカニズム ) 京都議定書で温室効果ガスの削減目標が課された先進国が 発展途上国で温室効果ガス削減プロジェクトの実施に寄与した場合 プロジェクトによる排出削減量を自国の削減分とみなすことができる仕組み 保安技術共同研究事業 総合坑内ガス管理技術開発 で開発した総合ガス管理プログラムやガス透過率計測装置を利用して 稼行炭鉱或いは地山炭層からの効率的なガス回収を実施することにより CDM 事業への技術の波及が見込まれる 中国安全標志中国の炭鉱で使用する電気機器は 炭鉱防爆検定と別に鉱用産品安全標志弁公室が発行する安全標志を取得しなければならない これは 総合的な安全 機能検査に合格したことを証明するものである 保安技術適用化事業 ガス爆発災害防止適用化 で開発された保安連絡用無線システムは モデル炭鉱の張集礦へ導入する機材に限定したものではあるが 安全標志を取得した また保安技術共同研究事業 総合坑内ガス管理技術開発 で開発されたガス透過率計測装置については 炭鉱防爆検定 ( 本質安全防爆 ) のみ取得した 研究目的の場合は 炭鉱防爆検定を取得すれば 炭鉱での使用が可能である 本質安全防爆 ( 構造 ) 鉱山や工場で利用される電気機器が 正常時及び事故時に発生する火花や高温部により爆発性ガスに点火しないことが 公的機関において試験で確認されていること ( その構造 ) 18

25 3. 海外機関 CCRI(China Coal Research Institute: 中国煤炭科学研究総院 ) CCRI は中国中央政府に直属する石炭産業の総合的研究機関である 主業務は炭田地質構造調査 炭鉱開発 自動化生産 採炭 炭鉱保安 採炭機械の開発 製造 選炭設備 環境技術 石炭加工利用などに関る技術の研究 普及 及び設備製造である 保安技術共同研究事業 ガス爆発災害防止適用化 の中国側窓口機関である URL: CSIRO(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation : 豪州連邦科学産業研究機構 ) CSIRO は豪州科学 技術庁管轄の国立総合研究機関として 農業 環境 資源 情報 サービス. 製造 鉱物 エネルギーなど豪州における科学技術全般に関わる研究を行っている 石炭分野に関しては開発から利用まで幅広い分野で研究開発を進めており 保安技術共同研究事業の豪州側窓口機関である URL: IMSAT(Institute of Mining Science and Technology: 鉱山科学 技術研究所 ) IMSAT は VINACOMIN( ベトナム石炭 鉱物産業集団 ) 傘下の鉱山科学 技術研究所である 保安技術共同研究事業 出水災害防止適用化 の技術分野に関するベトナム側窓口機関である PTBA(PT TAMBANG BATUBARA BUKIT ASAM : ブキットアサム石炭公社 ) PTBA は インドネシア唯一の国有石炭公社で Ombilin 炭鉱 ( 西スマトラ州 ) Tanjung Enim ( 南スマトラ州 ) の 2 箇所を操業している 保安技術共同研究事業 自然発火災害防止適用化 では Ombilin 炭鉱をモデル炭鉱とした URL: RDCMCT(Research & Development Center for Mineral and Coal Technology, Agency for R&D for Energy and Mineral Resources: 鉱物 石炭技術研究開発センター ) 略称 tekmira インドネシア鉱物資源省研究開発庁傘下の鉱物 石炭技術関連の研究所である 保安技術共同研究事業 自然発火災害防止適用化 の技術分野に関するインドネシア側窓口機関である URL: 19

26 SIMTARS(Safety in Mines Testing and Research Station: 鉱山安全試験研究センター ) 豪州 Queensland 州政府天然 水資源部 (Department of Natural Resources and Water) に属し 鉱山及び関連産業の労働安全衛生を所管し 鉱山電気機器 機械装置の試験 認証 鉱山保安機器の開発 鉱山労働安全調査等を主業務とする 石炭導入促進調査委託事業においては 保安技術共同研究で開発した装置の IECEx ia( 国際電気規格 本質安全防爆 ) に関する検定を依頼している URL: VINACOMIN(Vietnam National Coal-Mineral Industries Group: ベトナム石炭 鉱物産業集団 ) VINACOMIN は ベトナムの鉱物資源開発分野で責任を有し ベトナム国営石炭グループ (Vietnam National Coal Group) とベトナム国営鉱物公社 (Vietnam National Minerals Corporation) の合併により誕生したものである 石炭導入促進調査委託事業における保安技術共同研究事業 出水災害防止適用化 のベトナム側窓口機関である URL : 20

27 4. 保安技術適用化に関する相手国評価 保安技術共同研究事業および保安技術適用化事業に関する新聞 雑誌 インターネット等の海外メディアで報道されたものを以下に示す 21

28 より安全な炭鉱 (2005 年愛知万博および 2006 年日豪交流年の一環として開催される展示を補足したインターネットサイト ) 本サイトでは 優れた日豪協力プロジェクト46 件のひとつとして 保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システム を紹介している 抄訳 落石 有毒ガスの放出 爆発 地下の採炭作業には 危険が伴う 現在の炭鉱の制御室に目を移すと 通信 機器 人の動き 温度 危険なガスの放出レベル 地盤移動など 2 万を超す膨大な生のデータが流れ込んでいる 自分が炭鉱管理者だったら... NEXSYS 1 は リアルタイム で危険を監視し こうした管理者の仕事を簡素化するために開発された NEXSYS は オーストラリアと日本の技術の両方を組み合わせたものだ このプロジェクトには 日本の経済産業省 (METI) が資金提供し 石炭エネルギーセンター (JCOAL) AngloCoal s Grasstree Mine( オーストラリア クイーンズランド州 ) CSIROExploration and Miningが後援している NEXSYS は 炭鉱のデータを集め 分析し 予測する システムには炭鉱のオペレーターの経験が組み込まれており NEXSYS は管理者にアドバイスを行うことができる すばらしいではないか! 以下省略 URL: 1 保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システム で共同開発したシステムの総称 22

29 リスクを取り締まる ( 豪州のプロセス制御の技術専門誌 PACE 2005 年 11 月号 ) 記事では 保安技術共同研究事業 坑内通信とリスク管理情報システム で開発された技術と 釧路炭鉱で実施された現場試験を紹介している 本技術は 技術専門誌 PACE が選ぶ 2005 年最優秀技術 の最終選考に残った 抄訳 日本の炭鉱で 通信データ管理システムの実証試験が実施され 成功裏に終わった CSIRO の情報誌 earthmatters で紹介された同試験は 鉱山の安全効率における大きなブレークスルーになると思われる 今年初頭に 日本の JCOAL( 石炭エネルギーセンター ) と開発されたリスク管理システムが北海道に設置された 本システムは 操業パラメータが悪化した場合に 鉱山のオペレーターが保安のための予防対応を取ることを可能にした 以下省略 23

30 リアルタイム革命 (International Longwall News 2005 年 5 月 7 日 ) International Longwall News は 鉱山の坑内採掘に関する唯一のインターネットサイトで全世界に発信している 抄訳 革新的なリアルタイムのリスク管理システム NEXSYS が商用化に移行 まもなく全世界で リアルタイムに通気 地盤 環境 雰囲気 操業 生産 メンテナンス マンロケーション等の重要情報がリアルタイムに統合されるようになるであろう このデータは 二次元 三次元及び四次元のインタフェースを通して 過去のデータならびに現在の解析結果と重ね合わされる このシステムは世界で初のリアルタイムのリスクプロファイル 制御及び意思決定支援と IEC EX ia( 本質安全防爆 ) の次世代のイーサネット通信を提供するであろう NEXSYS は 2002 年に国際共同プロジェクト 坑内通信とリアルタイムリスク管理システムの開始 が産声を上げた 以下省略 URL: 24

31 淮北における中日専門家ガス爆発防止技術調査 ( 人民日報海外版 2001 年 12 月 18 日 ) 記事では 保安技術適用化事業 ガス災害防止適用化 で 中国の炭鉱における重要課題である 炭層からのガス抜き に取り組む事を報じている 抄訳 日本の炭鉱ガス専門家は 中国専門家の案内で安徽省淮北鉱業集団においてガス爆発防止応用技術について現地調査を行った 淮北は高ガス鉱区で CBM 埋蔵量は約 3000 億 m 3 である 中国石炭科学研究総院国際合作部の楊長昆部長の紹介によれば 今回の中国石炭科学研究総院と日本石炭エネルギーセンターとの協力研究の重点は ガス抜きに関する難関課題を解決することである とくに高ガス 低透過率炭層のガス抜き課題を解決することである この事業はさらに 環境監視 CBM/CMM の開発利用も含んでいる 中日专家赴淮北调研瓦斯防爆课题本报淮北 12 月 17 日电日本煤矿瓦斯技术专家在我国刚刚加入世贸组织之后, 即在中国专家陪同下亲临安徽淮北矿业集团进行实地考察, 调研瓦斯防爆应用课题 淮北是高瓦斯矿区, 拥有 3000 多亿立方米煤层气 ( 即瓦斯 ), 为保证煤矿生产的安全, 淮北矿业集团公司不惜重金引进和完善了 11 套先进的瓦斯监控系统, 实现了瓦斯监控自动化, 瓦斯抽排量达到 2500 万立方米 / 年, 连续 6 年杜绝了瓦斯爆炸事故 该集团在瓦斯防爆炸应用方面取得的成绩引起广泛关注, 中日专家初步确定把淮北矿业集团公司芦岭煤矿作为课题研究的首选基地之一 据中国煤炭科学技术研究总院国际合作部部长杨长昆介绍, 此次由中国煤科总院与日本煤炭能源中心联合开展的合作研究, 重点就是为了解决瓦斯抽放方面的技术难题, 特别是要解决高瓦斯 低透气性煤层抽放方面的技术难题 除此之外, 该项目的研究范围还包括如何进一步提高煤矿井下环境监测系统的性能, 以及从资源的角度出发, 对能与天燃气相媲美的瓦斯如何开发利用等问题 ( 王永舜杨庆飞 ) 人民日报海外版 (2001 年 12 月 18 日第四版 ) 25

32 淮南鉱業における総合ガス対策レポート ( 淮南日報 2006 年 1 月 19 日 ) 記事では 保安技術適用化事業 ガス災害防止適用化 が 中国の国家 10 5 科技重点プロジェクトの重要課題として実施されガス対策が樹立されたと報じている 抄訳 淮南鉱業集団は 520 の国家大型企業の 1 つで 100 年ほどの開発歴史を持っている 現在稼動している 9 動炭鉱は いずれも石炭 ガス突出炭鉱である 国家科技部 国家炭鉱安全監督局の指導の下で 淮南鉱業集団は国家 10 5 科技重点プロジェクトである 重大ガス炭塵爆発事故の予防とコントロール技術 を引き受け 煤炭科学研究院 重慶分院 撫順分院 中国鉱業大学 安徽理工大学および石炭エネルギーセンター 豪州 CSIRO などと共同で 淮南鉱区のガスに関する重要課題に取り組んで研究を行った 保護層開発技術 地表ボーリングによるガス抜き技術 採炭切羽ガス抜き技術 などの 10 総合ガス対策を樹立した 科技降 虎 -- 淮南矿业综合利用瓦斯治理纪实 常言道 安全与效益同行, 事故与亏损同生 作为煤炭生产企业, 瓦斯这只 猛虎 如果治理不好, 就会肆无忌惮地吞噬着矿工兄弟的生命, 给国家造成很大的经济损失, 且严重影响和制约企业的发展 近几年来, 淮南矿业集团坚持 一切为了职工, 一切为了发展 的企业宗旨, 推动科技创新, 不断加大瓦斯治理和综合利用力度, 化害为利, 有效地保障了煤矿的安全生产 淮南矿业集团是国家 520 家大型企业之一, 已有近百年的开采历史 现有 9 对生产矿井, 其中,9 对生产矿井均为煤与瓦斯突出矿井, 矿区瓦斯涌出总量达每分钟 753 立方米 ; 相对瓦斯涌出量每吨 15 立方米, 位于全国前列, 加上地质条件复杂恶劣, 灾害威胁严重 近几年来, 为强化安全生产, 淮南矿业集团在矿区进行大规模的安全整治, 探索并初步形成了适合淮南矿区特点的瓦斯综合治理新路子 2002 年以来, 该集团认真总结瓦斯治理的经验教训, 提出了瓦斯综合治理的基本思路 : 贯彻 先抽后采 监测监控 以风定产 的工作方针, 树立 瓦斯事故是可以预防和避免的 思想意识, 实施 可保尽保 应抽尽抽 的瓦斯综合治理战略, 坚持 高投入 高素质 严管理 强技术 的治理原则, 变 抽放 为 抽采, 以通风系统为前提, 以瓦斯抽采和防突为重点, 以监测监控为保障, 区域治理与局部治理并重, 以抽定产, 以风定产, 地质保障, 掘进先行, 技术突破, 装备升级, 管理创新, 实现煤与瓦斯共采 值得兴奋的是, 以淮南矿业集团为主牵头总结的 煤矿瓦斯治理经验五十条 在全国煤炭系统全面推广 ;2005 年 12 月 25 日, 在煤炭企业建设的第一个国家级煤矿瓦斯治理国家工程研究中心落户淮南矿业集团 2002 年以来, 该集团瓦斯抽采量逐年提高, 抽采量由 1995 年的 万立方米增加到 2005 年的 1.7 亿立方米, 逐步实现了由风排为主向抽采 风排并重的战略转移 突出发生的频率由 1998 年以前的 3.69 次 /a 降低到 0.75 次 /a 矿区的瓦斯超限次数由 1998 年的 1333 次下降到 2004 年的 158 次 在国家科技部 国家煤矿安全监察局的大力支持下, 该集团承担了国家 十五 科技攻关项目 矿山重大瓦斯煤尘爆炸预防与监控技术, 联合煤炭科学研究总院及其重庆分院 抚顺分院和中国矿业大学 安徽理工大学以及日本能源中心 澳大利亚联邦科学院等, 共同针对淮南矿区的瓦斯难题进行攻关 结合淮南矿区工程技术人员多年的探索, 攻克了一系列难题, 保护层开米技术 地面钻井抽采技术 采煤工作面瓦斯抽采技术 等十大瓦斯综合治理技术体系基本成熟 瓦斯是害也是宝 该集团在治理瓦斯的同时, 还大力加强瓦斯利用力度 于 2002 年 12 月开工建设的淮南矿业集团瓦斯利用项目一期工程已通过省发改委竣工验收 民用燃气一期工程已完成潘一 潘三 新庄孜等 4 座 3 万立方米储配站建设, 敷设中压管网 20 公里, 庭院入户管网 200 公里, 形成了 16 万立方米瓦斯输配能力 新庄孜矿 2 台 4 吨燃煤锅炉燃气改造于 2005 年 4 月 21 日点火运行 潘一选煤厂 谢一矿各两台 4 吨锅炉改造于去年 5 月完成点火运转 与此同时, 瓦斯发电取得显著成效,2004 年 7 月, 谢桥 2 600KW 瓦斯发电站并网发电 ;2004 年底, 潘三 KW 瓦斯发电站投入运行 国内第一台直接抽用瓦斯发电的 500KW 谢一移动电站于去年 3 月底正式发电进网 来源 : 淮南日报 26

33 自然発火ワークショップ (2007 年 1 月 31 日開催 ) ( インドネシア RDCMCT( 鉱物 石炭技術研究開発センター ) ホームページ ) 記事では 技術成果普及を目的に 2007 年 1 月 31 日 インドネシアのジャカルタで開催した自然発火ワークショップについて報じている 抄訳 自然発火災害防止技術ワークショップがインドネシアのジャカルタで開催され その内容が事業のインドネシア側窓口である RDCMCT( 鉱物 石炭技術研究開発センターのホームページに掲載されている 内容はこれまでの事業経緯の説明と事業成果 それに 今後の研究計画と今回開催されたワークショップでの発表内容である このホームページでは事業の成果が高く評価されており 掲載後から 各方面から集中監視システム技術など自然発火災害防止関連の技術に対する問い合わせが殺到している ワークショップは プルノモエネルギー鉱物資源省スルヤントロ次官 ネニ研究開発庁長官 イルワン バハール教育訓練庁長官などインドネシアの多くの要人も参加し 参加者 120 名を超える盛況であった LOKAKARYA "SWABAKAR BATUBARA" Lokakarya Swabakar Batubara dengan tema Workshop for the Application Project on the Spontaneous Combustion Prevention Technology telah berlangsung pada hari Rabu tanggal 31 Januari 2007 bertempat di Auditorium Lantai 10 Gedung Departemen ESDM, Jl. Medan Merdeka Selatan, Jakarta. Acara ini terselenggara berkat kerja sama antara Badan Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara cq. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara (tekmira) dengan Japan Coal Energy Center (JCOAL) Jepang. 以下省略 URL : 27

34 共産党青年団大会 MK 炭鉱 FA 断層安全突破技術を賞賛 (Quang Ninh 省新聞 2007 年 8 月 2 日 ) 記事では 保安技術適用化事業 出水災害防止適用化 の探水ボーリング技術 止水技術によって無事断層帯を掘進できた功績を讃えて モデル炭鉱の Mao Khe 炭鉱が全国 9 回青年団大会で表彰されたことを報じている 抄訳 Mao Khe 炭鉱青年団は -150m レベル FA 断層を突破するという炭鉱業務の中でも 困難かつ重要な業務を担当した -150m レベル準備坑道を掘進するには FA 断層をどのように突破するかが重要であった FA 断層を突破できないと 将来 数年に渡り生産範囲を拡大することができないからである -150m レベル FA 断層坑道掘進現場 を直接担当する第 1 岩盤掘進工事隊の青年団長 Vu Van Doan 氏は 将来 採炭ができるように FA 断層を突破して 坑道を掘進しなければならなかった 坑道の天盤には含水帯があり 出水事故がいつ起こるのか分からないほど 危険な状況であった と振り返った 第 1 岩盤掘進工事隊の作業員は 殆どが若く 経験があまりないため FA 断層を掘進するために 日本人技術者の協力を得て 多くの対策を学んだ 28

35 補足資料 石炭鉱業審議会 ( 通商産業大臣の諮問機関 ) 答申 現行の石炭政策の円滑な完了に向けての進め方 ( 平成 11 年 8 月 ) 21 世紀石炭技術戦略研究会報告書 ( 抜粋 )( 平成 11 年 12 月 ) 保安技術開発長期計画 ( 平成 13 年 5 月 ) 29

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59 21 世紀石炭技術戦略研究会報告書 ( 抜粋 ) -CO2フリー世代を築く石炭技術の確立を目指して- 平成 11 年 12 月資源エネルキ ー庁石炭 新エネルキ ー部

60 目次 はじめに Ⅰ. 石炭エネルキ ーを取り巻く状況について 1. 環境環境への対応 2. 海外炭安定供給への対応 Ⅱ. 石炭技術の現状と課題 1. 石炭利用技術分野における技術開発の現状と課題 (1) 石炭燃焼技術 03 (2) 石炭利用に係るSOx 等排出削減技術 06 (3) ハント リンク 性向上 多目的転換技術 07 (4) 石炭灰有効利用技術 石炭開発分野における技術開発の現状と課題 (1) 探査 評価技術 09 (2) 生産 保安技術 09 (3) コールクリーニンク 11 (4) 低品位炭の改質技術 11 (5) 地球温暖化カ ス削減 11 (6) 生産自動化 無人化技術及び地下カ ス化等次世代技術 石炭分野における技術協力の現状と課題 (1) 石炭利用分野 13 (2) 石炭開発分野 13 Ⅲ.21 世紀石炭技術戦略の展開 1. 戦略の基本的方向 石炭利用技術戦略の展開 ( 1) 石炭利用技術の基本戦略 15 ( 2) 基本戦略に基づく技術開発等の展開 石炭開発技術戦略の展開 ( 1) 石炭開発技術の基本戦略 20 ( 2) 基本戦略に基づく技術開発等の展開 国内技術基盤等の強化 27 おわりに 補論 1: 産官学の役割分担について補論 2: フ ロシ ェクト評価の考え方について ( 別添資料 ) 21 世紀石炭技術戦略研究会 研究会委員名簿 参考資料 審議経過

61 ( 前略 ) Ⅱ. 石炭技術の現状と課題 ( 中略 ) 2. 石炭開発分野における技術開発の現状と課題 ( 中略 ) (2) 生産 保安技術 ( 中略 ) 保安技術我が国の保安技術の開発は 保安確保のための技術開発に加え 石炭産業の国際的な展開という視点から 産炭国との技術協力 技術移転を積極的に推進している 概要は以下の通りである : 1) 重大災害防止適用化技術の開発 地圧 カ ス対策 採掘区域周辺の岩盤 炭層の状況に対応した地圧の制御 管理技術の開発 炭層から湧出する可燃性カ スを総合的に制御 管理する技術の開発 ( 豪州 CSIROとの炭鉱カ ス管理技術の共同研究 ) 出水事故防止のための地下水挙動を予測する解析手法の開発 自然発火 坑内火災防止対策 自然発火 坑内火災防止技術に必要な火災検知センサー等高性能センサー類の開発及び監視システムの高度化技術の開発 ( 中国煤炭科学研究総院との自然発火防止技術の共同研究 ) 採掘跡自然発火防止対策としての高濃度スラリー充填技術の開発 2) 保安施設等高度化技術の開発 保安施設機器等適用化対策 次世代型坑内通信装置 各種坑内機器監視装置 自動化機器の開発 集中監視システムや高性能保安機器などの海外炭鉱への適用化 坑内環境改善対策

62 ( イント ネシアMTRDCとの集中監視システムの共同研究 ) 粉じん 騒音等坑内環境改善技術の開発 3) 保安技術情報交換等 保安技術情報交換 海外保安技術調査 ワークショッフ 等の開催 保安情報誌の発行等による石炭生産各国との情報交換 災害要因分析 頻発災害に関わるヒューマンファクターについての調査 分析 及びリスク評価 低減に係る調査 研究 ( 中略 ) 3. 石炭分野における技術協力の現状と課題 ( 中略 ) (2) 石炭開発分野 産炭国( 豪州 中国 イント ネシア ヘ トナム ) と生産 保安技術共同研究を実施中 ( 中略 ) Ⅲ.21 世紀石炭技術戦略の展開 ( 中略 ) 3. 石炭開発技術戦略 (1) 開発技術の基本戦略石炭は豊富な埋蔵量を有しているものの アシ ア 太平洋地域を中心とした石炭需要の増加等により 海外産炭国における経済的石炭埋蔵量の減少が見込まれ また 地球環境問題への対応が求められる中 エネルキ ーセキュリティーの確保を図り 石炭を安全 安価に且つ環境に優しく今後とも中核的かつ重要なエネルキ ーとして開発していくために 我が国で培われた技術を活かし 海外にフィールト を求めて積極的に展開することを戦略目標とする このため 石炭開発技術については今後 経済的可採資源の減少 生産性向上の必要 坑内掘化 深部化 奥部化の進展 環境制約の強化といった産炭国の状況を踏まえ 技術開発の期間を2010 年まで 2020 年まで 203

63 0 年までを区切りの目安として 2010 年までには 既存技術の高度化 適用化に重点を置き 2020 年までには技術の融合 低品位炭利用等 新分野での展開を図り 2030 年までには 革新的な次世代技術の開発に取り組むことを目標とし 効果的かつ総合的な研究開発を図っていくことが不可欠である ( 図 3 4 5) 1 技術の高度化 適用化の世代 ~2010 年まで ( 中略 ) 生産 保安技術の高度化並びにシステム確立 各国への適用化我が国の優れた坑内掘 その深部化 奥部化に対応した技術や高度通信技術等の 我が国がこれまでに培った世界的にも優れた生産 保安技術を海外において積極的に低コスト生産システムとしての構築等を図ることにより 適用化させる これにより 海外産炭国の経済的資源の拡大を図るとともに 生産性や保安の向上に貢献し 我が国への海外炭安定供給を図る また これらを通じて石炭産業のヒ シ ネスチャンスの拡大も図る ( 中略 ) (2) 基本戦略に基づく技術開発等の展開 ( 中略 ) 2 生産 保安技術の高度化並びにシステム確立 各国への適用化 ( 中略 ) 2-2 保安技術常に生産技術の進展状況に対応しつつ セ ロ災害を目標とした技術開発を実施する (i) 短期 (~2010 年 ) 災害率の更なる低減と生産の効率化 低コスト化に必要な保安技術の開発 岩盤評価 支保設計技術の開発: 高速掘進に対応可能な岩盤評価技術と最適支保設計システムの開発 崩落災害予知技術の開発: 天盤崩落の危険性を事前に予知し 坑内作業員にその危険性を知らせる技術の開発 坑内カ ス湧出量評価技術の開発: 炭層カ ス包蔵量等のテ ータから 掘進 採炭時のカ ス湧出量を予測し 最適通気 最適カ ス抜きの設計を可能と

64 する評価技術の開発 高度化センサの開発: センサ自体に信頼性評価機能を組み込んだ 自然発火 坑内火災早期発見用センサの開発 高度坑内通信システムの開発: 多様な情報通信機能と作業員の位置把握が可能な坑内通信システムの開発 粉じん 騒音等環境改善技術の開発: 坑内作業現場の粉じんや騒音等の環境を更に改善するための 発生防止 抑制技術の開発 リスク評価システムの開発: 各種作業や現場のリスク 保安機器や各種保安対策のリスク低減効果を評価し 安全性向上に寄与するシステムの開発 (ii) 中期 (2010~2020 年 ) セ ロ災害の追求と難条件採掘における保安技術の開発 地圧 カ ス 出水等災害総合評価 管理システムの開発: 深部 難条件採掘に伴い発生が予想される カ ス突出 山はね 異常出水等の災害を未然に防止するために その危険性を事前に把握 評価する技術と 適切な対策措置の決定を支援するエキスハ ートシステムの開発 高効率カ ス抜き カ ス管理技術の開発: 深部化に伴うカ ス湧出量増加に対応する ウオーターシ ェット等の技術を用いるカ ス抜き効率を高める技術の開発 坑内火災自動消火技術の開発: 坑内ヘ ルトコンヘ ヤ火災等を常時監視し 火災発生時に初期消火を自動で行うシステムと効率的消火技術の開発 次世代坑内救護システムの開発: 災害発生時の情報収集や救助活動が可能な救護車輌等の開発 危機管理システムの開発: 災害等の緊急時発生時に迅速な対応を可能とするための通信 退避誘導装置 作業員の生命情報管理システム 災害シミュレーション等の開発 (iii) 長期 (2020~2030 年 ) セ ロ災害の達成と次世代生産技術に対応した保安技術開発 自動化 無人化対応保安技術の開発: 各種自動化 無人化機器に対応する保安確保用センサや保安確保技術の開発 地下カ ス化対応保安技術の開発: 地下カ ス化による異常燃焼 地表へのカ ス漏気 地表沈下等を検知 防止する技術の開発 次世代生産技術対応型保安技術: その他次世代型生産技術の進展に応じた保安技術開発 ( 後略 )

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68 保安技術開発 移転長期計画 2001 年 5 月

69 保安技術開発 移転長期計画 目次 はじめに 第 1 章 世界の石炭事情 第 2 章 我が国の石炭事情 第 3 章 これまでの保安技術開発 移転の概要 1. 保安技術の開発 (1) 総括 (2) 各分野別技術開発の概要 1 重大災害防止適用化技術 2 保安施設等高度化技術 3 保安技術情報交換等 2. 保安技術の移転 (1) 総括 1 各国別保安技術移転の概要 2 中国 3インドネシア 第 4 章 今後の課題と各国のニーズ 1. 今後の課題 2. 保安技術共同研究 技術移転のニーズ (1) 開発途上国における保安技術移転のニーズ 1 中国の現状とニーズ 2インドネシアの現状とニーズ 3ベトナムの現状とニーズ (2) 先進国における保安技術共同研究のニーズ 1 豪州の現状とニーズ 2ICCRの共同研究協力に対する我が国の役割

70 第 5 章 今後の技術開発 移転の基本的方向 1. 今後の基本的方向 2. 技術開発 適用化の課題 項目 (1) 保安技術適用化事業 1モデル炭鉱技術適用化事業 (2) 保安技術共同研究事業 1 深部化対策技術の開発 2 自然発火 坑内火災防止対策技術の開発 3 保安施設機器 坑内環境改善対策技術の開発 (3) 保安技術情報交換事業 3. 保安技術開発 移転の機関の整備 人材の確保 別紙 1 保安技術開発 移転の現状と評価 ( 表 ) 別紙 2 今後の保安技術開発 適用化の課題と目標 ( 表 ) 別紙 3 これまでの保安技術開発長期計画との関係 ( 図 ) 参考資料

71 はじめに 現在石炭は 世界の一次エネルギー消費量の約 25% を占める重要なエネルギー源である 石炭は地球環境問題の観点から厳しい課題があるものの ダイナミックに経済成長しつつあるアジア太平洋地域を中心として 石炭需要は今後も増大することが見込まれている 我が国においても石炭は一次エネルギー供給の約 17% を占めており エネルギーセキュリティ及び経済性の観点から重要なエネルギーの一つとして位置付けられている 一方で我が国は石炭供給の97% を海外に依存しており 今後も我が国の経済社会が持続的に発展して行くためには石炭資源の安定供給が不可欠であり その確保は重要なエネルギー政策の一つである しかし 海外産炭国では 重大災害の発生 採掘条件の悪化 経済的採掘資源の減少 あるいは環境面での制約等に起因する安定生産を阻害する可能性も指摘されている この結果 我が国への石炭安定供給に支障を来すことも懸念されている このため 我が国への石炭資源の安定供給確保等の観点から 平成 8 年 6 月 保安問題懇談会は 保安技術開発長期計画 ( 平成 9 年度 ~13 年度 ) を策定し 重大災害防止適用化技術 保安施設等高度化技術の開発や 海外産炭国との共同研究 技術移転等について 関係業界 大学及び研究機関による有機的連携の下鋭意取り組んできたところである その結果 優れた保安技術が開発され 一部の技術は既に中国 インドネシア等に移転され成果を収めている こうした中で 海外産炭国から我が国石炭鉱山の保安分野に関する技術協力の要請が高まっている したがって 石炭の安定供給確保の観点から 我が国にこれまでに蓄積された高いレベルの保安技術を引き続き海外の石炭鉱山に適用化していくことが重要である また 海外産炭国との共同研究等により保安技術を高度化することで 世界レベルでの石炭鉱山の保安向上に寄与すべきである 今後 5 年間の我が国の保安技術の開発 適用化の展開については これまでに開発された技術成果を厳正に評価した上で 海外産炭国への積極的な技術適用化及び共同研究の実施により我が国への石炭の安定供給を主な目的とし 今般 保安技術開発 移転長期計画 ( 平成 14 年度 ~18 年度 ) を策定した -1-

72 第 1 章 世界の石炭事情 石炭は 石油を始めとする他のエネルギー資源に比べ埋蔵量が豊富で 賦存地域も広範囲に分布し供給安定性が高く 経済安定性においても優れている また石炭は 世界の一次エネルギー供給量の約 25% を占める重要なエネルギー資源である 特に アジア太平洋地域では石炭消費量は石油に匹敵する量であり 一次エネルギーの約 45% を占めている 一方で石炭は地球温暖化等の地球環境問題の観点から利用面における厳しい課題があるものの ダイナミックに経済成長するアジア太平洋地域を中心に今後も需要は増大する見通しであり 世界の石炭需給が現状よりもタイトとなるのは必至である 開発途上国では 石炭産業は重要産業の一つとして位置付けられている こうした産炭国では 需要の増大等に伴い露天掘りから坑内掘りへ移行することによる保安問題の発生や また既に坑内採掘を行っている現場では 採掘区域の拡大や深部化に伴って採掘条件が悪化することによる災害の増加が深刻な問題となっている 炭鉱では一度災害が発生すれば多くの人命を失うとともに 坑内の密閉等によって石炭の生産に支障をきたすこととなる 先進産炭国においても 自然発火や坑内火災の密閉により生産活動が長期間停止する事例も報告されている したがって 炭鉱での保安確保はこれら産炭国の喫緊の課題となっている -2-

73 第 2 章 我が国の石炭事情 我が国の石炭は 戦後 石炭から石油へのエネルギー転換が進む中で 急速に価格競争力を失い 数次に亘る徹底した合理化の結果 生産量は大幅に減少し 現在 主要炭鉱は僅か二炭鉱となっている 他方 我が国は経済の成長に伴うエネルギー消費の大半を海外に依存してきた 石炭はエネルギーセキュリティ及び経済性の観点から重要な 石油代替エネルギー の一つとして位置付けられており 依然として重要なエネルギー資源の一つである 現在見直しが進められている長期エネルギー需給見通しでも 基準ケースとして2010 年には石炭の占める割合が約 22% に増加すると見込んでいる 一方で我が国は石炭供給の9 7% を海外に依存し 世界の石炭貿易量の約 3 割を輸入する世界最大の石炭輸入国でもある こうした中 我が国では坑内の採掘現場の深部化 奥部化が進行し 厳しい坑内環境の下 官民挙げて保安問題の克服に取り組んできた結果 優れた保安技術が蓄積されている 近年 海外産炭国からは こうした我が国の保安技術に関する技術協力の要請が高まっている エネルギー資源に乏しい我が国は 経済社会の持続的発展のため中長期的視点に立ち 産炭国のニーズを踏まえつつ 我が国に蓄積した高度な保安技術をより一層低コスト化 高度化し その技術を海外へ積極的に移転することで 石炭資源の安定供給確保に努めてきた 保安技術を向上させることが 石炭の増産や生産性の向上に直接的に結びつく訳ではないことや 保安技術の開発には多額の費用と長期にわたる開発期間を要することから 民間での取り組みは進みにくい傾向にある このため 今後とも国がエネルギー政策等の推進の観点から 産炭国のニーズを踏まえた保安技術の移転や共同研究の実施等を通じた石炭の安定供給確保に取り組んで行くこととしている -3-

74 第 3 章これまでの保安技術開発 移転の概要 ( 別紙 1) 1. 保安技術の開発 (1) 総括我が国における石炭鉱山の保安技術開発は 平成 8 年 6 月 通商産業省環境立地局長の私的研究会である 保安問題懇談会 において策定された 保安技術開発長期計画 ( 平成 9 年度 ~13 年度 ) に基づいて 石炭の安定供給確保等の観点から 通商産業省が中心となって計画的に推進されてきた これらのプロジェクトは内容が広範囲であり 海外の炭鉱現場への実用化を目指すものであることから 推進に当たっては 国家的プロジェクトとして国内外の産 学 官の有機的な連携を図りながら進められてきた この計画の中では 技術開発として 1 保安技術の高度化を図り海外技術移転を行うため 国内炭鉱を活用し実証試験を行う 保安技術高度化型技術開発 2 先進産炭国と共同でニーズの高い課題について双方の得意とする技術を持ち寄り 相手国又は国内炭鉱を実証試験の場として研究を行う 保安技術共同研究型技術開発 の二つの類型が提案され それに基づいて具体的な開発課題が進められてきた その結果 我が国独自の岩盤監視技術やベルト監視ロボットが開発される等 着実な技術開発の成果が得られた 一方 このような技術開発の成果をベースに海外との保安技術交流 共同研究も活発化し 日豪エネルギー R&D 協議に基づいて実施された 炭鉱ガス管理技術の共同研究 では現場的なガス抜き技術において成果を収め 豪州側からも高い評価を得ている (2) 各分野別技術開発の概要 1 重大災害防止適用化技術 a) 地圧 ガス 出水対策世界的に採掘区域の深部化 奥部化が進行すると予想されるなかで 地圧 ガスに起因する問題を克服するために 採掘区域周辺の岩盤 炭層条件に対応した地圧の制御 管理技術の開発 炭層から湧出するメタンガスを総合的に制御 管理する技術の開発を進めてきた また 出水災害を防止するという観点から 坑内水の挙動を把握する技術開発も行った 特にガス管理の分野では 日豪エネルギー R&D 協議での合意に基づき 大量出炭高能率採炭切羽での湧出ガスの問題を抱える豪州との共同研究を実施し 成果を収めた 地圧制御技術の開発通常の地質条件 採掘条件でのボルト支保の効果や 断層周辺や払跡近傍の特定箇所での長尺ボルト及び高強度ボルト等の有効性が示された また 複数の天盤変位量 -4-

75 を坑外監視できるシステムを開発し 現場適用化を終了した さらに ボルト孔作孔時のデータから天盤内の三次元的な亀裂分布や岩種情報を解析 表示する技術を開発した この技術は我が国独自のものであり 日豪共同研究 急速沿層坑道掘進システムの開発 にも採用されている ガス管理技術の共同研究( 豪州 ) CSIROとニューサウスウエールズ州ダートブルック炭鉱をモデル炭鉱として実施したガス管理技術に関する共同研究では 各種払跡ガス抜きに関する現場試験や払跡ガスの流動を把握するための現場計測等を実施した その結果 ガス抜き効率を試験開始当初の20% から 最終年度には60% 程度にまで向上させることができた さらに 払跡への通気漏気及び地表ガス抜きに関連するガス流動の三次元シミュレーションが可能なソフトウエアも開発した これにより 通気方法や通気対策の比較検討が容易になった 国内では ボーリング孔からのガス抜き量予測も可能な三次元ガス湧出解析ソフトウエアを開発した これにより ガス抜き量や湧出ガスに関する定性的な評価が可能となったが 定量評価を可能にするにはガス透過率の決定方法や解析精度をさらに向上させる必要がある さらに 先端駆動モーターと方向計測装置を用いた方向制御作孔 分岐作孔技術の現場適用化試験を実施し 500mクラスの方向制御 分岐作孔技術を確立した 出水防止対策浅部坑内掘り炭鉱における降雨量と水位変化の関係を把握するために ボーリング調査や数値解析プログラムを開発し 地下水挙動を把握する技術を開発した また 深部の炭鉱での水挙動を把握するために 方向制御先進ボーリングにより沿層坑道掘進予定箇所の断層の存在 湧水量等の基礎データを収集した また 出水災害が多発しているベトナムからの要請に基づき 災害発生状況や炭鉱の操業状況等に関する調査を実施し 技術移転に向けての基本計画を作成した b) 自然発火 坑内火災防止対策海外産炭国においては 自然発火 坑内火災による災害は後を絶たず 世界各国で当該災害の防止は最重要課題に位置付けられている このため 早期発見のためのセンサー開発や 防止対策としての高濃度スラリーによる充填技術の開発に取り組んだ 自然発火 坑内火災検知技術の開発室内試験で示された有効性に基づき 本質安全防爆型の臭気センサーを開発し 現場計測を実施してきたが 国内の炭鉱では自然発火 坑内火災の発生事例が少なく 実証データを得ることができなかった 平成 10 年度でこのテーマは終了し 臭気センサーの現場適用化試験は中国での共同研究事業へと引き継いだ -5-

76 払跡充填新技術の開発ドイツ鉱山技術研究所 (DMT) と協力し 高濃度スラリー払跡充填システムの現場適用性について調査した 坑内での充填材料循環試験や操業中の採炭切羽の払跡への充填試験等を実施した結果 固形物濃度 60% 以上 ( 重量比 ) の高濃度スラリーの圧送 充填が採炭作業と平行して可能であることが確認できた 2 保安施設等高度化技術 a) 保安施設機器等の開発我が国の保安施設機器 特に集中監視システムは既に世界最先端のレベルに達していると評価されているが さらにその技術を高度化させるために 新しい坑内通信装置の開発 ベルトコンベア監視ロボットの急傾斜対応及び防爆化を実施した他 炭鉱現場においてニーズの高い保安機器の開発を実施した 保安施設機器の開発防爆型多チャンネル通信装置の現場適用化試験を実施し その適用性を確認するとともに PHS 携帯通信装置や人員位置情報確認システム等の坑内総合通信ネットワークへの組み込みについて概念設計を実施した その他 ガス抜き管内流量計 ( 流速計 ) 高輝度 LEDを使用した本質安全防爆型尾灯 災害発生後の密閉内等の状況を把握する手段としての防爆型ボアホールTVカメラ 低濃度 高濃度のダブルレンジで使用できるメタン検知器等を開発し 実用化した 自動化 無人化技術の開発既に開発して実用化が進んでいる非防爆型ベルト監視システムの傾斜対応化 ( 傾斜角 0~20 ) を実施し 現場適用化を完了した これらの開発により 従来固定式カメラと人間による監視に頼っていたベルト監視に機動性が加わり より迅速な対応が可能となった さらに 非接触給電方式を採用する防爆型ベルト監視ロボットを開発し 現場適用化を完了した 非接触給電方式の炭鉱での採用は世界初である 将来的には移動式消火システムや運搬用モノレール等の走向部への給電 あるいはケーブルを牽引している採炭機械等への応用も考えられる -6- b) 坑内環境改善対策坑内粉じん環境に関しては 長年の成果 ( 測定機器 保護具の開発 粉じん抑制対策等 ) により改善されているが 一部坑道掘進時の岩盤 石炭切削時に発生する粉じん対策等については改善する余地がある このため 新型フィルタを用いた小型 高効率集じん機を開発し 本方式による粉じん抑制効果を確認した また 模型試験 コンピュータ解析により 押込 - 吸出通気併用方式の有効性を確認すると同時に 風管の配置 風量等の最適条件を決定した 騒音環境に関しては 既に保護具等の開発が終了しているが 近年の大型機械の導入に伴う騒音環境の変化を把握するために 坑内騒音環境調査を実施するとともに

77 調査で明らかとなった騒音箇所での対策を開発した 特に ベルトコンベアの積替口 局部扇風機原動機 及び斜坑人車等を対象に 防音素材 反射板等の対策工法を開発し その効果を確認した 3 保安技術情報交換等 a) 保安技術情報交換事業海外の保安状況や先進保安技術の調査を実施するとともに ワークショップやセミナーを開催し さらには海外産炭国を対象に石炭保安情報誌 ( Coal&Safety) を発行し 積極的に海外産炭国との情報交換 技術交流を実施した また 国際石炭研究委員会 (ICCR) のメンバー国として国際的な共同研究実施に向けてのワークショップにも参加し 各国との共同研究の可能性について検討した b) 災害要因分析調査これまで行ってきた人間の行動及び心理等のヒューマンファクターに着目した災害事例の分析や原因究明 対策検討に関する調査のとりまとめや報告会を開催した 平成 11 年度からは 炭鉱保安機器によるリスク低減効果の評価手法を開発する目的で ガスセンサーを中心にセンサーの信頼性評価や一般的なリスク管理手法を炭鉱の各種作業や保安管理に応用する調査を開始した また 豪州の炭鉱リスク管理 リスク評価の専門家を招聘して 国内関係者との情報交換 意見交換を行った 2. 保安技術の移転 (1) 総括アジア各国の開発途上産炭国では石炭鉱業は経済発展のための主要産業の一つであるが 依然として重大災害が後を絶たない状況が続いている中で 災害が頻発する中国とインドネシアを対象として 1 我が国の優れた保安技術を移転する 保安技術移転事業 2 保安技術専門家の派遣と産炭国の炭鉱管理者等を我が国へ受け入れ研修を行う 保安技術交流 移転事業 を実施した その結果 特に中国では自然発火防止技術の移転の結果 モデル炭鉱での自然発火発生件数が激減するという成果を得た また インドネシアにおいても集中監視システムの導入等に伴い 保安管理技術に関する認識が確実に高まっている (2) 各国別保安技術移転の概要アジア各国の開発途上石炭生産国では炭鉱災害が頻発する中 我が国に蓄積された保安技術を積極的に移転して技術協力を推進することで災害発生防止に貢献することを目的として 中国及びインドネシアへの保安技術移転事業を実施した いずれの場合もモデル炭鉱への技術移転を通して保安技術の普及を図ろうとするもので 中国では 自然発火防止技術 を インドネシアでは 集中監視技術 を技術移転の対象とした -7-

78 1 中国中国への技術移転は 中国撫順市の撫順礦務局老虎台炭鉱をモデル炭鉱に選定して 自然発火防止技術の共同研究事業 として中国煤炭科学研究総院と実施した 老虎台炭鉱に一酸化炭素検知器を中心とした集中監視システムや炭壁温度観測システムを導入し 自然発火早期発見監視システムのモデルを構築した これらの監視技術の導入により 自然発火の兆候の早期発見が可能となった さらに中国で一般的に採用されている砂充填に代わる方法として 我が国のフライアッシュ スラリー注入 充填技術を移転し 高落箇所や払跡での注入 充填試験を実施し その効果が非常に高いことを実証した これらの技術移転の結果 老虎台炭鉱では自然発火防止対策技術が飛躍的に向上し 1996 年には年間 100 件近く発生していた自然発火の発生件数が激減し 年には1 件も発生しておらず 中国側からも高い評価を得ている また 重大災害が多発している中国中小炭鉱の保安技術意識の向上及び定着を図ることを目的として ガス 炭じん爆発災害防止に焦点を当てて研修等を中心とした技術交流を実施した 中国での研修会の開催の他 中国の炭鉱保安教育担当者 管理者等の日本での研修や 中小炭鉱の保安教育に使用されるビデオを制作 関係機関に配布した これら日中の炭鉱保安関係者の交流により 中国の炭鉱災害の低減 防止に寄与した 2インドネシアインドネシアへの技術移転として 集中監視システムの共同研究 をインドネシア鉱山技術研究開発センター (MTRDC) と実施した この共同研究では オンビリン炭鉱をモデル炭鉱として 坑内ガス (CH4 CO) 監視を中心とした小規模集中監視システムの現場適用化試験を実施し 坑内ガス挙動把握技術のモデルを構築した また 通気解析 計算ソフトをモデル炭鉱に移転し 実務に対応できるレベルの技術移転を達成した 一方で 保安意識の向上と定着を図り 救護隊員育成とその指導者の養成を目的として 日本から技術者を派遣し 救護隊員の基礎訓練と総合演習を行った 我が国においては 九州鉱山保安センター等で国内の保安技術及び救護隊に関する研修を行った これらの研修により インドネシア独自での救護隊の組織的編成 運営 坑内保安技術の向上及び将来の救護隊訓練機関の設立等に寄与した -8-

79 第 4 章 今後の課題と各国のニーズ 1. 今後の課題我が国においては これまでの関係業界 大学及び研究機関による有機的連携の下で取り組んできた保安技術開発により 重大災害防止技術等の優れた保安技術が開発されてきた これらの技術の一部は既に中国やインドネシアに移転され成果を収めている また 豪州との共同研究によっても先進保安技術が開発されている 今後は これまでに我が国において開発 蓄積された保安技術を保安上の問題を抱える産炭国に移転 適用化することで 我が国への石炭供給の安定化に寄与すべきであるが 効率的に最終目標を達成するためには 相手国のニーズに基づき 地質条件や採掘条件に適合した技術の移転を進めて行くことが課題である さらに 地圧制御技術やガス管理技術として開発されてきた個別技術を集大成し 総合的な保安技術として移転 適用化していくことも必要である また 先進産炭国ではより生産性の高い 経済的な採掘方法が導入されることが予想される このような各種機械や坑内条件の変化に対応できる保安機器やソフトウエアを開発することも課題である 技術の集大成や技術開発を効率的に進めるためには 同じ課題を有する先進産炭国との共同研究を活用すべきである 2. 保安技術共同研究 技術移転のニーズ (1) 開発途上国における保安技術移転のニーズ中国 インドネシア ベトナム等のアジア太平洋地域の産炭国は 今後の経済成長に伴うエネルギー需要の増大に対応するために 自国で生産できるエネルギーを有効活用するため石炭生産の効率化 あるいは増産を計画している しかしながら 多くの国で基盤的保安技術の遅れ 保安法規 監督体制の未整備等多くの問題を抱えている このため 依然として多くの災害が発生しており 今後の石炭の安定生産 安定供給に重大な影響を及ぼす可能性が高い 海外産炭国 特にアジア太平洋地域における産炭国の保安レベルの向上を図り安定生産に寄与することが 我が国への石炭安定供給確保の面からも極めて重要である 災害が頻発している各国からは 我が国が今日まで培ってきた優れた保安技術の移転 技術協力に対する期待が高まっている 1 中国の現状とニーズ中国は石炭産業の構造改革を進め 中小炭鉱の整理を図り 生産量は1998 年の約 12 億トンから2000 年には約 9 億 5,000 万トンにまで減少しているが 年には再び15 億トンを越える生産を計画している 一方では 我が国の中国からの石炭輸入量は近年増加の一途をたどり 2000 年には1995 年の約 2 倍近い1,700 万トンに達している しかしながら 近年ガス爆発等の重大災害が頻発しており 1999 年の炭鉱災害による死亡者は約 6,400 人と報告されている また 重大災害による死亡者の50% 以上がガス爆発等のガスに起因する災害で死亡 -9-

80 している 今後中国が石炭を安定的に生産し 我が国への石炭供給を確保していくためには ガス爆発等の重大災害の発生を低減させることが不可欠であり 中国側からも具体的な技術移転に関する要請が数多く出されている また 中国では法 規則 監督体制の整備が遅れ また監督官の人材育成も遅れている このため これら監督行政の整備 人材育成に対して 監督行政に長年の歴史を持つ我が国に対しての技術協力 技術移転の強い要請もある 2インドネシアの現状とニーズインドネシアの現在の生産量は約 7,500 万トンであるが 2010 年には1 億 2,500 万トン程度に増加すると見込まれている 一方 インドネシアからの石炭輸入量は2000 年には1,400 万トンに達し 中国同様着実な伸びを見せている しかしながら インドネシアでは石炭の増産に伴い条件の良い露天掘り炭鉱から坑内炭鉱へのシフトが予想され 自然発火による坑内火災の危険性や採掘資源量の減少等が問題視されている 現時点では坑内採掘炭鉱は3 炭鉱 ( 実質的に操業している炭鉱は2 炭鉱 ) しかないため災害発生件数は少ないが 1994 年には死亡者 5 名を出したガス爆発事故や 酸欠による死亡事故 自然発火等の災害が発生している また ガス観測や通気管理等の基礎的な保安技術も確立していないため 今後の坑内掘移行後の炭鉱災害の発生が問題視されている このため我が国の高度保安技術の移転に対するニーズは高い また インドネシアでは 保安法規 監督行政 救護隊体制が未整備であり 保安規則の改定 監督官の人材育成等に関して長年の経験を持つ我が国に対しての技術協力 技術移転の強い要請もある 3ベトナムの現状とニーズベトナムは 現在の年間約 1,200 万トンの石炭生産量を2010 年には約 1, 900 万トンにまで増加させる計画である 一方で ベトナムから我が国への石炭輸入量は100 万トン強と全体に占める割合は少ないが 鉄鋼生産に利用される高品質の無煙炭を供給している また 急傾斜簡易採炭技術共同研究や地質構造等調査として紅河デルタ地帯での石炭資源調査が両国政府間事業として実施されており 将来我が国からの開発輸入の可能性も検討されている しかしながら 坑内採掘の増加 採掘現場の深部移行により 炭鉱災害がさらに増加することが懸念されており ベトナム政府からも保安レベルの向上のため我が国の保安技術移転の要請が出されている ベトナムの出水災害の現状に関しては 既に調査を実施しており この調査に基づいて技術移転基本計画も作成されている ベトナムの炭田にはフランス統治時代の乱掘による旧坑が無数に存在するため この旧坑に溜まった水が原因となる出水事故が発生し 多数の罹災者が出ている このため 河川下 海面下炭鉱の豊富な経験のある我が国に対し出水災害防止対策に係る技術移転を強く要請している また モデル炭鉱への技術移転とあわせて技術交流 研修等を実施し 効率的に保 -10-

81 安管理体制を確立するための支援も要請している (2) 先進国における保安技術共同研究のニーズ豪州やアメリカ等のアジア太平洋地域における石炭技術先進国では 石炭の賦存状況や環境保護面から 近い将来には坑内採掘の比率の増加 採掘区域の深部化 奥部化が避けられないものと予想され 地圧やガスの増加等により安定生産 安定供給に支障を来たすことも懸念される また 米国の坑内掘炭鉱では 自然発火や坑内火災の発生による採掘区域の密閉等により 長期的な生産停止や最悪閉山という事態も発生している 坑道や採炭切羽での落盤 側壁倒壊天盤崩落による年間死亡者が全死亡者数の6 割近くを占めていることも問題視されている 一方 我が国では海底下や 深部化 奥部化等の悪条件下での採掘に対応するため優れた保安技術が開発され 高度な保安技術が蓄積されている そのため これら我が国の保安技術をベースに 各国のニーズに応じた一歩進んだ保安技術を共同研究により開発し普及させることで 安定生産に寄与し 我が国への安定供給確保を図る必要がある また より効率的に石炭に関する研究開発を進めるために ICCRでは国際共同研究を提唱している すでに 主要国の関係者が国際的な共同研究の可能性について討議し 国際的な共同研究の課題としてふさわしい研究開発テーマの検討を行っている 豪州等先進産炭国との共同研究や ICCRの場を活用した国際的な共同研究等を通じて 積極的に保安技術の高度化を図り その成果をアジア太平洋地域全体に普及することによって炭鉱保安を確保し 我が国を含む同地域の石炭安定供給に寄与することは 世界の石炭貿易量の約 3 割を輸入している我が国が国際的に果たす役割でもある 1 豪州の現状とニーズ 1999 年のオーストラリアの生産量は約 3 億トン ( 原炭 ) で 世界最大の石炭輸出国であり 我が国の輸入量の約 50% は豪州に依存している 2000 年の輸入量は8,600 万トンに達しているが 今後 露天採掘に適した資源量の不足や環境問題の制約等も影響し 徐々に坑内採掘の比率が増大すると予想されている また 既に坑内採掘を行っている炭鉱でも 深部移行が進むものと予測される これに伴い 地圧やガス等の深部化に伴う問題を抱える炭鉱が増加しており 保安問題に対処するための技術開発が望まれている また 豪州とは従来から政府間ベースの日豪エネルギー R&D 協議を実施しておりその中で炭鉱保安研究協力が毎年議題として取り上げられ 緊密な情報交換 共同研究を通じた技術協力が行われている この協議では 豪州の石炭の安定生産 安定供給に寄与する技術開発テーマに関して 今後も情報交換や共同研究を推進していくことが両国間で確認されている 2000 年 11 月に開催された日豪エネルギー R&D 協議では 将来の共同研究の課題として 緊急事態対応型の坑内通信技術 ウオータ -11-

82 ージェットを利用したガス抜き技術等が挙げられ ガス管理技術の共同研究終了後の課題としての検討が進んでいる また 豪州と我が国が共同で開発途上国に技術移転するという新しい形の国際協力についても豪州側から提案があった 2ICCRの共同研究協力に対する我が国の役割 ICCR( International Committee for Coal Research: 国際石炭研究委員会 ) は第一次石油危機等を契機に 欧米各国 ( イギリス ドイツ スペイン フランス ベルギー アメリカ カナダ ) の石炭生産者 政府関係機関の合意により1973 年に設立された その後 オーストラリア 南アフリカ 日本 (1976 年 ) ポーランド ロシア 中国等が参加している ICCR 設立の目的は 加盟国の間で 石炭の採掘 保安 選炭 利用 転換等の技術開発に関して定期的に情報交換を行い その活動成果を各国政府あるいは社会にPRすることである ICCRでは1997 年にカナダで開催された世界大会において 国際的な石炭技術に関する共同研究を提案し具体的な動きを進めている この一環として 2000 年 9 月に南アフリカで開催されたICCR 国際大会の中で 国際共同研究に関して専門家が討議するワークショップが4テーマに分かれて開催された 保安関係のワークショップの中で取り上げられた課題は 火災 爆発 粉じん抑制 坑内ガス湧出制御及び職業健康等であり 各ワークショップではさらに細かいテーマについて各国の現状 ニーズ 共同研究の可能性等について話し合いが行われている 世界の石炭貿易量の約 3 割を輸入している世界最大の石炭輸入国である我が国にとって 国際的な共同研究に参加し 世界全体の保安技術レベルの向上を通じて 世界全体の石炭生産の安定に貢献することは 石炭の安定供給を確保する上でも我が国の果たすべき国際的な役割である -12-

83 第 5 章今後の技術開発 移転の基本的方向 ( 別紙 2) 1. 今後の基本的方向 (1) 平成 11 年 8 月に開催された石炭鉱業審議会第 48 回総会において取りまとめられた答申で 我が国の炭鉱が長年にわたり培ってきた深部 奥部の厳しい条件に耐えうる炭鉱技術を活用し 海外炭鉱が直面する技術的課題が円滑に克服されるよう 所要の技術協力を行うことが可能となれば 結果として我が国の海外炭安定供給確保に寄与すると考えられる と指摘されており この観点から現行の 保安技術開発長期計画 終了後も これまでに開発された技術を積極的に海外産炭国に適用化していくことで引き続き我が国への海外炭安定供給確保に寄与して行くことが必要である -13- (2) 石炭鉱業審議会の答申に基づき 平成 14 年度から平成 18 年度まで 炭鉱技術海外移転事業が実施される 人から人へ技術を伝える 炭鉱技術海外移転事業は 我が国が保有する炭鉱技術 ( 探査 生産 保安 選炭 ) を発展途上の産炭国へ移転するため 我が国の炭鉱現場を活用して技術研修を実施するものである 相手国で技術の普及を図り確実に浸透させるためには 技術研修に加えてハード ソフトを含め 実際の現場に技術を適用化させることが重要であることから 炭鉱技術海外移転事業との役割分担を明確にし 戦略的にモデル炭鉱への適用化を展開することによって 相乗効果が期待されより効率的なに技術の適用化が可能となる (3) これらの適用化を効率的に進めるには 画一的な技術ではなく各国の採掘条件等に合わせた適用化が必要であり 長期的な計画の中で既存の技術を適用していく (4) また 我が国が石炭を輸入している先進産炭国については我が国が先んじている技術について相手国のニーズに応じて共同研究を行い これらの国の保安向上に資することも必要な事業である 上記を踏まえて今後の技術開発 適用化は以下の重点項目に従って実施する 我が国の優れた保安技術を発展途上産炭国のモデル炭鉱に適用化する 保安技術適用化事業 共同研究により先進産炭国に対する保安レベルの更なる向上に貢献する 保安技術共同研究事業 ニーズ把握や成果の普及を効率的に行うための 保安技術情報交換

84 2. 技術開発 移転の課題 項目 -14- (1) 保安技術適用化事業 1モデル炭鉱技術適用化事業 a) ガス爆発災害防止技術適用化事業 ( 中国 ) 中国では 近年ガス爆発等の重大災害が頻発しており 1999年の炭鉱災害による死亡者約 6,400人のうち 50% 以上がガス爆発等のガスに起因する災害で死亡している 石炭産業の集約化が進み大型炭鉱が増加するにつれ ガス爆発等の重大災害が生産に及ぼす影響が増すことも明らかであり ガス爆発等の重大災害の発生を低減させることが中国の石炭安定生産には不可欠である このため 中国政府や関係研究所からの技術移転に関する要請も数多く出されている したがって これまで我が国で蓄積 開発されてきたガス爆発防止対策技術を積極的に移転し 中国でのガス災害発生防止に寄与し 石炭の安定生産 安定供給確保を図る また 頻発する重大災害撲滅のため 中央政府 省の監督権限強化のための体制作りを行っているが 法 規則 監督体制の整備が遅れ また監督官の人材育成も遅れている このため これら監督行政の整備 人材育成に対して 監督行政に長年の歴史を持つ我が国からの技術協力 技術移転の要請もある したがって モデル炭鉱への技術移転とあわせて技術交流 研修等を実施し 効率的に保安管理体制の確立を支援する b) 自然発火災害防止技術適用化事業 ( インドネシア ) インドネシアでは石炭の増産に伴い条件の良い露天掘り炭鉱から坑内炭鉱へのシフトが予想され 自然発火による坑内火災の危険性や 採掘資源量の減少等が問題視されている 炭鉱保安に対する意識はまだその緒に付いたばかりであるが これまでの 5 年間に実施した集中監視技術の移転事業により 保安監視技術や保安に対する基本認識は向上している インドネシア政府からも自然発火防止技術や保安規則の改定 監督官の人材育成等に関して長年の経験を持つ我が国に対しての技術協力 技術移転の強い要請がある したがって 既に技術移転を終了している集中監視技術を活用する形で我が国の自然発火防止技術の適用化することで保安レベルの向上に寄与し 我が国への石炭の安定供給確保を図る また モデル炭鉱への技術移転とあわせて技術交流 研修等を実施し 効率的に保安管理体制の確立を支援する c) 出水災害防止技術適用化事業 ( ベトナム ) ベトナムでは 坑内採掘の増加 採掘現場の深部移行により 炭鉱災害がさらに増加することが予想されており ヴェトナム政府からも我が国の保安技術を移転して保安レベルを向上させることへの要請が出されている また ヴィエトナムの炭田にはかつての乱掘による旧坑が無数に存在するため この旧坑に溜まった水が原因となる出水事故が発生し 多数の罹災者が出ている 1996年には出水に伴う落盤災害で 6名が死亡する災害も発生している さらに 坑内排水管理が不備なために 雨期の大雨による坑内洪

85 水災害も発生している このため 河川下 海面下炭鉱の豊富な経験のある我が国への出水災害防止対策に係る技術移転を強く要請している したがって 我が国の出水災害防止技術を移転し 災害発生防止 保安レベルの向上を図る また モデル炭鉱への技術移転とあわせて技術交流 研修等を実施し 効率的に保安管理体制の確立を支援する (2) 保安技術共同研究事業 1 深部化対策技術の開発 a) 落盤災害予知 防止システムの開発高能率 大量出炭を追求し より経済的に より安定した石炭生産を実現させるためには 坑道掘進の能率を更に向上させることが世界的な課題となっている 断層 擾乱帯 軟弱地層等が介在する地質条件での坑道の安定性を確保する技術等 さらなる技術開発が求められている 我が国ではこのような条件下での各種坑道支保技術とそれに伴う計測データが蓄積されている これらの技術やデータを活用し 海外炭鉱の条件に適合する坑道支保設計システムを完成させる また 米国等先進国でも落盤による死亡事故が問題となっており 岩盤の安定性評価技術や落盤予知 防止技術の開発が急務となっている これらの研究開発には これまで我が国に蓄積されている岩盤制御に関する研究開発の成果が十分活用でき アメリカ 豪州等の先進国との共同研究により効率的な技術開発が期待できる b) 総合坑内ガス管理技術の開発採炭切羽の大型化 大量出炭化 あるいは採掘現場の深部化に伴い ガス湧出量が増加する また 深部移行に伴い地圧の増加により炭層のガス透過率が減少し ガス対策としてのガス抜き効率が低下することが予想される ガスの存在は ガス爆発等の重大な保安問題を引き起こすと同時に 坑内ガス濃度の上昇による電源遮断等は生産阻害要因ともなる このようなガスに起因する災害を防止し安定生産を確保するために これまで豪州との共同研究により達成された成果を取りまとめ 同時に我が国で既に個別に開発されているガス湧出量予測 最適ガス抜き及び通気の設計 評価等を有機的に組み合わせた総合ガス管理プログラムを開発し 海外炭鉱への適用化を図る さらに より経済的で効率的なガス抜き技術を豪州等との共同研究で開発する 2 自然発火 坑内火災防止対策技術の開発 a) 移動式消火装置の開発自然発火 坑内火災防止対策は 世界各国で炭鉱保安の最重要課題として位置付けられている 米国では年間数件の自然発火やベルト火災が報告されており 人災には至ってはいないものの一部の炭鉱では坑内密閉による生産停止に追い込まれたケースもある そのため 既に我が国で開発 適用化されている技術をベースに 自然発火 坑内火災をより早期に且つ確実に発見できる高性能センサーの開発や その火災発生情報を元に 遠隔操作または自動で火災現場に移動し 迅速かつ効果的な初期消 -15-

86 火作業を安全に実施する消火装置の開発を行い 米国 豪州等の先進産炭国に適用化させる 3 保安施設機器 坑内環境改善対策技術開発 a) 坑内通信とリスク管理情報システム共同研究海外炭鉱を含めた石炭鉱山のニーズに基づく先端技術の導入を促進し より安全な作業環境を実現させるために 引き続き監視 制御技術の高度化 システム開発等を推進する 特に豪州からは 日豪エネルギー R&D 協議の席上 坑内通信分野やリスクをリアルタイムで評価するリスク管理情報システムの開発についての協力要請が出されている 安全性を確保するための高度な監視システム 通信システムを豪州との共同研究で開発し 現場適用化を図る 既に我が国には高度な集中監視システムが既に導入され リアルタイムでの坑内状況把握が可能となっているが リスク管理という概念を組み合わせることで より高度な保安確保技術の適用化が可能である b)iccr 国際共同研究推進事業 1997 年にカナダで開催されたICCR 世界大会において 国際的な共同研究により効率的かつ経済的に石炭技術開発を進めることが提案された その後のICCR 委員会及び2000 年に南アフリカで開催されたICCR 世界大会でも引き続きこの問題が討議され 火災 ガス爆発粉じん抑制 坑内ガス湧出制御 職業健康等の分野において各国が参加可能な技術課題が提出され 具体的な共同研究の実施に向け担当者ベースの話し合いが始まっている 今後 国際的な共同研究を活用し ニーズの高い保安技術を効率的に開発することにより 世界全体の石炭生産の安定及び保安技術レベルの向上を図る -16- (3) 保安技術情報交換事業海外炭鉱の保安レベル向上に寄与するために 海外主要産炭国や開発途上国との保安技術に関する情報交換 人的交流を進め 各国の現状を十分把握するため 海外調査 炭鉱技術者の交流の場等を通じて世界の産炭国との保安技術に関する情報交換 交流を進め 更にインターネット等を利用して我が国に蓄積された保安技術やこれまでの成果等の情報を積極的に提供していく 主要産炭国との情報交換 人的交流等を効率的に進めるために 国内の情報網の整備を図り 各機関からの情報を一元的に収集 管理 提供できるシステムを構築し アジア太平洋地域の保安情報センターとしての機能を果たす 3. 保安技術開発 移転の体制のあり方 これまで 保安技術の開発 移転は ( 財 ) 石炭エネルギーセンターを中核として 基礎分野については大学 産業技術総合研究所と連携し また 実証試験 現場適用

87 化等については炭鉱 保安機器メーカー等と協力して実施されており 所用の成果を上げてきた 海外産炭国に対する技術移転事業では モデル炭鉱での現場適用化試験を始め 専門家の派遣による技術研修等の人材育成も重要となる これらの事業を円滑に進めるためには 保安分野での豊富な経験を有する専門技術者の確保が不可欠である しかしながら 石炭鉱業の更なる構造調整の進展に伴い 炭鉱に在籍する専門技術者の数は年々減少している また 炭鉱技術海外移転事業にも相当数の保安技術専門家が必要とされる このため 炭鉱現場経験者及び保安監督業務経験者等をこれらの専門技術者として育成し 国内外での指導者として活躍できるような所要の対策を検討することが必要である また 海外産炭国との共同研究を実施するに当たっては 専門的な知識に加えプロジェクトを管理し 効率的に共同研究を進めていく能力が要求される 現在我が国の石炭保安技術開発に携わる人材は減少の一途にあり 将来的に保安技術開発や共同研究を推進していく人材不足 能力の低下が懸念されている このような状況を改善するためには 産学官が有機的連携を図りつつ技術開発 移転に取り組む体制を作り上げることが重要である それぞれの役割分担を明確にし 世界の産炭国に我が国の保安技術技術を適用化し 我が国への石炭エネルギーの安定供給に寄与するために 技術の担い手である次の世代の技術者 研究者を確保 育成していくことが必要である -17-

88 別紙 1 保安技術開発の現状と評価 実施年度調査項目調査課題開発項目内容成果 達成度 重大災害防止地圧 ガス 地圧制御技術の開発 ボルト支保現場適用化 通常のボルト支保 長尺ボルト 高強度ボルトの 適用化技術 対策調査 計測 監視システム開発 効果及び適用条件を把握 対策調査 天盤状況把握システム開発 伝送型変位計実用化 岩盤破壊機構解明 模型試験 数値解析 作孔データによるリアルタイム天盤状況把握システム開発 切羽周辺の岩盤破壊基礎データ収集 ガス管理技術の共同 ガス抜き効率向上試験 ガス抜き効率改善 20% から60% へ 研究 ( 豪州 CSIRO) ガス抜き評価技術開発 3 次元ガス流動シミュレーションによる評価及び 方向制御ボーリング技術開発 3 次元ガス湧出 ガス抜き解析ソフト開発 方向制御ボーリング技術実用化 ( ガス抜き 断層探査への応用 ) 出水防止対策調査 炭鉱閉山に伴う水挙動の 浅部炭鉱での水挙動把握技術の開発とモデルの 観測と予測プログラム開発 構築完了 方向制御ボーリングによる 先進ボーリングの作孔精度向上完了 坑内出水基礎データ収集 自然発火 坑 自然発火防止技術の 自然発火早期発見監視システムの導入 CO 濃度監視を中心とした早期発見監視システムの 内火災防止対 共同研究事業 ( 集中監視システム ) 導入と実用化 策調査 ( 中国煤炭科学研究総院 ) 初期対応 未然防止技術 フライアッシュ充填システムの導入と実用化 自然発火特性調査 危険 性評価 自然発火発生件数激減 実験室内での特性調査 危険性評価法のモデルを開発 データの蓄積 自然発火 坑内火災 臭気センサの開発 本質安全型臭気センサ現場適用化試験は中国共同研 検知技術の開発 新型センサ基礎調査 究で実施 基礎調査終了( H10 年度で終了 ) 払跡充填新技術の開発 高濃度スラリ払跡充填 小規模システムでの現場適用化試験終了作業性 効 充填材料基礎調査 果を把握 各種混合材料の流動特性評価方法を開発

89 保安施設等 保安施設機器 保安施設機器の開発 高度情報通信装置開発 防爆型レピータ方式マルチチャンネル(3ch) 通信装置開 高度化技術 等適用化対策 高輝度尾灯開発 発完了 総合通信ネットワーク マンロケーションシス 対策調査 調査 ガス管内流量計開発 テム概念設計 防爆型ボアホールTVカメラ開発 高輝度尾灯(LED 型 ) ガス管内流量計( ピトー管方式 ) ダブルレンジメタン検知器開発 他開発完了 インパルス消火装置の調査 自動化 無人化技術の 傾斜対応ベルト監視ロボット開発 傾斜対応型ベルト監視ロボット開発完了 開発 ( 非防爆型 ) 防爆型ベルト監視ロボット開発完了 防爆型ベルト監視ロボット開発 非接触給電装置実用化 集中監視システムの共同研究 ( インドネシア MTRDC) 坑内ガス集中監視システム 開発 集中監視システム導入 モデル確立 通気計算ソフト導入完了 坑内環境改善 粉じん抑制技術の開発 移動式集じん方式開発 小型集じん機開発 吸出併用通気方式との組み合わせ試 対策調査 シミュレーション試験 験終了 実用化 粉じん抑制基礎試験 粉じん ガス挙動のシミュレーション技術開発終了 粉じん対策調査 定置式粉じん計開発 分粒装置の基礎試験終了 現地測定 計測機器開発完了( H9 年度で終了 ) 騒音対策技術の開発 騒音環境調査 坑内騒音環境データの蓄積 騒音対策技術開発 局部扇風機 ベルト積替箇所対策完了 保安技術 保安技術情報 海外保安技術情報調査 国際会議参加他 世界保安研究所会議 ICCR 世界大会他参加及び成果発表 情報交換等 交換事業 保安技術国際交流事業 炭鉱技術ワークショップ開催 ワークショップ開催( 年 1 回 ) 情報ネットワーク事業 保安情報誌他発行 Coal&Safety 発行 (No. 11 ~No.20) 保安技術情報紹介 保安技術交流 保安技術交流 移転事業 中国( ガス炭塵爆発防止 ) 派遣研修計 640 人 受入研修計 25 人 ビデオ 12 巻 移転事業 派遣研修計 50 人 受入研修計 25 人 インドネシア( 救護隊育成 ) 災害要因 災害要因分析調査 災害要因分析調査 ヒューマンファクタ関係資料 リスク低減関連データの 分析調査 保安機器によるリスク低減 収集 評価手法開発 リスク管理情報交換( 豪州 ) 豪州リスク管理の現状調査実施

90 別紙 2 今後の保安技術開発 適用化の課題と目標 年度調査項目調査課題開発項目対象国内容目標 保安技術 モデル炭鉱技術 1ガス爆発災害防止技術 中国 わが国で既に実用化されている保安技術や 対象国 ガス爆発災害防止技術モデル確立 適用化 適用化事業 適用化事業 のニーズに応じて開発された保安技術について 開 事業 発途上石炭生産国のモデル炭鉱に対する現場適用化 自然発火災害防止モデル確立 2 自然発火災害防止技術 イント ネシア 試験を行い 技術の適用化 普及を図る さらに保 適用化事業 安管理全般に関する管理体制の確立を支援する 出水災害防止技術モデル確立 3 出水災害防止技術適用化事業 ヘ トナム 保安技術 深部化対策技術 4 落盤災害予知 防止 米国等 落盤の危険性を検知し警報を発生するシステム 及 岩盤情報システム開発 共同研究 の開発 システムの共同研究 び落盤を未然に防止する技術等により 坑道や採炭 最適支保設計システム開発 事業 切羽での落盤災害を防止する技術を開発し 現場適 落盤予知 警報システム開発 用化を図る 5 総合坑内ガス管理技術の 豪州 最適通気量 最適ガス抜き等の設計 評価を総合的 ガス透過率計測装置開発 共同研究 に実施できる総合坑内ガス管理プログラムを開発し ガス湧出 ガス抜き解析の精度向上 現場適用化を図る また高効率カ ス抜き技術を開発 通気解析ソフトとの統合化 し 現場適用化を図る 高効率カ ス抜き技術 6 移動式消火装置の研究 豪州 米国等 高度化センサによる早期火災発生情報を元に 遠隔 移動式消火装置開発 操作または自動で火災現場に移動し 迅速かつ効果的な初期消火作業を安全に実施する装置を開発し現場適用を図る 7 坑内通信とリスク管理情 豪州豪州 米国 坑内の保安を確保するための高度な監視システム インターネット型坑内通信システム開発 システム共同研究 通信システムを開発し現場適用化を図る さらにこ リアルタイムリスク評価システム開発 れらのシステムを用いて 災害につながるリスク ( リスク低減シミュレーション ソフト開発 作業 環境 装置 機器に関するリスク ) をリアル 重大災害発生時対応シミュレーション ソフト タイムに評価し対応するためのリスク管理情報シス 開発 テムを開発し現場適用化を図る 8 ICCR 国際共同研究中国等 ICCR で提案されている国際共同研究のうち 国際粉じん 騒音等坑内環境改善技術推進事業的にニーズの高い保安施設機器を共同開発し 現場ディーゼル機器の排ガス対策装置適用化を図る 非接触表面温度計退避支援システム 保安技術 9 保安技術情報交換 交流 主要産炭国石炭海外調査 炭鉱技術者の交流の場等を通じて世界の 海外調査 国際会議参加 情報交換 事業 輸入相手国 主要産炭国と保安技術に関する情報交換を実施する ワークショップ開催 等 また 共同研究 技術移転ニーズを把握するとと 情報提供 技術開発成果普及 もに これまでの技術開発成果の普及を図る

91 保安技術開発長期計画 ( 平成 9 年度 ~ 平成 13 年度 ) 保安技術開発長期計画 ( 平成 14 年度 ~ 平成 18 年度 ) 調査 開発項目 ( 共同研究 技術移転先 ) 成果 達成度事業項目 ( 共同研究 技術適用化先 ) 地圧制御技術の開発 ( 豪州 (CSIRO)) 要素技術開発完了 ガス爆発災害防止技術現場適用化 ( 中国 ) 地圧 ガス対策調査 ガス管理技術の共同研究 ( 豪州 (CSIRO)) 基本技術開発完了ガス抜効率改善 (20% 60%) 自然発火災害防止技術現場適用化 ( インドネシア ) 保安技術適用化事業 出水防止対策調査 ( ベトナム ) 技術開発完了 出水災害防止技術現場適用化 ( ベトナム ) 自然発火 坑内火災防止対策調査 自然発火防止技術共同研究事業 ( 中国 ( 煤炭科学研究総院 )) 自然発火 坑内火災検知技術開発 ( 中国 ) 技術開発完了自然発火件数激減 H10 年度で終了 落盤災害予知 防止システム開発共同研究 ( 豪州 ) [ 支保設計 落盤予知システム完成 ] 総合坑内ガス管理プログラム開発共同研究 ( 豪州 ) [ ガス管理プログラム完成 ] 払跡充填新技術開発 H12 年度で終了 保安施設機器等適用化対策技術 集中監視システム共同研究 ( インドネシア ( オンビリン )) 技術開発完了 保安施設機器開発要素技術開発完了 緊急時対応型坑内通信システム共同研究 ( 豪州 ) [ マンロケーションシステム完成 ] リスク管理シミュレーションシステム共同研究 ( 豪州 ) [ シミュレーションシステム完成 ] 保安技術共同研究事業 自動化 無人化技術開発技術開発完了移動式消火装置開発 [ 機器開発完了 展開 ] 粉じん抑制技術開発要素技術開発完了 坑内環境改善対策調査 粉じん対策調査 H9 年度で終了 坑内環境改善技術開発 ( 豪州 米国 ) [ 総合環境改善システム完成 ] 騒音対策技術開発基礎調査完了 災害要因分析共同調査 ( 豪州 ) リスク低減評価手法開発中 災害要因分析共同調査 ( 豪州 ) 保安技術情報交換 ( 関係各国 ) 国際会議参加 発表ワークショップ開催 保安技術情報交換 ( 関係各国 ) 保安技術交流 移転 ( 中国 インドネシア ) 指導員派遣研修生受入