平成22年度 産炭国石炭開発・利用協力事業 「産炭国共同基礎調査 炭鉱メタンガス削減調査(豪州)」 成果報告書 平成23年6月 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 (委託先)三菱マテリアルテクノ株式会社 略 略語 語 表 英文標記 和文標記 AAU Assigned Amount Unit 割当量単位 CDM Clean Development Scheme クリーン開発メカニズム CER Certified Emission Reduction 認証排出削減量 tCER, ICER Temporary CER, Long-term CER 短期的および長期的認証排出削減量 CMM Coal Mine Methane 炭鉱メタンガス CMP3 Conference of the parties serving the Meeting of the Parties to the Kyoto protocol 京都議定書の第 3 回締約国会議 tCO 2 -e Carbon dioxide-equivalent weight 二酸化炭素換算重量 COP 15 Conference of the Parties 15 th 第 15 回コペンハーゲン締約国会議 COP 16 Conference of the Parties 16 th 第 16 回カンクン締約国会議 COP 17 Conference of the Parties 17 th 第 17 回ダーバン締約国会議国連 COSFLOW Reliable prediction and water and gas flow in mine management ガス湧出量予測シミュレーション CPRS Carbon Pollution Reduction Scheme 炭素排出削減スキーム CSIRO Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation オ ース ト ラ リ ア 連邦 科 学 産 業 研究 機 構 Feasibility Study 商業化採算性調査 ERU Emission Reduction Unit JI によって獲得された排出枠(クレ ジット) GHG Greenhouse gas 温室効果ガス IPCC Intergovernmental Change F/S JI Panel on Climate 気候変動に関する政府間パネル Joint Implementation 共同実施 KHI Kawasaki Heavy Industries, Ltd. 川崎重工業株式会社 LW Long Wall 米国 Long Wall 法 Mineral Resources Rent Tax 鉱物資源利用税 NSW New South Wales ニューサウスウェルズ(州) PRRT Petroleum Resources Rent Tax 石油資源利用税(豪州) RSPT Resources Super Profit Tax 資源超過利潤税 QLD Queens Land クイーンズランド(州) United Nations Framework Convention on Climate Change 気候変動に関する国際連合枠組条約 VAM Ventilation Air Methane 通気メタンガス VIC Victoria ヴィクトリア(州) MRRT UNFCCC i はじめに 豪州は、世界第 4 位の石炭生産国であるとともに、世界最大の石炭輸出国である。我が国 にとっては最大の石炭サプライヤーである。 一方 IPCC によれば豪州の 2008 年の温室効果ガス排出量は 576 百万 tCO 2 -e で、その内 メタンガスが 116 百万 tCO 2 -e、その内石炭産業が 32.2 百万 tCO 2 -e となっている。1990 年 の石炭産業のメタンガス排出量は 20.2 百万 tCO 2 -e であり、この 18 年の間で約 60%増加し ている。その内 99.5%は石炭生産に伴うメタン排出である。また、近年、採炭条件の深部化、 複雑化により炭鉱メタンガスの排出量は増加している。 このような中、豪州連邦政府は温暖化ガスの排出削減および排出量取引の法制化を計画中 であり、炭鉱にとって温暖化ガスの大部分を占める炭鉱メタンガス(CMM)の排出削減は炭鉱 の操業および我が国等への石炭の安定供給にとって重要な課題である。 また、炭鉱メタンガスは採掘時に一部回収し利用されているが、大部分が低濃度メタンガ ス(VAM)として放散されており、これら炭鉱メタンガスを効率的に回収・利用することに より、温室効果ガスの削減さらには採掘の安全確保に貢献する。 本調査は日豪両国が協力し、炭鉱メタンガスの効率的回収と有効利用を目的に、効率的な ガス回収・利用システムの確立に向けたプレ F/S 調査を実施し、下記の項目について取りま とめた。 (1) 主要炭鉱でのガスリザーバー特性とメタンガス排出量、回収量および利用状況 (2) 坑内堀炭鉱における炭鉱条件による採掘前の炭層からの事前ガス抜き、採掘中ガス抜 きおよび採掘跡ガス抜き技術に関する効果と課題 (3) CMM の利用技術と炭鉱条件による適用性評価 (4) VAM の管理技術と利用技術(日本技術等)の適用性評価(燃焼・熱回収技術) (5) CMM 回収と利用および VAM 利用における課題と対応 (6) 炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の提案 本調査で取りまとめた結果が、我が国の最大サプライヤーである豪州の炭鉱メタンガスの 効率的回収と有効利用に寄与すれば幸いである。 本調査は、経済産業省の助成を得て、三菱マテリアルテクノ株式会社に委託した。 平成 23 年 6 月 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 環境部 ii 要 約 石炭資源開発に伴って湧出するメタンガスは、炭鉱坑内では災害の原因となり、さらにメ タンガスは CO 2 の 21 倍の温室効果ガス係数を持つことから、大気中に放出されると地球温 暖化の原因となる。この炭鉱メタンガスはガス抜きボーリング等により炭層中から強制的に 回収される CMM(炭鉱メタンガス:Coal Mine Methane)、通気システムより希釈され、 換気ファンを通じて大気中に放出される VAM(通気メタンガス:Ventilation Air Methane) 等に分類される。このようなことから、炭鉱メタンガスは効率良く回収し、回収したメタン ガスを再びエネルギーとして有効利用できることが急務となる。 本産炭国基礎調査は豪州の炭鉱メタンガス削減調査であるが、豪州は世界第 4 位の石炭生 産国であるとともに、世界最大の石炭輸出国である。我が国にとっては最大の石炭サプライ ヤーである。 一 方 、 IPCC( 気 候 変 動 に 関 す る 政 府 間 パ ネ ル : Intergovernmental Panel on Climate Change)によれば豪州の 2008 年の GHG(温室効果ガス:Greenhouse Gas)排出量は 576 百万 tCO 2 -e で、内訳としてはメタンガスが 116 百万 tCO 2 -e、石炭産業が 32.2 百万 tCO 2 -e である。1990 年の石炭産業のメタンガス排出量は 16.2 百万 tCO 2 -e であり、この 18 年間で 約 60%増加している。その内 99.5%は石炭生産に伴うメタン排出である。また、近年、採炭 条件の深部化、複雑化により炭鉱メタンガスの排出量は増加している。 豪州連邦政府は温室効果ガス(GHG)の排出削減および排出量取引の法制化を計画中であ り、炭鉱にとって温室効果ガスの大部分を占める炭鉱メタンガスの排出削減を図ることは重 要な課題となる。 しかしながら、CSIRO(オーストラリア連邦科学産業研究機構:Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization )は豪州全体としての炭鉱 GHG 排出量を把握して いるが個々の炭鉱に関してまとまったデータベースを持っていない。本調査で初めて収集・ 分析し、まとめられる個々の炭鉱における炭鉱メタンガスの排出量、回収量、利用量等の情 報は、個々の炭鉱における今後の温室効果ガスの削減方策に貢献する。 また、大部分が低濃度メタンガス(VAM)として放散されている炭鉱メタンガスも含め、 効率的に回収・利用することにより、温室効果ガスの削減さらには採掘の安全確保にも貢献 する。 本調査は豪州の炭鉱で石炭採掘に伴って発生する炭鉱メタンガス(CMM)の大気放出を 削減する最適かつ効率的な回収と有効利用により温室効果ガスの効率的なガス回収・利用シ ステムを確立することを目的として下記のようなプレ F/S を実施した。 ① 豪州のエネルギー政策等および石炭賦存状況等 ② 主要炭鉱のガスリザーバー特性とメタンガス排出量、回収量および利用状況 ③ 坑内掘炭鉱における炭鉱条件による採掘前の炭層からの事前ガス抜き、採掘中ガス抜 きおよび採掘跡ガス抜き技術に関する効果と課題 ④ CMM の利用技術 iii ⑤ VAM の利用技術 ⑥ CMM 回収と利用および VAM 利用における課題と対応 ⑦ 炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の提案 本調査では、最新かつ非公開情報の収集が可能なのかが大きなポイントであることから、 以下の方式により情報収集に努めることとし、特に④を重視した。 ① Web 等の公開情報による調査 ② 国内外の関連報告書等の調査 ③ 国内外のメタンガス回収・利用技術関連報告書・論文の調査および関連メーカーへの ヒアリング ④ 現地炭鉱および関連機関へのヒアリング調査 本調査では、豪州および主要生産国の主要な坑内掘炭鉱について上述のような調査項目を 実施し、炭鉱メタンガスの効率的なガス回収・利用システムの確立に資する情報を収集・解 析・評価した。 iv Summary NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization), one of the implemented institutes of Japanese government, has an interest in funding research into the mitigation and reduction of the emission of greenhouse gas (GHG) and mine safety. CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization), one of the organizations of Australian government, has been able to grasp the total amount of GHG in Australia. The data regarding the amounts of emission, recovery, utilization of coal mine methane (CMM) in each coal mine will contribute to further discussion about domestic GHG. Therefore, NEDO and CSIRO intend to have an international project between these two organizations, identifying area of interest in Australia in the field of GHG reduction through Enhanced CMM Capture and Ventilation Air Methane (VAN) Mitigation. NEDO assigned a task team, composed of Mitsubishi Materials Techno Corporation, Kawasaki Heavy Industries and Japan Coal Energy Center, to execute Pre-Feasibility Study about GHG reduction and utilization of CMM and VAM in Australia. CMM emissions will increase more as coal mining deeper. The reduction of CMM including VAM is thought to contribute global climate change. This is becoming a major challenge to safety and productive operations and therefore a serious threat will be relieafed by long term reliable and efficient coal production in Australia. In addition, Australia has developed a number of coal mine gas drilling and drainage technologies over the last twenty years and achieved success in gas control. However, it is becoming increasingly clear that the current approach to coal mining and gas control is no longer sufficient to meet the complex challenges facing the industry today. For example, gas pre-drainage remains unfeasible or uneconomical in low permeability environments. In terms of coal mine methane utilisation, economical and commercially-proven utilisation technologies of ventilation air methane has not existed which has led to a significant release of coal mine methane emissions into the atmosphere. There are significant opportunities to improve the economy and efficiency of methane capture and utilisation overall, by a technique for enhancing gas recovery from coal with nitrogen injection taking a new gas combustion system. The project is pre-feasibility study aming at identifying appropriate ways and means of reducing GHG emission from coal mines through the following items, (1) Collecting general data and information by the use of an internet. (2) Investigating information obtained from either internal or external sources. (3) Investigating and hearing with related reports, papers and organizations regarding Coal Methane Gas Recovery and utilization obtained from either v internal or external sources. (4) Hearing with related local coal mines and organizations. Items (1) to (3) mentioned above become tasks within FY 2010. The investigation results were summarized as follows, Detailed lists of coal mines both in NSW and QLD states were accomplished and selected mines of interest to be carried out the field investigation in the next phase, based on collected data and information. It is also clarified that the current utilization and management was complehended at energy policies, coal schemes, coal reserves and mine condition such as underground ventilation technology, CMM and VAM in Australia. On the other hand, CMM and VAN technology was investigated in Japan as well. Such instrument as CMM and VAN has been developed by Kawasaki Heavy Industries Co., Ltd. located in Akashi plant in Hyogo prefecture. This technology will have a great advantage to reducing CMM and VAN gas at site in near future. Hearing with related local coal mines and organizations in Australia was postponed to next phase because of a force majeure. The investigation will be carried out as soon as possible after settling acceptance of each mine. vi 目 次 略語表 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅰ はじめに ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅱ 要約 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅲ Summary --------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅴ 目次 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅶ 図目次 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅸ 表目次 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- xi 1. 豪州のエネルギー政策、石炭政策、エネルギー需給動向 ............................ 1 1.1 エネルギー政策 ............................................................. 2 1.1.1 豪州のエネルギー政策 ................................................... 2 1.1.2 豪州でのエネルギー政策における税制制度 ................................. 3 1.2 石炭政策 ................................................................... 6 1.2.1 石炭政策 ............................................................... 6 1.2.2 石炭環境政策 ........................................................... 7 1.3 エネルギー需給動向 ......................................................... 9 1.3.1 エネルギー需給動向 ..................................................... 9 1.3.2 エネルギー需給計画 .................................................... 21 2. 豪州の石炭賦存状況、石炭埋蔵量、炭質他 ....................................... 26 2.1 石炭賦存状況 .............................................................. 27 2.1.1 石炭堆積盆分布状況 .................................................... 27 2.1.2 主要石炭鉱床の地質時代とその特徴 ...................................... 30 2.2 石炭資源量および埋蔵量 .................................................... 40 2.3 炭質他 .................................................................... 40 2.3.1 炭層状況 .............................................................. 40 2.3.2 炭層 .................................................................. 41 3. 主要炭鉱のガスリザーバー特性とメタンガス排出量、回収量および利用状況 ......... 46 3.1 主要炭鉱および石炭会社の概要、生産状況 .................................... 46 3.2 炭層のガスリザーバー特性 .................................................. 47 3.2.1 地質柱状図と深度 ...................................................... 48 3.2.2 石炭の吸着能力 ........................................................ 50 3.2.3 炭層ガスの包蔵量と成分 ................................................ 51 4. 世界の炭鉱ガス管理 ........................................................... 54 4.1 米国 ...................................................................... 54 4.1.1 メタン抜き技術 ........................................................ 54 4.2 中国 ...................................................................... 57 vii 4.2.1 採掘前層内掘削 ........................................................ 57 4.2.2 隣接坑道からの採炭前横断坑井 .......................................... 59 4.2.3 上位の隣接坑道を使った採炭後ガス抜き .................................. 59 4.2.4 採掘後ガスの捕集回収 .................................................. 61 5. CMMおよびVAMの利用技術 ................................................. 64 5.1 通気管理技術 .............................................................. 64 5.1.1 GHG排出量・削減量の検討 ............................................ 66 5.1.2 低濃度炭鉱メタンガス処理システム ...................................... 67 5.2 酸化熱回収技術 ............................................................ 68 5.3 CMMおよびVAMタービン技術 ............................................ 69 5.4 混焼技術 .................................................................. 71 5.5 CMMおよびVAM利用技術 ................................................ 73 6. 炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の提案 ............................. 78 6.1 炭鉱メタン湧出ガス量の予測シミュレーション ................................ 78 6.2 ガス貯留層サイズと排出量ポテンシャル ...................................... 79 6.3 脱離速度 .................................................................. 82 6.4 掘進時の炭層ガス排出 ...................................................... 84 6.5 ロングウォール(LW)での炭層ガス排出 ...................................... 88 6.6 ガスタービンおよびガスエンジンのGHG削減・排出に係わる経済性評価 ........ 92 6.7 炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の提案 .......................... 95 7. まとめと今後の課題 ........................................................... 96 引用文献および参考文献 ......................................................... 100 付属資料 ....................................................................... 100 viii 図 目 次 図 1.3.1-1 石炭需給推移 ------------------------------------------------------------------------------------10 図 1.3.1-2 豪州炭鉱規模 ------------------------------------------------------------------------------------12 図 1.3.1-3 採掘方式別の実収率推移 ----------------------------------------------------------------------13 図 1.3.1-4 労働生産性:原炭能率の変化 ----------------------------------------------------------------13 図 1.3.1-5 QLD 州生産性推移 -----------------------------------------------------------------------------14 図 1.3.1-6 NSW 州生産性推移 -----------------------------------------------------------------------------14 図 2.1.1-1 豪州の炭田および輸出港 ----------------------------------------------------------------------20 図 2.1.1-2 豪州東部の炭田位置図 -------------------------------------------------------------------------21 図 2.1.1-3 QLD 州(左)および NSW 州(右)の輸出用石炭の生産炭鉱および石炭輸出港 ------22 図 2.1.2-1 地質概略図 ---------------------------------------------------------------------------------------23 図 2.1.2-2 豪州の時代別主要造山帯 ----------------------------------------------------------------------24 図 2.1.2-3 豪州の主要炭鉱位置----------------------------------------------------------------------------24 図 2.1.2-4 NSW 州の石炭フィールド --------------------------------------------------------------------26 図 2.1.2-5 QLD 州の石炭フィールド --------------------------------------------------------------------30 図 2.3.1-1 豪州の QLD 州および NSW 州の地質概況 -----------------------------------------------34 図 2.3.1-1 ボーウェンベーズンの層序 -------------------------------------------------------------------35 図 2.3.2-2 QLD 州の石炭フィールド --------------------------------------------------------------------36 図 2.3.2-3 NSW 州の石炭フィールド --------------------------------------------------------------------37 図 3.1-1 豪州炭鉱規模 ---------------------------------------------------------------------------------------40 図 3.2.1-1 地質柱状図の例―ハンターバレー -----------------------------------------------------------42 図 3.2.1-2 豪州の LW 炭鉱の深度 ------------------------------------------------------------------------43 図 3.2.2-2 石炭の等温吸着曲線----------------------------------------------------------------------------44 図 3.2.3-1 炭層ガスの包蔵量と成分 ----------------------------------------------------------------------45 図 3.2.4-1 灰分と比重の関係 ------------------------------------------------------------------------------46 図 3.2.4-2 石炭比重とガス包蔵量の関係 ----------------------------------------------------------------47 図 3.2.4-3 岩盤内の自由ガス包蔵量 ----------------------------------------------------------------------47 図 3.2.5-1 豪州炭鉱でのガス貯留層サイズ -------------------------------------------------------------48 図 3.2.5-2 豪州炭鉱での特定ガス包蔵量 ----------------------------------------------------------------49 図 3.2.5-3 メタン包蔵量(m3/t)と採炭 t 当たりの CO2 -e の関係 -------------------------------50 図 3.2.6-1 サイロ内における米国 LW 炭からのガス排出量調査結果 ----------------------------53 図 3.2.7-1 炭壁からのガス排出レート -------------------------------------------------------------------54 図 3.2.7-2 炭壁からのガス排出量 -------------------------------------------------------------------------56 図 3.2.8-1 ガス排出割合―経験と地質幾何によるモデル --------------------------------------------57 図 3.2.8-2 採掘前と採掘後の流体圧力 -------------------------------------------------------------------58 図 3.2.8-3 ガス排出時間定数 ------------------------------------------------------------------------------59 ix 図 3.2.8-4 炭層上部でのガス排出割合推移 -------------------------------------------------------------59 図 3.2.8-5 LW ガス排出に関する作業例 ----------------------------------------------------------------60 図 4.1.1-1 ガス抜き坑井 ------------------------------------------------------------------------------------63 図 4.1.1-2 採掘跡ガス抜き坑井のプロファイル -------------------------------------------------------64 図 4.2.1-1 掘進切羽での採炭前層内ドリリング -------------------------------------------------------66 図 4.2.1-2 LW パネルでの採炭前層内ドリリング -----------------------------------------------------67 図 4.2.2-1 隣接した岩石坑道からの採炭前横断坑井 -------------------------------------------------68 図 4.2.3-1 上位近接坑道を使った採掘跡ガス抜き ----------------------------------------------------69 図 4.2.3-2 排気坑道からの上位坑道を使った採掘跡ガス抜き -------------------------------------70 図 4.2.4-1 LW パネルに沿った坑井を使った採掘跡のガス抜き -----------------------------------71 図 4.2.4-2 地表からの払い跡坑井のプロファイル ----------------------------------------------------72 図 5.1-1 温室効果ガス排出割合 ---------------------------------------------------------------------------73 図 5.1-2 メタン排出源 ---------------------------------------------------------------------------------------74 図 5.1-3 処理システム構成例 ------------------------------------------------------------------------------75 図 5.1-4 低濃度炭鉱メタン処理システムの概念図 ---------------------------------------------------76 図 5.1-5 未利用低濃度炭鉱メタン処理・発電システムの概念図 ----------------------------------77 図 6.2-1 触媒燃焼式ガスタービン ------------------------------------------------------------------------78 図 5.3-1 ガスタービン発電装置フロー ------------------------------------------------------------------78 図 5.3-2 ガスタービン例 ------------------------------------------------------------------------------------79 図 5.3-3 低濃度メタン焚きガスタービンの構成 ------------------------------------------------------79 図 5.3-4 プラント配置例 ------------------------------------------------------------------------------------81 図 5.4-1 触媒燃焼概念図 ------------------------------------------------------------------------------------82 x 表 目 次 表 1.1.2-1 新資源税税収の配分予定比較 ----------------------------------------------------------------- 5 表 1.3.1-1 一次エネルギー消費量 -------------------------------------------------------------------------- 7 表 1.3.1-2 一人当たりエネルギー消費量 ----------------------------------------------------------------- 8 表 1.3.1-3 一次エネルギー需給バランス ----------------------------------------------------------------- 8 表 1.3.1-4 電力消費 ------------------------------------------------------------------------------------------- 8 表 1.3.1-5 発電電力量 ---------------------------------------------------------------------------------------- 9 表 1.3.1-6 部門別エネルギー消費 -------------------------------------------------------------------------- 9 表 1.3.1-7 石炭生産と輸出 ---------------------------------------------------------------------------------10 表 1.3.1-8 豪州の貿易相手国 ------------------------------------------------------------------------------ 11 表 1.3.1-9 石炭企業上位 11 社 -----------------------------------------------------------------------------12 表 1.3.2-1 一次エネルギー消費見通し -------------------------------------------------------------------15 表 1.3.2-1 港湾インフラ拡張計画 -------------------------------------------------------------------------18 表 2-1 世界の石炭埋蔵量 ----------------------------------------------------------------------------------19 表 2.1.1-1 豪州の州ごとの炭田数 -------------------------------------------------------------------------21 表 2.2.1-1 可採埋蔵量 ---------------------------------------------------------------------------------------33 表 2.3.1-1 ボーウェンベーズンの炭層 -------------------------------------------------------------------35 表 2.3.2-1 NSW 州内の各炭鉱から石炭製品、石炭の特徴 -----------------------------------------38 表 3.1-1 石炭企業 ---------------------------------------------------------------------------------------------39 表 3.2.5-1 LW でのガス排出レート ----------------------------------------------------------------------49 表 3.2.6-1 生産石炭からのガス排出量 -------------------------------------------------------------------51 表 3.2.6-2 石炭の坑内滞留時間----------------------------------------------------------------------------52 表 3.2.7-1 豪州の炭鉱で採用されている 2 本坑道の通気量の範囲と メタン希釈能力の上限 ------------------------------------------------------------------------55 表 4.1.1-1 ガス抜き方法の一覧----------------------------------------------------------------------------62 表 5.1-1 低濃度炭鉱メタンガス処理システムの試算条件 -------------------------------------------74 表 5.1-2 低濃度炭鉱メタンガス処理システムの試算結果 -------------------------------------------76 表 6.6-1 温室効果ガス排出削減量 ------------------------------------------------------------------------93 表 6.6-2 現状ガスエンジンと KHI ガスタービンの比較 --------------------------------------------95 表 6.7-1 豪州 CMM 炭鉱データベース(その 1) ----------------------------------------------------98 表 6.7-2 豪州 CMM 炭鉱データベース(その 2) ----------------------------------------------------99 xi 1. 豪州のエネルギー政策、石炭政策、エネルギー需給動向 ラッド政権下で 2011 年 7 月に導入予定の炭素排出削減スキーム(CPRS)の排出量取引制 度に関して、産業界の反対が強く上院・下院とも法案が否決された。ただし、豪州は国連機 構変動枠組み(UNFCCC)に署名し、2007 年の京都議定書を締結している(表 1-1)。 表 1-1 豪州の国連機構変動枠組み (出典:UNFCCC(2004);UNFCCC(2005)) ラッド政権からジュリア・ギラード政権へ交代し、資源超過利潤税政策を変更、資源利用 税への見直しを行ったが、排出量取引制度の導入は今後の課題となっている。ギラード首相 は就任直後の記者会見で、資源業界に協力を求めると共に、資源大手 3 社、具体的には BHP Billiton、Rio Tinto、Xstrata に対して、政府との資源超過利潤税(Resources Super Profit Tax、以下「RSPT」と記載)交渉を呼びかけ、大手 3 社も応じた。7 月 2 日には早くもギラ ード政府は、新資源税に関して政府と 3 社との間で原則合意に達した旨、公表した。合意内 容は、RSPT の基本設計を資源業界寄りに大きく修正したもので、しかも、新資源税の名称 は、資源企業が不当に大きな利益を得ているような名称である RSPT から鉱物資源利用税 (Minerals Resources Rent Tax、以下「MRRT」と記載)へと変更された。 しかし、資源税の問題は解決するには程遠い状況である。MRRT 制度の詳細を詰めるのは これからであるし、先の交渉から除外された中小資源企業や石油、天然ガス事業は、現行の MRRT の 内 容 に も 不 満 を 表 明 、 更 な る 変 更 を 要 求 し て い る 。 そ れ ど こ ろ か 、 現 時 点 で は MRRT 導入法案が議会で可決される保証すらない。8 月 21 日に実施された連邦選挙におい て、労働党は無所属議員等の支持を得て、辛うじて政権の維持には成功したものの、下院で 過半数を制することには失敗し、引続き上院でも半数を大きく割る事態となっているのであ る。 日本は豪州産資源やエネルギーの大口顧客で、日本企業は豪州にも重要な権益を有するこ とから、MRRT 問題は日本の権益、ひいては日本の資源・エネルギー行政にも相当な影響を 与える可能性がある(表 1-2)。そのため、豪州政府が導入を予定している MRRT を巡る問 題を分析し、今後の動向や行方を占うことは極めて有意義である。 1 表 1-2 年 2000 日本の石炭輸入元国 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 一般炭 輸入総量 オーストラリア カナダ 中国 インドネシア ロシア連邦 南アフリカ共和国 米国 その他 Mt % % % % % % % % 90.00 59.13 8.90 2.39 13.37 9.55 3.54 1.01 2.10 94.1 58.0 6.4 1.4 17.0 10.6 3.6 0.7 2.2 98.0 55.5 5.7 0.2 19.8 11.8 4.3 0.3 2.4 103.8 56.1 5.2 0.0 18.8 12.5 4.6 0.1 2.7 119.9 55.6 3.2 2.6 15.9 14.4 5.3 0.0 3.0 120.5 57.1 4.2 0.8 12.9 16.6 6.1 0.0 2.4 121.4 58.3 4.8 0.1 11.2 17.5 5.3 0.0 2.5 128.8 60.6 5.9 0.0 7.7 17.5 6.0 0.2 2.0 128.2 70.5 2.1 0.2 9.9 8.8 7.1 0.1 1.3 57.7 60.9 56.5 58.7 58.2 59.6 5.5 3.4 4.4 17.0 14.8 11.6 13.2 15.1 17.4 4.8 5.2 5.6 0.1 0.0 0.0 0.0 2.7 0.8 0.7 0.5 0.5 Taxes,OECD, Paris. 57.7 60.6 5.0 10.1 18.4 5.1 0.0 0.1 0.6 58.2 62.8 6.2 6.3 18.3 6.0 0.2 0.0 0.3 57.4 51.9 9.5 2.8 29.9 3.0 0.0 2.0 1.0 原料炭 輸入総量 Mt 57.08 オーストラリア % 60.89 カナダ % 9.27 中国 % 11.87 インドネシア % 9.95 ロシア連邦 % 3.69 南アフリカ共和国 % 1.06 米国 % 2.49 その他 % 0.79 出典:ABS; International Energy Agency, 56.6 58.4 60.6 58.1 6.8 6.0 14.9 17.9 11.2 12.4 3.8 4.4 0.7 0.3 1.5 0.2 0.6 0.6 Energy Prices and ここでは、主として、①RSPT/MRRT 導入の政府の意図、思惑と背景、②業界団体の動向 と政府との交渉、③RSPT/MRRT の内容、④選挙後の議会情勢、⑤新資源税に関する各政党 /無所属議員のスタンス、そして⑥MRRT 導入の可否、あるいは MRRT の内容に影響を及ぼ し得る重要要因等の視点から、MRRT 問題に関する情報を述べる。 現在の石炭産業の課題は石炭生産コストの上昇、投資環境、気候変動への対応政策、技能 労働者不足とインフラ整備であるが、炭鉱メタンガスの排出削減に大きな影響を及ぼすと考 えられる炭素排出削減スキーム・排出量取引制度の導入の今後の見通しと、石炭産業に与え る影響に主眼を置いて調査を行った。 1.1 エネルギー政策 資源分野はとりわけ日本との関係が深い。豪州の資源・エネルギー産業が強い輸出志向型 である一方、日本は加工貿易立国であることから、両国は典型的な「経済的相互補完関係」 にあり、豪州の資源・エネルギー産業、さらに豪州の輸出も引続き日本に強く依存している。 1.1.1 豪州のエネルギー政策 豪州のエネルギー政策の基本方針は、連邦および各州のエネルギー大臣からなる Ministerial Council on Energy(MCE)により策定される。具体的な政策(政策立案、法制 度の管理、気候変動問題等)は、Department of Resources, Energy, Tourism(DRET)が 担当している。2007 年 12 月に、Department of Industry, Tourism and Resources(DITR) から DRET に組織改編され、現在に至っている。 2004 年 6 月に連邦政府が発表したエネルギー白書にあたる“Securing Australia’s Energy Future”では、エネルギー政策の基本目標を「繁栄(prosperity)」、 「安定(security)」、 「持 2 続性(sustainability)」の 3 点に定めている。この目標を達成すべく、以下のような総合的 な施策の枠組みを提示している。 ① 同国の保有する豊富なエネルギー資源の開発促進 ② 環境保護と経済的繁栄の維持 ③ 効率的かつ環境負荷の小さい技術の開発 ④ 国内供給市場の整備 ⑤ 供給途絶の防止および発生時の迅速な対応 ⑥ エネルギー税制の整備 ⑦ エネルギーの効率的な使用の推進 この中で、豪州連邦政府は石炭エネルギーに係る政策の目的を豪州石炭産業の持続的な成 長と環境対策であると位置付けている。2008 年 9 月には“Securing Australia’s Energy Future”に代わる新しいエネルギー白書の策定が連邦政府によって合意された。労働党のラ ッド政権は就任初日に早くも京都議定書の批准を決定するなど、気候変動問題に積極的な政 策を打ち出している。ラッド政権の資源・エネルギー政策の特徴は以下の 5 点に整理できる。 a. 技能労働者の育成 深刻な技能労働者不足を補うため、職業訓練制度の拡充を通じた技能労働者の増加策を立 案した。 b. 探鉱活動に対するインセンティブの付与 石油・天然ガスの新たな確認埋蔵量が減少してきていることから、上流企業の採掘活動に 対するインセンティブを働かせるため、探鉱活動で発生したコストに対する税制優遇制度を 設ける。 c. 資源としてのガスの重視 豪州は石炭火力発電の比率が高いが、石炭燃焼のクリーン化技術が実用化されるまでの発 電用燃料として、天然ガスを重視する。 d. インフラ整備 道路・鉄道・特に評判の悪い港湾の整備を行う。 e. 外資導入政策 前政権時代には多国籍企業による国内企業の買収に警戒的であったが、2007 年 12 月に成 立したラッド政権になってから、外国の直接投資に対する規制当局の管理が寛大になったと されている。 このラッド政権下で、石炭の埋蔵量シェアは 6 %、世界順位は 6 位、生産量シェアは 7 %、 世界順位は 4 位となり、豪州は有数の鉱物資源大国に成長した。 1.1.2 豪州でのエネルギー政策における税制制度 資源大国の豪州であるが、1983~1996 年にかけてのホーク/キーティング労働党政権時代 には、製造業の重視と、資源・エネルギー分野の相対的軽視が観察された。しかし、この労 働党政権が追求した製造業の競争力強化路線は特段の成果を上げず、他方で、最近の中国や 3 インドの驚異的経済発展の影響で、豪州では記録的な長期にわたり資源・エネルギー輸出主 導の経済成長が継続している。そのため労働党は、資源・エネルギー分野の重要性を認識し、 以前よりも同分野を重視するようになっている。 (1)RSPTの導入策 2010 年前半の段階では、ラッド政府は税制改革問題については次期選挙後の課題にする、 というのが大方の見方であった。そのため政府が答申書だけではなく、唐突に政府の税制改 革案までを同時に公表した際は、非常に注目を集めた。 公表された内容は税制改革とは考えられず、粛々と例年の予算案に盛込まれる「目玉策」 程度と揶揄する向きもあったが、盛り込まれた新資源税の導入策は画期的な政策であった。 公表された政策の骨子は以下のとおりである。 ①利潤に応じて課税される RSPT の導入 ②生産高に応じて資源企業が州等政府に支払っている資源ロイヤルティ分については、連邦 政府が RSPT 税のクレジットとして補償 ③新資源税の税収を財源にして、 (ア)基金の設立を通じたインフラストラクチャーの整備 (イ)法人税率の低減 (ウ)年金積立てインセンティブの向上を通じた貯蓄の奨励策等を実施 ④現行 30 %の法人税率を FY2013/2014 で 29 %、FY2014/2015 で 28 %にまで低減(ただし、 小規模ビジネスについては 2 年早い FY2012/2013 の時点で 28 %) ⑤ 退 職 年 金 の 増 加 策 、 具 体 的 に は 、 雇 用 者 に 課 せ ら れ た 現 行 で 9 %の 義 務 積 立 て 率 を FY2019/2020 までに段階的に 12 %へと上昇 (2) RSPT の目的と骨子 所謂「ブラウン税」の変形である資源超過利潤税(RSPT)の骨子は以下のとおりである。 ① 超過利潤(super profits)に対して 40 %を課税 ② 課税の「敷居」もしくは控除の適用率(uplift rate)は 10 年国債の利率 ③ 連邦政府は損失分の 40 %を税クレジットとして還付(投資家のリスク分は 60 %のみであ り、これは政府が 40 %の共同事業主になること) ④ 税クレジットへのアクセスは繰り延べ(そのための補償として国債の利率を適用) ⑤ 探鉱投資還付金制度の導入 ⑥ RSPT の施行は 2012 年 7 月 1 日等の計画 ここで超過利潤とは、投資決定を正当化するリターンを超える利潤とされ、上記④からそ の水準は 10 年国債の利率となる 5~6 %を超える分となる。 RSPT の主目的は、将来にわたり安定した税収の確保と、資源ブームによる資源・エネル ギー業界の税貢献を高めることにある。それに加えて、 「国内経済の二重構造/二重スピード」 (two speed economy)を是正することも目的である。なお、政府は RSPT 施行開始から 2 4 ケ年度(FY2012/2013 と FY2013/2014)の税収予測を 120 億 A$と試算した。 (3)MRRTの導入策 ラッド首相は、気候変動分野での対応・対策等に一貫性がなく不十分であったため、リー ダーとしての資質が問われ、そのため RSPT 問題での政府の大きな譲歩は、ラッド政府の信 頼性を回復不能なまでに低下させる可能性があった。 その結果、6 月 24 日にはギラードが豪州では初の女性宰相に就任した。就任直後のギラー ド首相は、ラッド政府の支持率低迷の直接の原因となった「新資源税問題」、「ボート・ピー プル問題」、そして「気候変動問題」の 3 つの大きな問題を解決するため迅速に行動し、特 に新資源税問題では、資源・エネルギー業界と話し合いの場を設けた。ファーガソン資源大 臣が主導権を握ったこともあり、早くも 7 月 2 日には、政府と大手 3 社が新資源税で合意し ている。わずかな期間で妥結に漕ぎ着けたことから、ギラード首相の評価は上昇し、また政 府としても、連邦選挙を戦う上で大きなマイナス要因になりかねない資源業界全体の反資源 税キャンペーンを回避できた。 (4) 政権交代後の鉱物資源利用税の骨子 前政府の RSPT と比較した場合の新資源税の変更点は次に述べるものである。 ①新資源税の名称を RSPT から MRRT へ変更 ②超過利潤への課税率を 40 %から 30 %に低減 ③新たに資源採掘引当て制度を導入 ④課税対象となる利潤の「敷居」は、10 年国債の利率(5~6 %)を超える分から、同利率 に加えて 7 %を超える分へと引上げ(その見返りに損失への補償措置は中止) ⑤課税対象が、RSPT の全資源・エネルギー産品から、MRRT では鉄鉱石および石炭のみに 変更 ⑥オンショアの石油や天然ガス・プロジェクトが、オフショアの石油および天然ガス・プロ ジェクトを対象とする現行課税レジームの石油資源利用税(PRRT:Petroleum Resources Rent Tax)の中に含められる。 ⑦遡及的適応措置への対応、具体的には、現行プロジェクトへの課税に際しては、減価償却 により資産価値を減少させた帳簿価額を用いるか、あるいは時価で税額の算出を行うかを 企業が選択出来るよう変更 ⑧RSPT レジームの探鉱投資還付金制度は廃棄 ⑨MRRT 課税対象の資源企業は年間の利益が 5,000 万 A$以上のみ ⑩州等政府に収めたロイヤルティについては、将来の MRRT 税のクレジット ⑪税収予測の下方修正に伴う、RSPT 税収を財源とした施策の変更、例えば現行 30 %の法人 税率を 28 %まで低下させるとの策を、FY2013/2014 時点での 29 %のみへと変更(小ビジ ネスは FY2012/2013 で 29 %) 政府は、MRRT の施行開始から 2 ヶ年度(FY2012/2013 および FY2013/2014)の税収予測 5 額を 105 億 A$と試算している。財務省が鉱物資源・エネルギー価格の予測値や生産量予測 値を上方修正したが、政府は詳細を公表していない。新規予測値で RSPT の税収を予測すれ ば 240 億 A$との見方もあり、MRRT 税収予測との差額は莫大なものとなる。表 1.1.2-1 は オリジナル RSPT および MRRT の予測税収の配分比較である。 表 1.1.2-1 新資源税税収の配分予定比較 新資源税 RSPT(億 A$) MRRT(億 A$) 法人税減税 23 17 小ビジネス償却簡易化 10 10 小ビジネス償却加速化 5 2 探鉱投資還付金 11 0 退職年金関連 23 23 州インフラ基金 14 14 財政収支への貢献 32 35 合計 118 101 税収予測 120 105 (出典:JCOAL(2010)) 1.2 石炭政策 2004 年 6 月に発表の“Securing Australia’s Energy Future”の中で、石炭に係る政策に ついて、連邦政府はその目的を豪州石炭産業の持続的な成長と環境対策であると位置付けて いる。そして、その具体的な方策として、①クリーン・コール・テクノロジーに関する研究 開発促進、②政府と産業界および豪州と他国の関係強化、③国際競争力強化等を視野に入れ た政策を実施しようとしている。以下に豪州の石炭政策について述べる。 1.2.1 石炭政策 2003 年 3 月、豪州国内において石炭の効率的利用および石炭利用による環境負荷の軽減 促進のため、政府(連邦および各州)、石炭および電力産業界の合同団体である「Coal 21」 が設立されている。 現在、連邦政府は資源・エネルギー観光省(DRET)がエネルギー分野を所管する。石炭 資源産業発展に重点を置いて、国益優先・産業保護政策が根幹である。2010 年 6 月にラッ ド(労働党)政権はギラード首相に政権交代したが、2010 年選挙では後退、国会で安定多数 を確保できなかった。2012 年 7 月から鉱物資源利用税 MRRT を導入予定である。排出量取 引制度の導入についても不透明な状況である。 MRRT について、ラッド前首相は 2010 年 5 月世界経済で力をつけるためには、税制改革 が重要であるとし税率 40 %の RSPT 導入案(2011/2012 年度に 30 億 A$、2013/2014 年度 6 に 90 億 A$)を提案したが、資源各社等から大きな反発を招き、退陣に追い込まれた。ギラ ード首相は、就任直後に問題解決に乗り出し、7 月 2 日には RSPT の名称を MRRT に改め、 税率を 30 %に変更すると発表した。 MRRT は、対象を鉄鉱石と石炭産業に限定し、年間利益 5,000 万 A$以上を適用したため、 課税対象企業の数も 2,500 社から 320 社に縮小すると見込まれている。連邦政府は、MRRT は当初案に比較し大きく譲歩し、当初予定の税収は減収するものの、2013 年の財政黒字転換 は達成できるとの見通しも示した。 現在、連邦政府は、各州で本法案の説明会を開催している。該当する業界の大手企業は本 法案に理解を示しているものの依然として中小企業の反発はあり、一方、連立を組むグリー ンズは従来から課税率を引き上げるべきだと主張しており 2012 年 7 月の正式導入まで予断 を許さない状態が続くと見込まれている。 表 1.2.1-1 電力に占める石炭火力発電依存度の高い国 国名 依存率 国名 依存率 国名 依存率 南アフリカ共和国 93% カザフスタン 70% モロッコ 70% ポーランド 92% インド 69% ギリシャ 69% 中国 79% イスラエル 63% 米国 63% オーストラリア 77% チェコ共和国 60% ドイツ 60% Coal is the major fuel used for generating electricity worldwide - countries heavily dependent on coal for electricity include (2008) 1.2.2 石炭環境政策 連邦政府は、CO2 やメタン等の温室効果ガス削減と共に、大気汚染対策も環境政策の中心 に据えている。大気汚染対策として、連邦政府は燃料の品質規制強化および燃費の向上推進 を行っている。 燃費の向上に関しては、2010 年までに豪州で販売される自動車の平均燃料消費量を 100 km 当たり 8.43 L から 6.80 L に減少させることを目標としている。 石油製品の品質規制は以下のとおりである。 ガソリンの硫黄含有量:2005 年 1 月から従来の 500 ppm が 150 ppm に下げられ、2008 年には 50 ppm 未満へと下げられた。 ディーゼルの硫黄含有量:2006 年以降、500 ppm 未満から 50 ppm 未満に、2009 年以降、 10 ppm 未満に下げられる。 連 邦 政 府 は 2008 年 12 月 15 日 に 二 酸 化 炭 素 排 出 権 取 引 制 度 に 関 す る 白 書 “ Carbon Pollution Reduction Scheme: Australia's Low Pollution Future”を発表し、二酸化炭素排 出量のキャップの導入と、二酸化炭素排出量取引制度の 2010 年 7 月 1 日からの実施を発表 した。ラッド首相は、温室効果ガスの排出量を 2020 年までに 2000 年比で 5 %から 15 %削 減すると約束した。他国の政策内容・動向と関係なく最低でも 5 %、他国の政策動向や自国 の主要産業の協力次第では、最大 15 %の削減を宣言する見通しである。ラッド首相は温室効 果ガス削減の政策が何ら実施されない場合には、温室効果ガス排出量は 2020 年には 2000 7 年比で 20 %増になるであろうと述べた。また、本政策により、対外的な競争力が減退すると いう産業界からの意見に対しては、LNG 産業や石油精製業において平均的な温室効果ガス排 出量の 60 %までの緩和措置を講ずるなど、競争力が落ちないための軽減措置を講じる予定で ある。各企業への割り当て量は 2010 年 2 月または 3 月に発表するとしている。なお、2009 年 3 月、連邦政府は、排出権トレーディング法案を公表した。同法案では、年間合計排出量 を制限する上限を創設する一方で、排出者達は豪州炭素汚染排出権を取引できることとなる。 また、豪州は 2015 年までに豪州の市場向きの石炭生産は 488 百万 t/年に達し、2010 年よ り 115 百万 t/年を増加させるとしている。今後の石炭の需給は増加すると見込んでいるので 豪州に賦存する大量の石炭資源が必要となるとしている。豪州の海外向け石炭輸出は、豪州 の石炭生産の発展を促進し、2010 年の 304 百万 t から 2020 年の 500 百万 t を目標としてい る(図 1.2.2-1)。 図 1.2.2-1 豪州石炭生産量輸出輸入推移予測 (出典:Wood Mackenzie, 2010) 豪州は現在の石炭生産の大部分が一般炭であり、2010 年に一般炭総産出量が 56 %となる ことに期待し、2020 年までに 59 %に達するとも予測している。具体的には、一般炭生産は 2010 年に 208 百万 t、2020 年までに 335 百万 t を見込んでいる。また、原料炭は 2010 年に 165 百万 t、2020 年までに 229 百万 t を予想し、この期間の石炭生産の成長は主に強粘炭 (Hard Coking Coal)で促進するとの考えである(図 1.2.2-2)。 8 図 1.2.2-2 豪州石炭別生産量推移予測 (出典:Wood Mackenzie, 2010) 1.3 エネルギー需給動向 日本は豪州産資源、エネルギーの大口顧客で、日本企業は豪州にも重要な権益を有するこ とから、ひいては日本の資源・エネルギー行政にも相当な影響を与える可能性がある。また、 石炭火力は豪州の電力の約 85 %を占めている。そこで豪州のエネルギー需給動向の調査を実 施した。 1.3.1 エネルギー需給動向 ここでは、豪州の石炭他の需給動向のみならず豪州の炭鉱動向等の調査も実施した。 (1) 豪州のエネルギー需給動向 豪州のエネルギー需給動向として、一次エネルギー消費量(表 1.3.1-1)、一人当たりエネ ルギー消費量(表 1.3.1-2)、一次エネルギー需給バランス(表 1.3.1-3)、電力消費(表 1.3.1-4)、 発電電力量(表 1.3.1-5)、部門別エネルギー消費(2007 年) (表 1.3.1-6)を以下の表に示し た。 表 1.3.1-1 一次エネルギー消費量 (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) 9 一次エネルギー消費量では、石炭をはじめ石油、その他は年平均伸び率が低く、水力に関 しては年を追うごとに減少している。それに対して、天然ガスは最も伸び率が高いものとな っている。他の化石燃料である石油や天然ガスに比べて、燃焼した際の二酸化炭素(以下 CO 2 と記載)排出量が多いため地球温暖化問題の面からは不利であるが、本調査でまとめられる 個々の炭鉱における炭鉱メタンガスの排出量、回収量、利用量等の情報は、個々の炭鉱にお ける今後の温室効果ガスの削減方策に貢献し、炭鉱メタンガスの効率的なガス回収・利用シ ステムの早急な確立が望ましいと考えられる。 表 1.3.1-2 一人当たりエネルギー消費量 (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) 豪州の一人当たりのエネルギー消費量は 2006 年を境にして減少傾向であり、表 1.3.1-3 の 一次エネルギー需給バランスでは、石炭は国内生産のうち約 73 %を輸出していることから、 石炭開発は同国の重要な産業となっていることがわかる。 表 1.3.1-3 一次エネルギー需給バランス (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) 10 表 1.3.1-4 電力消費 (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) 豪州の電力消費量は、産業・輸送・家庭・業務の年平均伸び率が増加しており、今後も伸 び率が増加するものと予想される。 表 1.3.1-5 発電電力量 (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) 豪州の発電電力量は表 1.3.1-1 で示した一次エネルギー消費量とほぼ同様な傾向を示して おり、石炭、天然ガスが発電電力でも年平均伸び率が高く、石油および水力は減少している。 このような状態が継続すれば、坑内堀炭鉱の主要な副産物である炭鉱メタンガスも増加する ことから石炭火力発電とコンバインした炭鉱メタンガスを利用した発電も増加するものと容 易に考えられる。 11 表 1.3.1-6 部門別エネルギー消費(2007 年) (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) 豪州の部門別最終エネルギー消費量は、表 1.3.1-4 の電力消費量とは異なり、輸送部門が 最もエネルギー消費量が多いものとなっている。 (2) 豪州の石炭需給動向 豪州の石炭需給動向で生産と消費について、2009 年の豪州の石炭生産量は、中国、米国、 インドに次ぐ第 4 位である(表 1.3.1-7、図 1.3.1-1)。石炭輸出量は 2.6 億 t、世界の石炭貿 易量の 28 %を占め、第1位である(表 1.3.1-8、図 1.3.1-1)。日本への主要な石炭供給は Queensland 州(以下 QLD 州と記載)と New South Weles 州(以下 NSW 州と記載)であ るが、Victoria 州(以下 VIC 州と記載)には褐炭が豊富に存在しており豪州の発電用に利用 されている(表 1.3.1-6)。 表 1.3.1-7 世界の主要粘結炭生産国(2009 年推定値) 生産国 生産量 百万トン 中国 2,971 米国 919 インド 526 オーストラリア 335 インドネシア 263 南アフリカ共和国 247 ロシア 229 カザフスタン 96 ポーランド 78 コロンビア 73 出典: International Energy Agency 2010 12 表 1.3.1-7 世界の主要な石炭輸出国(2009 年推定値、単位:百万 t) 一般炭(燃料 オーストラリア 134 インドネシア 200 ロシア 105 コロンビア 69 南アフリカ共和国 66 米国 20 カナダ 7 出典: International Energy Agency 2010 図 1.3.1-1 原料炭(粘結 125 30 11 1 33 21 合計 259 230 116 69 67 53 28 石炭需給推移 (出典:IEA Coal Information 2010、単位:100 万 t) 豪州は、一次エネルギー消費の 43.6 %が石炭で、国内消費は約 8 千万 t、電力用炭が 62 百万 t で国内消費の 86 %である。貿易動向では 2009 年は原料炭 1.25 億 t、一般炭 1.37 億 t を輸出し、 世界貿易量の約 30 %を占める世界最大の輸出国となっている(図 1.3.1-1)。 後で詳しく述べるが、豪州の瀝青炭生産量の約 97 %は QLD 州と NSW 州で採掘されてい る(表 1.3.1-8)。褐炭の採掘は VIC 州で行われており、後述のように 98 %以上が La Trobe Valley から供給されている(ACA,2008;M2M-Australia,2005)。 表 1.3.1-8 豪州の石炭埋蔵量と生産量 (出典:BP(2010);ABARE(2010)-all black coal;ABARE(2010)-lignite only) 13 (3) 豪州石炭の需給と価格 2008~2009 年度は原料炭 131.4 百万 t、一般炭 132 百万 t、合計で 263.4 百万 t を輸出し た(表 1.3.1-8)。 表 1.3.1-8 豪州の石炭輸出先(2008~2009 年度、単位:百万 t) 原料炭 アジア 日本 韓国 台湾 中国 インド タイ マレイシア トルコ その他アジア 一般炭 合計 比率 % アジア計 43.3 15.1 6.1 15.5 23.8 0 0 1.7 0.9 106.6 61.5 27.9 20 9.5 0.9 3.5 2.7 0.3 0.6 126.9 104.8 43.1 26.1 25 24.7 3.5 2.7 2.1 1.5 233.5 39.8 16.3 9.9 9.5 9.4 1.3 1.0 0.8 0.6 88.6 ヨーロッパ オランダ 英国 フランス イタリア スペイン ベルギー/ルクセンブル グ ドイツ スェーデン その他 ヨーロッパ ヨーロッパ計 3.6 3.9 2.3 2.2 1.7 1.7 1.4 1 0.9 18.6 0.6 0.1 1.1 0 0.2 0.1 0.1 0.1 0 2.2 4.2 3.9 3.4 2.2 1.9 1.8 1.6 1 0.9 20.9 1.6 1.5 1.3 0.8 0.7 0.7 0.6 0.4 0.3 7.9 その他の国 ブラジル メキシコ 南アフリカ共和国 その他の国 その他の国計 3.9 0.4 1 0.9 6.2 0.2 2.1 0 0.6 2.9 4.1 2.5 1 1.5 9.1 1.5 0.9 0.4 0.6 3.4 Total 2008-09 131.4 132 263.4 100.0 Total 2007-08 137.5 114.8 252.3 100.0 対前年 % - 4.4 15.0 出典: Australian Coal Association * Year ending 30 June. ^ Europe and EU totals are the same. Note: Source: Coal Services Pty Limited 14 4.4 石 炭 価 格 の 推 移 を 見 る と 、 2008 年 か ら 価 格 は 非 常 に 上 昇 し て い る こ と が わ か る ( 表 1.3.1-9)。 表 1.3.1-9 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 石炭価格推移(US$) 北西ヨー 米国中部 日本 原 日本 一 ロッパ スポット 料炭輸入 般炭輸入 市場価格 価格指標 価格 価格 43.48 31.59 60.54 50.81 42.80 29.01 60.45 50.30 38.53 28.53 57.82 48.45 33.68 29.85 55.26 45.71 37.18 31.72 51.77 43.66 44.50 27.01 54.47 47.58 41.25 29.86 56.68 49.54 38.92 29.76 55.51 45.53 32.00 31.00 50.76 40.51 28.79 31.29 42.83 35.74 35.99 29.90 39.69 34.58 39.03 50.15 41.33 37.96 31.65 33.20 42.01 36.90 43.60 38.52 41.57 34.74 72.08 64.90 60.96 51.34 60.54 70.12 89.33 62.91 64.11 62.96 93.46 63.04 88.79 51.16 88.24 69.86 147.67 118.79 179.03 122.81 70.66 68.08 167.82 110.11 出典:BP Statistical Review of World Energy June 2010 http://www.bp.com/statisticalreview (4) 豪州の炭鉱動向 124 の炭鉱が稼働し、坑内掘 44、露天採掘 80 炭鉱があり、直接雇用は 34,187 人である。2000 年以降で露天採掘は 24 炭鉱が増加し、坑内掘では 5 炭鉱減少した。 原炭(褐炭除く)生産は 4 億 3,725 万 t、坑内採掘は 1 億 886 万 t で 24.9 %を占める。坑内掘炭 鉱は 2008 年で 44 炭鉱が稼働し、精炭生産量は 8,633 万 t で出炭割合は 25.5 %を占める。 生産方式では、Longwall 採掘 29 炭鉱、原炭 9,942 万 t を生産した、切羽出炭は 9,128 万 t で ある。最大出炭切羽は、原炭年産 610 万 t の NSW 州 Beltana 炭鉱である。 剥土比は 5.7、精炭実収率は、全体で 78 %と 2000 年の 81 %から年率 0.51 %で低下傾向にある。 坑内掘はこの 2 年間では回復しつつあるものの、露天採掘では低下傾向が続いている。 生産性に関して、原炭能率は 2001 年をピークに、2008 年は 12,437t/年と前年から 5 %低下し、 精炭能率では 9,621t/年で 2.9 %の低下である。2000~2008 年では NSW 州は年率 1.6 %の低下 であるが、QLD 州では年率 5.9 %低下している。 生産炭鉱は BMA 社の Blackwater(QLD 州)が最大で年産 1,142 万 t、Mount Arthur(NSW 州)1,120t など大規模な大型露天採掘が多い。 企業別では上位 5 社で褐炭を除く生産の 62 %を占め 10 社で 86 %と集約化されている。表 1.3.1-9 に石炭企業上位 11 社を示す。また、鉱山会社と開発会社を表 1.3.1-10、関連組織とその役 割を表 1.3.1-11 に示す。 15 表 1.3.1-9 企業名 国名 石炭企業上位 11 社(2009 年) 製品炭生産(Mt) 炭鉱数 占有率 1 坑年産 Xstrata スイス 66.38 20 20.4% 3.32 BMA 豪英日 50.31 9 15.5% 5.59 Anglo American 英 34.19 10 10.5% 3.42 Rio Tinto 英豪 29.25 5 9.0% 5.85 Peabody 米国 22.40 11 6.9% 2.04 BHP Billiton 豪英 20.80 5 6.4% 4.16 Centennial 18.64 12 1.55 Coal & Allied 16.11 2 8.06 Westfarmers 13.15 2 6.58 6.85 4 1.71 278.08 80 85.5% (ハードコール) 124 100% Felix Resources 中国 (エン州煤炭) Vale Australia ブラジル 小計 豪州合計 325.30 (出典:WoodMackenzie, 2010/作表 MMTEC) 12 10 6 4 2 図 1.3.1-2 豪州炭鉱規模 (出典:WoodMackenzie, 2010) 16 Rolleston Peak Downs Dawson Warkworth Mt Thorley Callide Blair Athol Goonyella Riverside Hunter Valley Operations Mt Arthur Operations 0 Blackwater Mt 8 表 1.3.1-10 豪州の主要な CMM 関連企業 (出典:Global Methane Initiative) 表 1.3.1-11 豪州の主要な CMM 関連組織の役割 (出典:Global Methane Initiative) 17 表 1.3.1-11 に豪州の採掘方法および採掘地域の石炭生産量を示す。豪州の中では QLD 州およ び NSW 州の石炭生産量が圧倒的に多く、瀝青炭の採掘方法は、露天採掘が坑内採掘の約 3 倍で ある。 表 1.3.1-11 に豪州の採掘方法および採掘地域の石炭生産量 (出典:ACA, 2008、単位:百万 t) 豪州の炭鉱メタンガスの排出量の推移を表 1.3.1-12 に示す。なお本表では廃坑からの排出 量も含まれている。このように炭鉱メタンガスの排出は石炭開発に伴い年々増加しているこ とが読み取れる。 図 1.3.1-3 豪州の炭鉱メタンガスの排出量推移(1990~2008 年) (出典:DCCEE, 2010) 18 また、詳細は後述するが、豪州の石炭賦存地域を図 1.3.1-4 に示す。豪州では、QLD 州お よび NSW 州の東海岸および VIC 州に褐炭と瀝青炭が多く賦存していることがわかる。 図 1.3.1-4 豪州の石炭賦存地域 (出典:Schwochow, 1997) 豪州では、Longwall 法が主の坑内採掘では世界最高水準の保安成績を達成している。2007 年で米国 Longwall(以下 LW と記載)炭鉱トップ 5 の平均年産 714.6 万 t に対し、豪州トッ プ 5 は 523.5 万 t であったが、2008 年では米国 784.5 万 t、豪州も 575.5 万 ( t 切羽出炭 541.7 万 t)に向上した。Felix Resources 社を買収した中国資本(兗鉱集団)の NSW 州 Auster 炭 鉱における Longwall Top Coal Caving 法(LTCC)採炭切羽は昨年の 143.6 万 t から 169.3 万 t へ増産したが、採掘コストは豪州の平均でも高水準である。生産性の向上とコスト維持 の為には、坑内構造改善、技術改善、坑内自動化などの技術開発が重要である。また、資源 技術者の不足が安定生産の懸念材料となっている。図 1.3.1-3 には、坑内採掘、露天採掘、 全ての炭鉱の実収率の推移を示す。 19 図 1.3.1-3 採掘方式別の実収率推移 (出典:WoodMackenzie, 2010) 2008 年において褐炭を除く FOB コストは 2007 年から 10.7 %上昇し、61A$(4,900 円) /t となった。なかでも労務費が 7.9 %、露天採掘資材は 11.5 %、燃料費は 22.5 %上昇した。 2000~2008 年の期間では、労務費が年率 4.8 %上昇、露天採掘資材は年率 5 %、坑内採掘資 材は年率 4.2 %上昇している。燃料・油脂類や鉱山重機用タイヤ・資器材等の価格高騰およ び労務費上昇など操業コストの上昇が課題である。 図 1.3.1-4 労働生産性:原炭能率の変化 (出典:WoodMackenzie, 2010) 20 図 1.3.1-5 QLD 州生産性推移 (出典:WoodMackenzie, 2010) 図 1.3.1-6 NSW 州生産性推移 (出典:WoodMackenzie, 2010) 坑内採掘の能率は横這いで推移し、露天採掘での能率低下傾向は継続している。民間の探 鉱投資額は、2007/2008 年度においてエネルギー・鉱物資源分野では 46.94 億 A$であったが 2008/2009 年度は前年度比 3.9 %増の 48.75 億 A$になった。石炭では 2.973 億 A$(約 240 億円)で前年度 2.48 億 A$から 27 %増加した。因みに 5 年前は 17.3 億 A$と 0.815 億 A$で あった(図 1.3.1-4~図 1.3.1-6)。 1.3.2 エネルギー需給計画 ABARE(Australian Bureau of Agricultural and Resource Economics)が 2007 年 12 月 に発表したエネルギー長期需給見通し“Australian energy: national and state projections to 2029-30 130”によると、豪州の一次エネルギー消費の成長率(年平均伸び率)は、年を 経るに連れて低下する傾向にある。1960 年代の一次エネルギー消費の年平均伸び率は 5.0 % であったが、1970 年代にはオイルショックもあり 3.9 %に低下し、1980 年代、1990 年代は 共に 2.3 %に低下した。豪州の一次エネルギー消費量は、2005/2006 年度 131 の 5,688 PJ か ら 2019/2020 年度には 7,332 PJ へ、2029/2030 年度には 8,298 PJ へと、それぞれ年平均伸 21 び率 2.2 %、1.6 %で増加することが見込まれているものの、一次エネルギー消費の年平均伸 び率は今後も低下する傾向にある。以下に豪州のエネルギー需給計画について詳しく述べる。 (1) 豪州のエネルギー需給計画 2005/2006 年度から 2029/2030 年度に向けて、消費量の増加が最も大きいのは石油の 922 PJ で、天然ガスの増加量もこれに匹敵する 918 PJ であるが、これを年平均伸び率でみると 天然ガスが 2.6 %で石油の 1.6 %を上回る。同期間の石炭(ハードコールと褐炭の合計)の 消費量の増加は 568 PJ で天然ガスに続くが、年平均伸び率は 0.9 %とかなり小さくなる。一 方、再生可能エネルギーは消費量の増加は 203 PJ にとどまるが、年平均伸び率は 2.4 %と天 然ガスに次ぐ伸び率を示す(表 1.3.2-1)。 表 1.3.2-1 一次エネルギー消費見通し (出典:IEA, Energy Balances of OECD Countries 2009) (2) QLD州とNSW州の石炭関連需給計画 石炭の輸出需要増大に伴い、主要な輸出港における滞船問題や輸送インフラ不足が顕在化 している。特に QLD 州では Bowen Basin の中部と北部の Abbot Point 港を接続する鉄道路 線および Surat Basin と Gladstone 港を接続する鉄道路線の未整備が課題となっている。こ れらに対処するため、州政府などにより輸送インフラ整備計画が策定され、滞船問題の解消、 インフラ整備・拡充に向け取組中である。ただし、2010 年末の豪雨等により、QLD 州では 洪水被害が拡大し、炭鉱生産の 73 %が停止し、輸送インフラも停止状態で BHP Billiton・ RioTinto など不可抗力条項を発動した。 石炭生産量は漸増しており、炭鉱から鉄道輸送された石炭は、NSW 州 2 箇所、QLD 州 4 箇所ある石炭輸出港に輸送され、年間 2.51 億 t 輸出されている。輸出港は漸次整備拡充され、 取扱能力は 2008 年末で年間 3.3 億 t である。 最大輸出港の NSW 州 Newcastle 港(取扱能力 1.02 億 t)や QLD 州 Dalrymple Bay Coal Terminal(DBCT:取扱能力 59 百万 t)での恒常的な滞船や鉄道輸送等での作業待ち時間発 生による供給面での制約がある。QLD 州の輸送インフラは、鉄道網整備と港湾整備が実施に 22 よ り 積 出 港 の 分 散 が 図 ら れ て 、 2010 年 に は 能 力 が 改 善 さ れ る 見 通 し で あ る 。 NSW 州 Newcastle 港でも新規コールターミナルが建設中であり、2010 年には改善される。 豪州の主要な石炭積出港における滞船問題と輸出量割当制度(出荷割当システム: Capacity Balancing System)の導入および DBCT におけるインフラ設備事故は、2003 年後 半からの石炭価格高騰の一因となった。過去の需要低迷期に、輸出インフラに対する投資が 遅れ、需要に見合う輸送体制になっておらず、鉄道や港湾能力が不足している。新規炭鉱の 建設と既存炭鉱の拡張により、需要に見合う生産能力は保有しているが、生産量は輸出イン フラの能力で制約されている(以下、JCOAL, 2010 を参照)。 NSW 州 ① ・ Hunter Valley 等の石炭輸出港は基本的に Newcastle 港のみであり、鉄道の系統はシ ンプルである。 ・ Newcastle 港を中心とする石炭輸出関係者の総合的な調整機関として、HVCCT (Hunter Valley Coal Chain Logistics Team)が組織され、鉄道輸送の効率化、貯炭 量の最適化、出荷量の最大化を図り、石炭輸送網全体の利益のために活動している。 ・ HVCCT は港湾、鉄道(軌道・車両)等を保有する組織間 JV であり、国内向けおよび 輸出向けの最適な石炭輸送計画立案を行うとともに、インフラを改善するための機関 となっている。 QLD 州 ② ・ 鉄道輸送と港湾は複数のシステムごとに異なった運用がなされており、HVCCT のよ うな総合調整機関はないが、各システム間の鉄道(QR)による接続が具体化してきて いる。 ・ Newlands、Goonylla、Blackwater、Moura、West Moreton の各鉄道網の増強計画が 進行中である。 ・ 他に Missing Link の鉄道敷設プロジェクトが進行中である。 ・ Northern Missing Link(州中部と北部にある石炭輸送用の Newlands・Goonylla の 二大鉄道網を連絡し、Abbot Point 港につなぐ 70 km の路線の建設) ・ Southern Missing Link(Surat Basin の開発を進めるため、Wandoan 付近の炭鉱と Banana 付近の Moura 鉄道網を接続する路線建設) ③ 主要港湾 ・ポートケンブラ港(Port of Kembla) (ⅰ) 積込能力№.1-6,600 tph×2、№.2-1,000 tph×1 (ⅱ) 貯炭能力 85 万 t (ⅲ) 年間積込能力 15 百万 t (20 百万 t 拡張計画あり) (ⅳ) 鉄道輸送能力 10 百万 t、鉄道距離(ベルマから)約 80 km 23 ・ニューキャッスル港(Port of Newcastle) (ⅰ) 積込能力 CCT-2,500 tph×3、KCT-10,500 tph×2 (ⅱ) 貯炭能力 CCT-700 千 t、KCT-1,900 千 t (ⅲ) 年間積込能力 CCT-25 百万 t、KCT-50 百万 t(拡張計画有) (ⅳ) 鉄道輸送能力 24 百万 t、鉄道距離(Warkworth から)85 km ・グラッドストン港(Port of Gladstone) (ⅰ) 積込能力 Auckland Point Jetty-1,600 tph、RG Tanna-4,000 tph×2、 BarneyPointJetty-2,000 tph (ⅱ) 貯炭能力 AucklandPointJetty-300 千 t、RGT-2,500 千 t、BPJ-400 千 t (ⅲ) 年間積込能力 APJ-3 百万 t、RGT-30 百万 (68 t Mtpa 拡張計画有)、BPJ-5 Mtpa (ⅳ) 鉄道能力 Auck1and Point Jetty・RG Tanna-15 百万 t、Barney Point Jetty-4.8 百万 t;鉄道距離 Auck1and Point Jetty・RG Tanna-(Yarrabee から)約 280 km (Blackwater から)約 323 km、Barney Point Jetty-(Moura から)184 km (South-Blackwater から)341 km ・ヘイポイント港(Port of Hay Point) (ⅰ) 積込能力 No.1-4,000 tph×2、No.2-6,000 tph×1 (ⅱ) 貯炭能力 1,500 千 t (ⅲ) 年間積込能力 No.1-14 百万 t、No.2-14 百万 t (ⅳ) 鉄道輸送能力 25 百万 t、鉄道距離(Goonyella から)200 km ・ダーリンプルベイ港(Port of Dalrymple Bay Coal Terminal) (ⅰ) 積込能力 7200 t/h (ⅱ) 貯炭能力 2,000 千 t (ⅲ) 年間積込能力 35 百万 t(85 百万 t への拡張計画を推進中) (ⅳ) 鉄道距離(Blair athol から)280 km ・アボットポイント港(Port of Abbot Point) (ⅰ) 積込能力 4,600 tph (ⅱ) 貯炭能力 500 千 t (ⅲ) 年間積込能力 12 百万 t (ⅳ) 鉄道輸送能力 4 百万 t、鉄道距離(Newlands から)180 km (ⅴ) QLD(QLD 港湾公社は、鉄道網の増強にあわせ年間積込能力を将来 50 百万 t に拡張する計画推進中) ・ブリスベン港(Port of Brisbane) (ⅰ) 積込能力 3,300 tph (ⅱ) 貯炭能力 280 千 t (ⅲ) 年間積込能力 5 百万 t (ⅳ) 鉄道距離(Newhope から)約 50 km 24 表 1.3.2-1 港 湾 港湾インフラ拡張計画 名 2008 末能力 NSW 州 Port Waratah Coal Services NSW 州 Newcastle Coal Infrastructure 前年計画 2014 計画 102 120 113 - 30 30 Group NSW 州 Port Kembla 18 18 18 QLD 州 Abbot Point 21 50 50 QLD 州 Brisbane 5 5 8 QLD 州 Dalrymple Bay 68 85 85 QLD 州 Hay Point 44 44 44 QLD 州 Gladstone 75 75 75 QLD 州 Wiggins Island 合 25 333 計 (単位:百万 t/年、出典:DRET) 25 427 448 2. 豪州の石炭賦存状況、石炭埋蔵量、炭質他 世 界 エネルギー会 議 (WEC)は世 界 エネルギー資 源 量 調 査 (Survey of Energy Resources, 2010)を 2010 年 11 月に公表した。石炭埋蔵量では、2009 年中間報告 8,260 億 t から 4.2 %上方 修正され 8,609 億 t だが、中国とロシアでの埋蔵量は全く変化がない。ちなみに豪州の埋蔵量は 76,400 百万 t で、世界第 4 位である。 表 2-1 国・地域 世界の石炭埋蔵量 無煙炭/瀝青炭 亜瀝青炭 褐炭 合計 % 1 米国 108,501 98,618 30,176 237,295 27.6 2 ロシア 49,088 97,472 10,450 157,010 18.2 3 中国 62,200 33,700 18,600 114,500 13.3 4 豪州 37,100 2,100 5 インド 6 ドイツ 37,200 76,400 8.9 56,100 4,500 60,600 7.0 99 40,600 40,699 4.7 1,945 33,873 3.9 12,100 33,600 3.9 30,156 3.5 6,746 0.8 2,236 6,582 0.8 1,371 5,709 0.7 1,105 5,529 0.6 4,559 0.5 3,020 3,020 0.4 2,174 2,366 0.3 1,814 2,343 0.3 166 1,904 2,070 0.2 439 1,208 1,660 0.2 1,239 1,239 0.1 51 1,211 0.1 908 1,100 0.1 22,786 32,671 3.8 260,789 195,387 860,938 100 7 ウクライナ 15,351 8 カザフスタン 21,500 9 南アフリカ 30,156 10 コロンビア 6,366 380 11 カナダ 3,474 872 12 ポーランド 4,338 13 インドネシア 1,520 14 ブラジル 16,577 2,904 4,559 15 ギリシャ 16 ブルガリア 17 トルコ 2 190 529 18 パキスタン 19 ハンガリー 13 20 タイ 21 メキシコ 860 22 チェコ 192 その他 世界合計 7,373 404,762 300 2,512 (出典:WEC、Survey of Energy Resources 2010、単位:百万 t) 26 2.1 石炭賦存状況 豪州の石炭資源は、瀝青炭(無煙炭を含む)についてはその大部分が QLD 州と NSW 州 に賦存しており、2010 年には豪州石炭生産量の 57 %を占めると期待され、生産の半分以上 は原料炭である。NSW 州は豪州の瀝青炭生産量の約 40 %を占めているが、輸出の大部分は 一般炭である(図 2.1-1)。 図 2.1-1 豪州の州別石炭生産量 (出典:Wood Mackenzie, 2010) 2.1.1 石炭堆積盆分布状況 豪州の石炭資源は主に瀝青炭の原料炭と一般炭で、NSW 州や QLD 州に大部分が賦存して いる。褐炭の大部分は VIC 州に賦存している。北部特別地域(Northern Territory(NT 準 州))を除く、South Australia 州(SA 州)、Western Australia 州(WA 州)、Tasmania 州 (TAS 州)にも一般炭が生産されている。豪州の炭田および輸出港を図 2.1.1-1 に示す。 図 2.1.1-1 豪州の炭田および輸出港 (出典:Camm and McQuilton, 1987) 27 豪州では、123 の炭鉱が稼働し、坑内掘 45、露天採掘 78 炭鉱があり、2000 年以降で露天採掘 は 24 炭鉱が増加し、坑内採掘では 5 炭鉱減少した。特に、現在操業している豪州の炭田は東部 に多いので、東部の炭田位置図を図 2.1.1-2 に示す。 図 2.1.1-2 豪州東部の炭田位置図 (出典:Camm and McQuilton, 1987 に加筆修正) その内訳として NSW 州は 60 炭田、QLD 州では 58 炭田と両州に集中している。豪州の各 州の炭田数については、QLD 州が 57 %、NSW 州が 43 %であり、SA 州の Leigh Creek や TAS 州の Fingal Valley でも僅かであるが炭田がある(表 2.1.1-1)。 表 2.1.1-1 豪州の州ごとの炭田数 (出典:Australian Coal Association, 2010) 表 2.1.1-1 に示したとおり、豪州で炭田が特に多い QLD 州および NSW 州の炭田位置図を 図 2.1.1-3 に示す。 28 図 2.1.1-3 QLD 州(右)および NSW 州(左)の輸出用石炭の生産炭鉱および石炭輸出港 (出典:Australian Government/Department of Industry, Science & Resources, 2001) 図 2.1.1-3 に示したとおり、QLD 州と NSW 州の主要な炭田は比較的沿岸地域に賦存して いるため、石炭輸出港へのアクセスはしやすい。 QLD 州の Bowen Basin は豪州において最も大きい石炭堆積盆で、2010 年の総生産量の 49 %を占めると予測している。2 番目に大きい石炭堆積盆は NSW 州の Sydney Basin で、 総生産量の 38 %を占めている。その豪州の石炭堆積盆での生産量の推移を図 2.1.1-3 に示す。 図 2.1.1-3 豪州の石炭堆積盆での生産量の推移 (出典:Wood Mackenzie, 2010) 29 QLD 州では、一般炭の輸出量を多くするための計画があり、その早期の操業が期待されて いる。Wiggins 島の石炭埠頭となる Gladstone 港の建設は、この計画により石炭の輸出量を 増加させることを可能にすると考えられている。そのため、一般炭の生産量が 2020 年まで に 50 百万 t に達するよう増強する計画である。 また、NSW 州では Gunnedah Basin の輸出石炭量が、2010 年の 5.2 百万 t から 2020 年 には 23 百万 t に増加すると期待している。 2.1.2 主要石炭鉱床の地質時代とその特徴 豪州で最初の採炭が行われたのは、1799 年、NSW 州であった。その後、NT準州以外の 全ての州で採炭が行われている。石炭生産は、主に NSW 州で行われてきたが、最近は、QLD 州の Bowen Basin 石炭資源の大規模開発が進められている。豪州の褐炭資源は、大半が VIC 州に賦存・採掘されている。ヨーロッパの石炭資源は石炭紀に堆積したものが多いが、豪州 大陸の前身であるコンドワナ古陸では、その時期に堆積した石炭資源はほとんどない。石炭 紀の石炭は存在するものの、この資源は経済的に採炭することが困難である。また、石炭紀 の石炭は豪州のあらゆる州に少量ずつ賦存しているが、量が少なかったり、層厚が薄かった り、高灰分の石炭であったりする。豪州炭は主に二畳紀と第三紀に堆積したものであり、現 在採掘している石炭と褐炭のほとんどは、この時期の石炭である。三畳紀の石炭は少ないが、 豪州の南部や東部の州、特に SA 州と TAS 州の経済に大きく貢献している。 豪州の石炭資源は、原料炭と一般炭で、NSW 州や QLD 州の Sydney Basin と Bowen Basin に賦存する二畳紀の炭層である。豪州の地質・鉱床概要について、豪州はおよそ 1 億年前に 南極大陸から分離して以来、大きな造山活動がなかった。その結果、豪州の地質は比較的時 代的に古く風化が進んでいる。そして、大陸の上に氷河活動がないことは、風化帯と風化濃 集した鉱床が特に深部に及んでいることを示唆する。この古い大陸における何百万年間もの 表 面 風 化 作 用 は 、 豪 州 の 表 面 の お よ そ 70 %を 覆 う 深 い レ ゴ リ ス を 形 成 し て い る 。 ま た 、 Rutland,R.W.R.(1990)によると豪州の地質は、始生代、後期始生代~中期原生代、Tasman 期の大きく 3 つの超大陸に分けられる。始生代超大陸は、Yilgarn と Pilbara 超大陸を含む。 後期始生代~中期原生代超大陸は最も広大で、西部、北部、南部オーストラリアに包含され る。Tasman 超大陸は後期プレカンブリア紀から古生代の東オーストラリア造山帯と中生代 から新生代のニューギニア造山帯から成る(図 2.1.2-1、図 2.1.2-2)。 30 図 2.1.2-1 地質概略図 (出典:Geological Provinces Database(AGPD)) 図 2.1.2-2 豪州の時代別主要造山帯 (出典:Rutland,R.W.R et al.,1990) 31 (1) NSW州の石炭 Sydney Basin は、かつて豪州炭の主要生産地であった。採掘・出荷が容易な露頭炭層が 豊富で、早くから開発が進められた(図 2.1.1-2)。 この Basin 内の石炭資源は、二畳紀初期または石炭紀末期から三畳紀に由来する。第四紀 の沖積層が古い堆積層の上に存在する場所もある。 二畳紀において、石炭資源が堆積した期間は 2 回ある。二畳紀初期には、北部で Greta 夾 炭層が生成し、南部で Cly River 夾炭層が生成した。二畳紀末期には、より広い範囲で夾炭 層が生成した。南部や西部では Illawarra 夾炭層が発達し、北部では Newcastle 夾炭層と Tomago 夾炭層、Singleton 累層群が発達した。基本的に Sydney Basin の変形は少ない。炭 層の傾斜もあまりなく、全体としてほぼ水平である。NSW 州の主要な石炭フィールドを図 2.1.2-4 に示す。 a. 南部鉱区 南部鉱区の地域構造は、Sydney Basin の南側に広がる広範な向斜構造である。この主要 構造の上に、北西に向かう向斜構造と背斜構造が重なっている。炭層の傾きは、最大 5°程 度であるが、ほとんどは 2°以下である。最大 90 m の大きな断層が、北西方向に走ってい る。また、最大 15 m の断層が北東方向に走っている。この鉱区、特に夾炭層の東端と南端 には、三畳紀後から第三紀のシル状火成岩や岩脈が貫入している。貫入岩は基本的に粗粒玄 武岩であるが、西側では閃長岩が増加する。火山性の岩栓や角礫岩ダイアトリーム(火山ガ スの爆発的作用によってできた火道で、周りの岩石を破砕して一方向に伸びる)も存在する が、現在採掘が行われている地域には存在しない。 32 図 2.1.2-4 NSW 州の石炭フィールド (出典:NSW, 2011) b. Newcastle 鉱区 Newcastle 鉱区は、Sydney Basin の石炭露頭の北東端に位置する。採掘は主に Newcastle で行われ、Newcastle 港で船積みされる。 Newcastle 夾炭層は二畳紀末の地層で、その上に石炭を含まない三畳紀の Narrabeen 層群 がある。露頭は鉱区北部にある。この夾炭層は数多くの炭層を含んでいる。また、礫岩、砂 岩、微粒堆積層の夾みがある。Newcastle 夾炭層は、一般に鉱区東部で厚く、西に行くに従 って急激に薄くなり、炭層は合層する。層序は 14 枚の主要炭層とその他の炭層からなるが、 稼行価値のある炭層の最上層は Wallarah 炭層、最下層は Borehole 炭層である。炭層毎に厚 さや物理的条件は異なっているが、基本的に、最上層の炭層は一般炭で下部の炭層は高揮発 分の原料炭であることが多い。 Newcastle 夾炭層の下には、やはり二畳紀の Tomago 夾炭層があり、そのまた下には海成 の Maitland 層群がある。この下に Greta 夾炭層があるが、Newcastle 鉱区における深度は 33 1,000 m を超えていると考えられる。Newcastle 夾炭層には粗粒玄武岩の岩脈が多いが、採 掘上、解決できないほどの問題とはならない。 この地域の特徴的な構造は、南に向かって緩やかに向斜している Macquarie 向斜である。 東西方向に褶曲が発達しており、その結果、向斜構造と背斜構造に沿って、南北方向に浅い 円頂丘と Basin 構造が発達している。断層は通常のタイプで、断層面に沿ったずれは 6 m 以 下であることが多い。断層の多くは岩脈と同じく北西方向に走っているが、断層が北向きに 走っている地域もある。 c. Newcastle 鉱区の Maitland-Cessnock-Greta 炭田 Maitland-Cessnock-Greta 炭田とは、Maitland、Cessnock、Greta 周辺の Greta 夾炭層 の露頭から、可採深度にある全ての石炭を含む地域である。 この地域では、炭層の露頭から深度 400 m 程度の範囲で開発が行われている。Greta で 1868 年に採掘が開始されて以来、採掘に適した地域は、全て石炭鉱山会社の所有かマイニン グリースが設定されている。 この地域で採掘が開始されて以来、深度 300 m までの採掘が容易な石炭は、全て採掘され てしまった。埋蔵量は減少しつつあるため、今後は、300 m を超える深度の石炭を採掘する 必要がある。このように深い深度の石炭の採掘が経済的に見合うかどうかは、増加する生産 コストに見合うだけの需要が Greta 夾炭層に対してあるかどうか次第である。 こ の 炭 田 の 特 徴 的 な 地 質 構 造 は 、 Greta 夾 炭 層 が 地 表 に 露 出 す る 側 面 周 囲 に あ る Lochinvar 背斜である。その他に、炭田の西端に向かう大きな断層があり、Greta 夾炭層へ のアクセスが一部妨げられている。これ以外にも複数の大きな断層が発達しており、 Maitland-Cessnock-Greta 炭田の露頭が炭田の北側にずれている。Greta Measures は、厚 さ 100 m 前後の比較的薄い層群で、その上側には Maitland 層群という最大 1,350 m の海成 層と下側には Dalwood 層群という最大 2,000 m の海成層がある。Greta 夾炭層の石炭は、 炭層が複雑に分岐し、その厚さが大きく変化するという特徴を有している。採掘が行われて いる炭層は、Greta 炭層と Homeville 炭層、およびこれらの炭層から分岐した炭層である。 d. Hunter 鉱区 Hunter 鉱区は、Newcastle 鉱区の西、西部鉱区の東に位置する。北側と南側は、特徴的 な地形があり、境界となっている。Hunter 鉱区の夾炭層は、Hunter River 流域を中心に Sydney Basin の北東端に向かって広がっている。層序は二畳紀で、上から順に、Wollombi 夾炭層と Wittingham 夾炭層からなる Singleton 累層群、Mulbring シルト岩と Branxton 層 からなる Maitland 層群、Greta 夾炭層、Farley 累層、Rutherford 累層、Allandale、Lochinvar 累層の各累層からなる Dalwood 層群で構成されている。19 世紀半ばから、Muswellbrook 近くで Lower 夾炭層と Greta 夾炭層の開発が行われ、20 世紀初期からは Singleton 近くで 現在 Singleton 累層群と呼ばれている上部夾炭層の開発が行われた。 34 e. East Muswellbrook 鉱区 Hebden 炭層は、Muswellbrook 背斜東側にある Singleton 累層群の中で、経済的価値を持 つ最下層の炭層であるが、その厚さが 2 m にも達しないため、まだ、商業生産の対象にはな っていない。ただし、最近、Singleton のすぐ西側で進められている多層露天採掘プロジェ クトにおいて、鉱山埋蔵量の一部として加えるようになった。 Barren 炭層は、Howick の付近で、露天採掘が行われている。この地域における層厚は 4 m 程度である。この炭層には夾みが多いが、選炭によって簡単に取り除くことが可能である。 ただし、夾みが大量であることから、上層の Liddell 炭層よりは経済的価値は低いと考えら れている。現在計画段階や開発段階にある新規の多層露天採掘プロジェクトや坑内採掘プロ ジェクトは、この Barrett 炭層を中心に展開されている。 Liddell 炭層は、Muswellbrook 背斜の東側のあらゆる地層構造で、坑内採掘、露天採掘の 両方で大規模に開発が行われており、Singleton 累層群の中でも、最もよく調査され、デー タが豊富な炭層である。最も良質な部分は、Foybrook 累層付近にある。この地域では、層 厚は 6~10 m 程度となっており、坑内採掘が行われている。ただし、採掘コストの関係から、 実際に採掘が行われている厚さは 3.6 m 以下となっている。Liddell 炭層の西で炭層は複数 の層に分岐しているが、Muswellbrook 背斜の東側の広い範囲にわたって、層厚は 2 m 程度 に保たれている。Liddll 炭層から産出された石炭の選炭品は、Foybrook 累層に属する他の 石炭とともに、日本向けに輸出されている。 Arties 炭層は、基本的に夾みの多い経済的価値がほとんどない炭層である。層厚が 4~4.6 m に達する Howick 累層近郊は例外であるが、最上部の 3 m には大量の夾みが混入している。 上層の Liddll 炭層と合層して、最大 10 m の厚さをもつ炭層となっている地域も例外である。 Pikes Gully 炭層は、Liddll 炭層の 70~80 m 上にある厚さ 4 m 程度の炭層である。この 炭層には夾みが多く、また、炭層頂部近くには、厚さ 0.3~0.6 m の分厚い頁岩層が混入して いる。Pikes Gully 炭層の上には、非公式に Lemington 炭層と呼ばれている頁岩の夾みを含 んだ数多くの層に分岐した炭層がある。現在のところ、これらの炭層は露天採掘鉱山で、埋 蔵量を増大させるために下層を採掘する場合にのみ採掘対象とされている。 f. Jerrys Plans 亜層群 Jerrys Plans 亜層群の炭層には大量の石炭資源が埋蔵されており、Singleton 地域で 1970 年代末頃から石炭生産が急速に拡大する原動力となった。 Bayswater 炭層は暗炭が厚く埋蔵された炭層であり、Jerrys Plans 亜層群の中でも経済的 意味において、今まで中心的存在であり続けている。しかし、Bayswater 炭層は断裂が激し い部分が多いため、その下盤の Archerfield 砂岩を基準に Bayswater 炭層かどうかが判断さ れている。典型的な Bayswater 炭層は 6~10 m の分厚い暗炭である。最も開発されている 鉱区では上層に 1~2 m の輝炭に近い縞炭の層があるが、激しく分裂している鉱区では 2 m 以下という薄い暗炭層しかない。 35 g. 西部地区 西部鉱区で石炭が発見されたのは 1824 年で、1868 年から連続的な生産が開始された。1970 年代初頭までは探査も生産も小規模であり、既存の輸送ルート近くの露頭周辺でのみ行われ ていた。炭層上部の表土が薄いため、西部鉱区の炭鉱の採掘条件は非常によい。最近は露頭 から、より深度の深い部分へと開発が進んでおり、天盤の安定性が問題となっている鉱山も 出ている。鉱区の東へ向かうと表土厚は厚くなり、最終的には 300 m を超え、Wollemi 国立 公園近くでさらに急速に厚くなって 500 m を超える。現在までのところ炭層メタンガスの問 題はあまり発生しておらず、過去にある程度行われた試験でも、Wollemi 国立公園との境界 付近に至るまでの全範囲で、炭層ガスは今後とも大きな問題とはならないだろうとの結果が 得られている。地形は高低差があり、また、国立公園に近いため、深い位置にある石炭の採 掘は困難である。この鉱区では、Illwarra 夾炭層に属する 6 枚の炭層が確認されている。こ の厚さは、鉱区西端における 57 m が一番薄く、厚いところでは 220 m を超えている。炭層 の位置関係は東に向かって沈降しているが、現在のところ詳細は判明していない。 炭層の傾斜は、東に向かって 1~2°と緩やかである。大規模な断層は非常に稀である。約 5 m 以下の小規模断層が南北方向に走っており、炭層に影響を与えている地域もある。火成 岩の貫入が見られるのは、鉱区の中央部と北東部のみである。 h. Gunnedah 鉱区 Gunnedah の南では、Centenary 炭鉱と Black Jack 炭鉱が 1890 年に操業を開始した。当 時、この鉱区の炭鉱はこの地方の蒸気機関車用一般炭を供給していた。蒸気機関車からディ ーゼルへと鉄道の転換が進んだことから、最近までこの地域における生産量は低下し続けて いた。ごく最近になって輸出用石炭の探査が開始された。 Gunnedah 鉱区は、Liverpool Range の北にあり、Sydney Basin 北側の Bowen Basin に 向かって伸びている部分である。採掘対象となるのは次の 2 つの夾炭層である。Nandewar 層群は Gunnedah 地区と Breeza 地区の地下にあり、深度が 200 m を超えている部分が多く、 採掘対象となりうる炭層は 4 枚である。Maules Creek 累層は Gunnedah 鉱区の東側半分を 占めており、低灰分、高揮発分の一般炭と微粘結原料炭を大量に埋蔵している。炭層は 12 枚ほどであり、露天採掘の対象となる炭層と坑内採掘の対象となる炭層の両方が存在する。 (2) QLD州の石炭 QLD 州では、石炭は石炭紀から第三紀由来の地層中に埋蔵されている。ただし、経済的価 値の高い石炭は、二畳紀、三畳紀、ジュラ紀の地層に限られており、その中でも二畳紀の鉱 床が特に価値が高い。QLD 州の確認埋蔵量のうち約 80 %が二畳紀の炭層によるものである。 原料炭についてはその資源量のほとんど全て、そして一般炭については資源量の約 70 %が二 畳紀の石炭である。QLD 州における二畳紀と中生代の夾炭層の分布状況を図 2.1.2-5 に示す。 36 図 2.1.2-5 QLD 州の石炭フィールド (出典:Queensland Government Department of Mines and Energy, 2007) a. 石炭紀炭 QLD 州における最古の含石炭地層は、石炭紀初期の Pascoe River 層である。この地層は、 QLD 州北側の Coen Inlier の北側にある。この石炭に経済的な価値はない。 b. 二畳紀炭 埋蔵量や生産量の観点から QLD 州で最も重要な二畳紀炭資源は、Bowen Basin である。 この Bowen Basin の石炭は QLD 州中部で、長さ 600 km、幅 250 km という巨大な三角形 の範囲に露頭している。南に向かって Bowen Basin は、Surat Basin という中生代堆積層の 下に広がっており、最終的には NSW 州の Gunnedah Basin と Sydney Basin につながって いる。 37 Bowen Basin 内の 炭層は 、ラ ンクも 品質 も様々 であ る。 Bowen Basin 東 部中央 付 近 の Dawson 構造帯に向かって、全体的に石炭ランクが高くなっていることは以前から指摘され ており、この情報を元に 1950 年代末から 1960 年代初頭にかけて行われた原料炭の探査地域 が決定されている。Dawson 構造帯に近い炭層は比較的複雑な構造を示している。Comet 隆 起と Collinsville 大陸棚の上となる Basin 中央部の石炭は、中揮発分から高揮発分の瀝青炭 で、品質が最も高い原料炭となる。これらの堆積層の歪は全体的に緩やかで、Dawson 構造 帯の北や南でも、同様のランク分布の緩やかな歪が求められる。 さらに南や西に行くと、石炭ランクは原料炭の範囲を超えてしまい、大規模炭層の大半は 低灰分の非原料炭となる。このような炭層は、基本的に大規模な地質構造変動の影響を受け ていない。 石炭は Bowen Basin の至る所の様々な層位に埋蔵されているが、経済的価値を持つ炭層 は 4 つの時代の異なる層群に限られる。これらの層群は堆積年代が順次古くなっており、層 群間には石炭を含まない海成層が中心の層序が存在する。 最も堆積年代が古い石炭の層群 I は、厚さと岩石の種類が様々に変化する Reids Dome 層 である。この地層は Bowen Basin の南西部のみに存在する。 層群 II の夾炭層には、Bowen Basin の北端から西端にかけて、北端には Collinsville 夾炭 層、Clermont 地区の北から北東にかけての Rugby 夾炭層、そして Bowen Basin の構造状 の外周となる Blair Athol Basin と Wolfang Basin を含む Clermont 地区の堆積層群など、 様々な炭層が存在している。Bowen Basin の西部から南西部にかけての Denison Trough の Freitag 砂岩累層内および Aldebaran 砂岩累層内にも同時期の炭層が賦存しているが、経済 的な価値を持つほどの炭層厚が厚い部分はほとんどない。 層群 III の石炭は、比較的安定した Collinsville 大陸棚上に堆積している。堆積条 件 は German Creek 累層のように海洋性の広域三角州から、Moranbah 夾炭層のように基本的に 河流の作用による氾濫原まで様々である。これらの累層には良質の原料炭が埋蔵されており、 Emerald 付近の Gordonstone から Mackay の後背地である Goonyella North に至る地域で、 露天採掘鉱山と坑内採掘鉱山の両方で採掘が行われている。層群Ⅲの炭層の発達は、南側は 海進により終了したが、海進は Bowen Basin 北部には及んでおらず、石炭資源はその後も 継続的に堆積した。しかし、この時期に発生した火山活動により大量の凝灰質火山灰が排出 され、Fair Hill 累層と Fort Cooper 夾炭層に混入したため、これらの炭層はかなり厚いにも 関わらず経済的価値をほとんど有しない炭層となった。 Bowen Basin における最新の石炭資源層は、層群Ⅳの累層である Rangal 夾炭層などと Elphinstone 夾炭層、Baralaba 夾炭層、Bandanna 累層に賦存している。この層群は品質の 変動が最も大きい層群であり、同時に Bowen Basin 内に最も広く賦存している層群でもあ り、石炭は河川、湖底、沼地であった地域に賦存している。 Cooper Basin には、大量の石炭資源が埋蔵されている。しかし、現時点で経済的に採炭で きるほど浅い地層に賦存する炭層はない。 QLD 州北部の Mount Mulligan 夾炭層と Little River 夾炭層の小規模で断層を含むブロッ 38 ク、Normanby 累層にも Bowen Basin の層群Ⅳに属する石炭と同時代の炭層が埋蔵されて いる。Normanby 累層はジュラ紀から白亜紀にかけて生成した Launa Basin の西端から南 端の周辺に賦存している。 c. 三畳紀炭 二 畳 紀 と は 異 な り 三 畳 紀 に は 、 石 炭 の 埋 蔵 量 は 比 較 的 少 な か っ た 。 Bowen Basin の Moolayembar 累層や QLD 州南東部の Esk Trough などに見られる小規模炭が、三畳紀中期 に生成した炭層である。QLD 州の南東部と沿岸部中央には、三畳紀後期に属する、より大規 模な炭層が存在している。 Ipswich Basin 内の経済的価値のある炭層は、Ipswich 夾炭層の Brassal 亜層群に属する Tivoli 累層と Blackstone 累層内に存在する。Ipswich 鉱区では、時代によって採掘対象炭層 が異なっており、現在までに 20 を超える炭層の採掘が行われている。炭層は凸レンズ型の 縞状構造となっていることが多く、いったん分裂した断層が、比較的すぐに合層することが 多い。この地層は、花粉学的調査により三畳紀後期の Carnian 期のものであることが確認さ れている。 沿岸部中央に位置する Biloela の Collide Basin は、Ipswich 夾炭層とほぼ同時期か、いく ぶん若い三畳紀後期の大規模炭層を含んでいる。その中で経済的価値が最も高いのは Callide 炭層である。 Tarong Basin は、Brisbane の北西 190 km ほどの位置にある小規模で断層の多い Basin である。Tarong 層は花粉学的調査により、より深い位置にある Ipswich 夾炭層の Tivoli 累 層と同時期で、Callide 夾炭層よりはいくぶん古い三畳紀後期の地層であるとされている。 d. ジュラ紀炭 ジュラ紀夾炭層層序は、QLD 州全域に広がっており、二畳紀炭に次ぐ第 2 位である。しか し、二畳紀炭の方が品質も採掘性も高いため、ジュラ紀炭層の採掘はあまり行われていない。 Moreton Basin 内で現時点では経済的価値を有している石炭資源であり、かつ最も大規模 な石炭資源がジュラ紀中期の Walloon 夾炭層である。この夾炭層に属する炭層には、非常に 厚い中間層があり、各炭層間には石炭状の頁岩、泥岩、シルト岩、砂岩などの様々な厚さで 存在している。Walloon 夾炭層は、Kumbarilla 隆起を超えて Surat Basin まで広がり、Warra から Injune にかけてアーチ型に地表に露出している。 Eromanga Basin は、Nebine 隆起を超えて Surat Basin につながっているが、ここには Walloon 夾炭層と同時代の Birkhead 累層賦存している。 Mulgildie Basin は Surat Basin から北東に分岐した狭い Basin で、ジュラ紀前期から中 期の堆積層でできている。この層序の最上部には、Walloon 夾炭層とほぼ同時期の Mulgildie 夾炭層がある。85 m ほどの厚さのこの夾炭層には複数の炭層が含まれている。 Laura Basin 東部では、ジュラ紀中期の Dalrymple 砂岩内に大量の原料炭が存在する。 39 e. 白亜紀炭 白亜紀の地層は QLD 州全域に分布しているが、この時代に生成した大規模石炭資源はほ とんど知られていない。 Maryborough Basin(Albian)の Burrum 夾炭層と Styx Basin の Styx 夾炭層に高揮発分 瀝青炭を含む白亜紀前期の薄い炭層がある。 Eromanga Basin には、白亜紀後期の Winton 累層に褐炭層が含まれている。 QLD 州中央部から南部の沿岸にある複数の小規模第三紀の Basin では、オイル頁岩と共 に低ランクの褐炭が大量に埋蔵されていることが知られている。 2.2 石炭資源量および埋蔵量 World Energy Council(WEC, Survey of Energy Resources, 2010)によると豪州の経済 的に採掘可能な石炭(瀝青炭および無煙炭)の経済的実証資源量(Economic Demonstrated Resources:EDR)は 371 億 t におよび、QLD 州が 56 %、NSW 州が 40 %のシェアを占め る。 同様に経済的に採掘可能な褐炭の経済的実証資源量(EDR)は 372 億 t である。既知石炭 資源量(Identified resources)の 96 %が、VIC 州に賦存している。なお、褐炭の確認埋蔵 量の全てが VIC 州に賦存しており、その 93 %が Latrobe Valley に分布している。 瀝青炭、無煙炭、褐炭の採掘可能な確認埋蔵量の合計は 764 億 t となる。 WEC(2010)の報告によれば、豪州の石炭可採埋蔵量は 762 億 t、うち瀝青炭(無煙炭を 含む)が 368 億 t と総可採埋蔵量の 48 %を占めている(表 2.2.1-1)。 表 2.2-1 可採埋蔵量 (単位:百万 t) 瀝青炭、無煙炭 亜瀝青炭 褐 炭 合 計 36,800 2,100 37,300 76,200 (48.3%) (2.8%) (49.0%) (100.0%) (出典:WEC, Survey of Energy Resources, 2010) 2.3 炭質他 豪州の石炭層の状況や石炭の炭質等について、主に QLD 州および NSW 州に賦存する石 炭について既存資料の調査と現地炭鉱調査によるヒアリング調査を実施した。 2.3.1 炭層状況 豪州の QLD 州と NSW 州の地質概況を図 2.3.1-1 に示す。QLD 州と NSW 州には図に示さ れているようにほぼ南北に走る大きな褶曲帯が存在する。2.3.2 節で述べるが、QLD 州 と NSW 州の炭層はこれらの褶曲帯に沿って賦存していることがわかる。 40 図 2.3.1-1 2.3.2 豪州の QLD 州および NSW 州の地質概況 炭層 ここでは、2.1 節と多少重複するが、QLD 州および NSW 州で採掘されている石炭の炭質 について述べる。 (1) QLD州の炭質状況 豪州は、世界最大規模の石炭輸出国であり、QLD 州は、石炭の相当部分を世界各国へ輸出 している。この輸出している石炭の大部分は QLD 州中央部の Bowen Basin(二畳紀)から 生産されている(図 2.1.2-5)。 特に、Bowen Basin は QLD 州の多くの既知の二畳紀の石炭資源を含み、事実上すべての 既知の採掘できる主要な原料炭を含んでいる。 Bowen Basin の石炭層は多種多様な堆積環境で堆積した。そして、挟炭層の厚さ、層の連 続性、様々な品質の石炭の変化で、その多様性を反映している(Staines and Koppe, 1979: Mengel, Balfe and Coffey, 1990)。 41 図 2.3.1-1 Bowen Basin の層序 (出典:Queensland Government Department of Mines and Energy, 2007) 表 2.3.1-1 石炭グループ 地質時代 Ⅳ 二畳紀後期 Bowen Basin の炭層 概要 炭層 これは、最も広範囲に分布し、炭質の面でも最も多様なグループで Rangal 挟炭層 (Baralaba 挟炭 ある。グループⅣのランクと品質は、原炭では比較的低い含有率 層とBandanna層は同じである) のビトリナイトや一般的に低含有率の硫黄が特徴づけられる。これ らは製鉄や燃料炭として経済的に重要性が高く、集中的に1960年 代から採掘されている。 鉱山 Baralaba, Blackwater, Burton, Broadlea North, Carborough Downs, Cook, Coppabella, Curragh and Curragh North, Dawson, Ensham, Foxleigh, Hail Creek, Isaac Plains, Jellinbah East, Lake Lindsay, German Creek East and Oak Park, Millennium, Moorvale, Poitrel, Newlands and Eastern Creek, Rolleston, South Walker Creek, Suttor Creek, Yarrabee. Goonyella Riverside, North Goonyella – Eaglefield, Moranbah North, Norwich Park, Peak Downs, Saraji, Sonoma, Wollombi. German Creek – Aquila and Bundoora and Grasstree, Gregory – Crinum, Kestrel, Oaky Creek. Blair Athol Clermont Ⅲ 二畳紀後期 グループIIIの石炭は、ハイグレード粘結炭(それは露天掘りおよび Moranbah挟炭層 坑内掘りの両者で採掘)を、北部のコリンズヴィルの近くのソノマか らエメラルド近辺の南部のケストレルまで幅広く分布している。 German Creek層 Ⅱ 二畳紀前期 グループⅡの挟炭層は、複数の断続的な堆積物がボーウェンベー Blair Athol挟炭層と ズンの北部および西部の端まで分布している。コリンズビル挟炭 それとほぼ同じ層 層、ラグビーの挟炭層、ブレアソールベーズンおよびWolfangベーズ ンを含むクレモント近辺の堆積物も含まれている。 Collinsville挟炭層 Ⅰ 二畳紀前期 グループⅠはReids Dome層によって代表され、、非常に様々な層 Reid Dome層 厚と岩石組成のユニットである。 分布はボーエンベーズンの南西部、Lake Maraboonの北部と北と 南部に限られて存在している。Reid Dome層中のデニスントラフ炭 層南部では、厚さ最大30mに達しているが、深度1200mとかなりの 深さに存在している。 Collinsville Minerva (出典:Queensland Government Department of Mines and Energy, 2007) 三畳紀後期に形成した石炭は、Callido Basin と Tarong Basin で QLD 州の南東部で採掘 されているが、160 年間石炭を採掘していた Ipswich Basin は 2003 年 7 月に採掘を停止し た。ただし、Callido Basin と Tarong Basin は QLD 州の発電用炭の重要な供給源である。 なお、Callido Basin と Tarong Basin の石炭は、コークス作りには適していない。 ジュラ紀中期石炭は、QLD 州南部の Clarence Basin、Moreton Basin および Surat Basin と広範囲に渡っている。これらの石炭堆積盆は経済的に重要度が高く、その中の Walloon 挟 炭層は高い揮発性の燃料炭である。これらの石炭は、主に QLD 州の発電用小型工業用ボイ ラで使用されており、2006~2007 年には、3.9 百万 t の石炭が Brisbane 港から輸出された。 QLD 州の石炭フィールドを図 2.3.2-2 に示す。 42 図 2.3.2-2 QLD 州の石炭フィールド (出典:QLD, 2011) (2) NSW州の炭質状況 NSW 州の主要な石炭資源は、Gloucester Basin や Oaklands Basin の小規模の炭鉱等と もに、そのほとんど全てが Sydney-Gunnedah Basin に賦存している(図 2.3.2-2)。 特に、に Sydney-Gunnedah Basin 内で長さ 500 km、幅 150 km に渡って賦存している。 これは、Wollongong 南部から Newcastle 北部、Narrabri 北西部をとおり QLD 州へ延びて いる。 43 図 2.3.2-3 NSW 州の石炭フィールド (出典:NSW, 2011) Sydney-Gunnedah Basin の石炭は二畳紀の瀝青炭質であり、低揮発性、強粘結性のもの から高品質の燃料炭まで多種多様である。Sydney-Gunnedah Basin 内にある Hunter 石炭 フィールド、Newcastle 石炭フィールド、南部石炭フィールド、西部石炭フィールドおよび Gunnedah フィールドが主要な 5 つの炭田地域である。 44 NSW 州の経済発展の主な要因は、NSW 州の主要工業の中心で使用されるエネルギー源で ある石炭へのアクセスが容易であることが考えられる。これらの石炭資源の継続的な開発は、 土地利用や様々な環境問題を考慮しなければならない。 NSW 州の商業的な回収が見込まれる石炭埋蔵量は 12 億 t 以上で、NSW 州は今後の概念 的な鉱山計画を開始し、それらには鉱山開発契約や鉱山探査許可を受けている地域の石炭資 源量が含まれている。NSW 州の石炭鉱山は、2006~2007 年に約 8.1 億ドルの価値があり、 売上に貢献した石炭生産量は 131.3 百万 t を記録した(図 2.3.2-3)。 NSW 州の大部分の主要な石炭鉱床は上述のとおり瀝青炭から亜瀝青炭の燃料炭を採掘し ている。燃料炭の品質が高灰分、低硫黄炭のものは中規模の国内発電やセメント製造に利用 され、低中灰分、高エネルギーの石炭は輸出されている。主に、低揮発性、強粘結炭、低灰 分、セミソフト原料炭は製鉄に利用され、輸出および国内市場向けに利用されている。表 2.3.2-1 に NSW 州内の各炭鉱から石炭製品、石炭の特徴を示す。 表 2.3.2-1 NSW 州内の各炭鉱から石炭製品、石炭の特徴 (出典:NSW Government HP, 2010) 45 3. 主要炭鉱のガスリザーバー特性とメタンガス排出量、回収量および利用状況 3.1 主要炭鉱および石炭会社の概要、生産状況 企業別では上位 5 社で褐炭を除く生産の 62 %を占めほぼ 11 社で 86 %と集約化されている。そ れら企業を含めて表 3.1-1 に石炭企業を示す。 企業名 Xstrata BMA Anglo American Rio Tinto Peabody BHP Billiton Centennial Coal & Allied Westfarmers Felix Resources (エン州煤炭) Vale Australia 国名 スイス 豪英日 英 表 3.1-1 石炭企業 製品炭生産 (Mt) 炭鉱数 66.38 20 50.31 9 34.19 10 英豪 米国 豪英 中国 29.25 22.40 20.80 18.64 16.11 5 11 5 12 2 13.15 6.85 2 4 占有率 20.4% 15.5% 10.5% 1 坑年産 3.32 5.59 3.42 9.0% 6.9% 6.4% 5.85 2.04 4.16 1.55 8.06 6.58 1.71 7.0 ブラジル 278.08 (ハードコール) 325.30 小計 豪州合計 80 124 85.5% 100% (出典:WoodMackenzie, 2010/作表 MMTEC) 12 10 6 4 2 図 3.1-1 豪州炭鉱規模 (出典:WoodMackenzie, 2010) 46 Rolleston Peak Downs Dawson Warkworth Mt Thorley Callide Blair Athol Goonyella Riverside Hunter Valley Operations Mt Arthur Operations 0 Blackwater Mt 8 Longwall が主の坑内採掘では世界最高水準の保安成績を達成している。2007 年で米国 Longwall 炭鉱トップ 5 の平均年産 714.6 万 t に対し、豪州トップ 5 は 523.5 万 t であったが、 2008 年では米国 784.5 万 t、豪州も 575.5 万 t(切羽出炭 541.7 万 t)に向上した。中国資本 (兗鉱集団)の NSW 州 Auster 炭鉱における Longwall Top Coal Caving 法(LTCC)採炭 切羽は昨年の 143.6 万 t から 169.3 万 t へ増産したが、採掘コストは豪州の平均でも高水準 である。生産性の向上とコスト維持の為には、坑内構造改善、技術改善、坑内自動化などの 技術開発が重要である。また、資源技術者の不足が安定生産の懸念材料となっている。豪州 の主要な坑内採掘炭鉱を表 3.1-2 に示す。 表 3.1-2 豪州の主要な坑内採掘炭鉱 (出典:Global Methane Initiative) 3.2 炭層のガスリザーバー特性 石炭化の過程で、石炭は圧力や温度の影響を受ける。例えば、NSW 州にある深度 100 m または 200 m の炭層は約 2 km の最大深度に賦存していたことが判明している。より炭化度 が進んだ石炭では、炭化過程において約 565 m 3 の CO 2 と約 765 m 3 のメタンを生産するが、 実際に自由ガスや吸着ガスとして石炭に貯留されているガス量は比較的少なく、多くは大気 への放出、流体への容存そして炭層周辺の空隙層へ移動することで失われてしまっている。 豪州においては、石炭層が包蔵するガス量は CO 2 /CH 4 の成分比にもよるが、1 m 3 /t 以下か ら 18~30 m 3 /t までの範囲である(CO 2 が多ければガス包蔵量は多い)。火成岩の貫入などに より CO 2 の 2 次的な注入が石炭層に起こる場合もある。その結果として、石炭層のガス成分 は炭鉱スケールにおいても平面的または垂直的に大きく変化する。 炭層ガスは自由ガスと吸着ガスの 2 つの形で包蔵されている。空隙率は一般に 1~10 %で あり、石炭によっては 20 %の空隙率を持つものもある。空隙は水を含むので、空隙内のガス 量は少ない。自由ガスは炭層近隣の石炭以外の地層空隙に存在する場合があり、Bulli 層の 上位にある Bulgo 砂岩にガスが含まれているように、そのような砂岩層が採掘に影響を与え 47 るガス貯留層となる。排出削減戦略では個々の炭鉱に適した解決方法が必要とされ、現場で のガス貯留特性が戦略決定に重要となる。 一般的に多くの炭鉱の開発プログラムでは、採掘炭層の特性に焦点があてられる傾向があ り、炭層の特性または採掘炭層の上下盤での空隙を適切に説明するために適用可能な Pre-Mining(採掘前)のデータだけに制限され、地表からの事前ガス抜きに関する Blakefield South Project の採掘前評価が例としてあげられる。採炭に対応するガス貯留層の採掘後モ ニタリングは多くの炭鉱現場では限られたものであるか実施されていない。 3.2.1 地質柱状図と深度 LW 採炭が影響するゾーン内の存在する空隙のある岩盤や石炭の体積を決定するのに地質 柱状図が使われる。影響ゾーンは岩盤の物理学的性質や LW の規格に依存するが、一般的に は LW の採掘下 50~75 m そして採掘の上では 100~200 m の範囲が含まれる。 石炭の全体体積や空隙岩盤の体積によって腑存する炭層ガス量を決定されるが、一方で、 垂直空間は掘進時に、そして LW 採炭時に応力の解放によって発生する増加ガス量を決定す る。 豪州の条件では、厚い炭層や複数の炭層条件で LW 採炭時に発生するガスの主要なソース は採炭炭層以外である。例えば、図 3.2.1-1 に示される 3 m の厚さの Woodland Hill 層の採 掘で影響を受ける他の炭層の総厚さは 20 m にもなる。LW 採炭では採掘された炭層部に空 洞が生じることでの応力解放と、その空洞を埋める天盤の崩落や下盤の隆起が発生する。一 般に石炭層の上下盤は頁岩や砂岩などガスの透過性が極めて低い岩石で覆われているが、 LW 採炭に伴う応力解放や天盤の崩落で上下盤の有効応力が低下する。浸透率は有効応力と 反比例の関係にあり、有効応力の低下に伴い浸透率が増える。このため、採掘対象炭層の採 炭によって上下盤の浸透率が増加して採炭炭層の上下に腑存する炭層のガスが採掘炭層空洞 に流れる易い状況が形成される。さらに、崩落等に伴い亀裂が形成されると上下層に包蔵さ れているガスの移動性が高まることになる。 豪州の LW 炭鉱の深度は図 3.2.1-2 に示されるように、加重平均深度が約 300m になり、 最も深い炭鉱で約 550 m になる。Bowen Basin および Hunter Valley において将来的に計 画されている炭鉱深度は 2015~2020 年の間に約 700~800 m の間になる。その結果、当該 地域での石炭包蔵ガス量が増大し、深部採炭で影響を受ける石炭量も増大するため、さらに 多くの CMM が発生することになる。さらに LW の切羽面長が長くなる傾向、すなわち、150 ~250 m の面長が 400 m まで長くなっている現状は CMM 発生量の増大に繋がっている。LW パネルの長大化や切削丈の拡大は近傍の炭層への影響を大きくし、ガスの発生量の増大を招 く。したがって、ガス発生量の評価は地域ではなく炭鉱特定の条件で行なうべきである。 48 図 3.2.1-1 地質柱状図の例-Hunter Valley (出典:Moreby R et al., 2010) ガス包蔵量閾値 LW の採炭空洞の影響を 受ける典型的なゾーン 加重平均深度:300m 将来的に深度は 最深度採炭:500m 図 3.2.1-2 700m~800m 豪州の LW 炭鉱の深度 (出典:Moreby R et al., 2010) 49 3.2.2 石炭の吸着能力 石炭に吸着できるガス量はラングミュアの等温吸着定数で表記される。ラングミュアの定 数はガス成分、石炭の炭素含有率(ランク)、灰分、水分そして温度によって変動する。例え ば、Bowen Basin での石炭に関するメタンと CO 2 の等温吸着特性を図 3.2.2-1 に示している。 図 3.2.2-1 では貯留層の間隙圧(Initial pore pressure)が 4,000 kPa の時に測定されたガス 包蔵量を純メタンでは 10 m 3 /t、純 CO 2 では 17 m 3 /t としている。図では CO 2 とメタンの等 温吸着曲線が示されていて、曲線から 4,000 kPa での吸着能力は純メタンでは約 15 m 3 /t、 純 CO 2 では約 26 m 3 /t になる。 考慮すべき関連課題は以下のとおりである。 ・ 等温吸着は微粉炭のサンプルを使用して特定圧力下におけるガス注入によって実験室条 件で決定されるものである。等温吸着曲線や吸着速度は条件によって異なるため、原始 状態、特にメタンと CO 2 が混在する場合や拡散速度が遅い場合には、等温吸着曲線にバ ラツキがでる。 ・ 豪州では一般的であるが、原始状態の空隙圧が炭層内にある包蔵ガスの脱離圧力より高 い場合、ガスを放出させるには空隙圧力をガス飽和圧力まで低下させる必要がある。図 3.2.2-2 では吸着能力よりも計測吸着量(包蔵量)が低い状態が示されている。このよう な状態をガス不飽和と呼ぶが、純メタンでは吸着能力が約 15 m 3 /t で計測吸着量が 10 m 3 /t、そして純 CO 2 では吸着能力が約 26 m 3 /t で計測吸着量が 10 m 3 /t になっている。 これらのガス不飽和状態の場合、ガスを放出させるには計測吸着量と吸着能力が一致す るまで圧力を低下させる必要がある。純メタンの場合には、圧力が約 1,400 kPa まで低 下しなければガスは放出されない。これは炭壁からのガス放出、Pre-drainage 設計、LW 採掘対象炭層以外の上下層からのガス放出を推定する時に重要な要素となる。 ・ 炭層内に CO 2 が含まれる場合には、同じ圧力でもガス吸着量が多くなるため、ガス飽和 状態でない場合には、圧力降下率が大きくなる。図 3.2.2-1 では純 CO 2 を放出させるに は、圧力を約 1,100kPa まで低下させなければならない。これにより、CO 2 の包蔵量が 多い石炭では Pre-drainage がより一層困難になる。 ・ 1 気圧の分圧(すなわち、大気圧で均一成分のガスに石炭が囲まれている状態)では、 メタンと CO 2 の在留ガス量は特定の石炭に関して、それぞれ 1.3 m 3 /t と 2.9 m 3 /t の値で あった。仮に石炭表面に空気を流し分圧を下げていけば残留ガス量も低下し、最終的に はゼロになる。しかし、これは粉砕した微粉炭を使った実験室での結果である。 採掘後に地表へ搬送された石炭でも徐々に吸着していた残留ガスを放出するが、密閉され た採掘跡内の石炭では炭層内でのガス成分状態と環境が同じなためガス放出量は少なくなる。 50 図 3.2.2-2 石炭の等温吸着曲線 (出典:Lama,1988,Williams and Yukarov,2006) 米国では国内の 19 の州から約 1,500 サンプルを採取してガス包蔵量の分布に関する調査 が行われた。その 1986 年の報告によると緩慢拡散方法で測定したコア残留ガス量は全ガス 量の 40~50 %であり、特に低炭化度の石炭(HVA 瀝青炭)塊では残留量が多い。反対に炭 化度が進んだ石炭(低中揮発分)では残留ガス量は 10 %程度であった。 多くの豪州炭鉱では急速破砕方法でガス量を計測しているが、一般に評価されるファクタ ーではない。Saghai 等は、Bowen Basin の石炭に残留するガス量は 0.85 m 3 /t であると報告 している。この数値は同じ石炭に関する等温吸着線曲線から示される数値と一致している。 3.2.3 炭層ガスの包蔵量と成分 炭層ガスの包蔵量は単位石炭に含まれるガスの体積として単位は m 3 /t で表示される。比較 のために一般には基準値として温度 20 ℃、圧力 101.325 kPa での包蔵量であるが、豪州 GHG では温度を 15 ℃としている。 吸着相で存在するガス量ポテンシャルはラングミュア等温吸着定数で推定されるが、自由 ガス量ポテンシャルは不飽和空隙や炭層内圧力によって推定される。炭層に包蔵されている 実際のガス量は堆積期間中に炭層が受けた圧力に依存する。炭層深度が浅い期間には炭層圧 力が低下して多くのガスが炭層から脱離する。 炭層内の流体圧力の増加は炭層深度が、相対的に平坦な地形の地域では地表面から一般的 に 20~50 m 下にある地下水面から 100 m 下がる毎に約 1 MPa 増加する。すなわち、深度 500 m の Bulli 層の場合には原始流体圧力は 4~5 MPa であることを意味している。この一 般的な直線関係は上部からの注入点を持つ帯水層等によって変化する。 NSW 州の Cessnock 地域では深度 700 m でのガス包蔵量は 1.5 m 3 /t 以下であるが、40 km 51 離れた Singleton 地域では深度 350 m でのガス包蔵量は 10 m 3 /t にもなる。文献から得られ たデータでは図 3.2.3-1 に示されるガス包蔵量のようにメタンが多い炭層では最大 18 m 3 /t であり、CO 2 が多い炭層では最大 30 m 3 /t となる。 図 3.2.3-1 炭層ガスの包蔵量と成分 (出典:Esterle et al, 2006 and Williams and Yurakov 2003) Goonyella Middle 層や German Creek 層などの炭層では、深度が深くなるに伴いガス包 蔵量が増加するだけでなく、ガス飽和率も増加している。これは、深度に伴いガスの総量が 増加し、採掘領域近傍の炭層や空隙岩層からのガス放出量の増加にもなる。Bulli 層などで は約 450 m を超えた深度での採掘となっており、増大した圧力下で飽和したガスが存在する 条件となっている。 GHG 排出や一般的な炭層ガスの管理に関して、深部でのガス貯留層特性、LW 生産増、切 削丈の増大(石炭のトップケービングを含む)そして LW パネルの拡大は将来の排出総量や 排出レートを大幅に増加させる要因となる。 灰分を含まない石炭の比重は約 1.29 t/m 3 であり、灰の比重は実際の成分に依存するが一 般的には約 2.3 t/m 3 である。したがって、灰成分と比重の間には直線的な関係が成り立つ。 例えば、German Creek 層に関する比重と灰成分の関係を図 3.2.3-2 に示す。 石炭層のガス吸着量は灰分の増加に伴い減少し、約 85 %灰分の場合には吸着ガス量がゼロ となる(Williams and Yurakov, 2003)。 52 図 3.2.3-2 灰分と比重の関係 (出典:Williams and Yurakov, 2003) 53 4. 世界の炭鉱ガス管理 豪州の坑内炭鉱におけるガス管理を改善できる点を認識するために、世界のガス管理技術 を評価する。ここでは、米国および中国について調査を行った。 4.1 米国 4.1.1 メタン抜き技術 米国炭鉱での CMM ガス抜きとして使用されている技術は、垂直坑井(採掘前)、払い後 坑井(垂直坑井)、長孔水平坑井と横断坑井である。表 4.1.1-1 に米国で使用されているガス 抜き技術の一覧を示す。表内でガス抜き効率とは、放出された全ガスの内、捕集されたガス の割合を示す。 表 4.1.1-1 ガス抜き方法の一覧 方 法 内 容 ガス品位 採掘前垂直ガ 採掘前に、数カ月や数 純メタンに近 ス抜き坑井 年かけて地表から坑 い ガス抜き 効率(%) 使用炭鉱数 最大 70 6 炭鉱 最大 50 23 炭鉱 最大 20 9 炭鉱 最大 50 最低でも 2 井でガスを抜く。 採掘後坑井 地表から炭層の上数 炭鉱通気を含 m 手前まで坑井を掘 む場合もある。 削。 水平坑井 長孔水平坑井 横断坑井 炭鉱内部から水平な 純メタンに近 坑井を掘削。 い 炭鉱内部から長い水 純メタンに近 平坑井を掘削 い 炭鉱内部から掘削し、 炭鉱通気を含 周辺岩盤内のガスを む場合もある。 炭鉱 最大 20 限定的 抜く。 (1) 採掘前垂直ガス抜き坑井 採掘前垂直ガス抜き坑井は採炭の数年前に炭層や周辺岩盤から高いメタン濃度のガスを捕 集回収するのに適した方法である。これらの坑井は採炭の数年前に炭層に穿孔させるのが最 良であり、メタンの流れを良くするために炭層部に水圧破砕や窒素破砕を施工する。これら の坑井は一般的に 90 %以上のメタン濃度のガスを捕集する。採炭中に大気放出される 50~ 70 %のメタンを回収する。 米国では 6 炭鉱で採掘前垂直ガス抜き坑井を使用している。図 4.1.1-1 に採掘前の垂直ガ ス抜き坑井、水平ガス抜き坑井、そして採掘後のガス抜き坑井を示している。 54 図 4.1.1-1 ガス抜き坑井 (出典:Moreby R et al., 2010) (2) 採掘後ガス抜き坑井 採掘後ガス抜き坑井は地表から採炭前の LW 炭層の 3~10 m 上の地点までを坑井を打って LW 採炭に伴う天盤の亀裂ゾーンから採掘後のガスを捕集回収するシステムである。坑井は 一定間隔で LW パネルに沿って掘削される。一般に坑井口元にポンプを設置して、ガスを吸 引してガスが作業場内に侵入しないようにしている。LW 切羽面が過ぎて採掘後のガスを回 収し始めた時期では、メタン濃度が高いガスを捕集するが、時間と共に坑内通気が採掘後に 侵入してきてメタン濃度が希釈されてくる。米国の炭鉱によっては、採掘後坑井の注意深い モニタリングや管理によって純メタンに近いガスの生産を維持している所もある。場合によ って、ポンプで吸引されたガスを不純物の除去で改質している。 坑井の数や間隔に依存するが、採掘後の坑井は採炭に伴って排出されるメタンの 30~50 % を回収できる。23 の米国炭鉱が作業場のメタン濃度を低下させるために地表からの採掘後ガ ス抜き坑井を使用している。図 4.1.1-2 に典型的な採掘後ガス抜き坑井のプロファイルを示 している。歴史的にみると、多くの炭鉱では採掘後ガス抜き坑井で捕集したガスを大気放出 している。 55 図 4.1.1-2 採掘後ガス抜き坑井のプロファイル (出典:Thakur, 2008) (3) 水平坑井 水平坑井は LW 払いの採炭前、または採掘しない石炭ブロックからのメタンガス抜きに使 用される。これらの坑井は坑内から穿孔され、典型的な長さは 100~250 m である。穿孔さ れた坑井の全てはパイプで繋がれ、負圧のパイプシステムによって坑内から坑外へ送られる。 水平坑井は採炭中に排出するメタンの一時的な捕集システムと一般に考えられている。 USEPA(1990)によると、この技術でのメタン回収効率は排出されたメタン量の 10~18 % と低く推定されている。これは、採炭された石炭や採掘周辺岩盤からのメタン捕集が中心と なっているからである。 (4) 長孔水平坑井 長孔水平坑井は水平坑井に類似したものであり、指向性掘削の技術を使って採掘していな い炭層に向かって 300 m 以上の距離を穿孔するものである。この長孔水平坑井は浸透率が低 くてガス包蔵量が高い炭鉱に最適なシステムである。そのような炭鉱では炭層からのガス抜 56 き(拡散)に長い時間を必要とする。この坑井では純メタン濃度に近いガスを 50 %程度の回 収率で捕集できるので、メタン濃度の高いガスを必要とする時に使用される。 (5) 横断ガス抜き坑井 横断ガス抜き坑井は対象炭層の上下にある周辺岩層からのガス抜きに使用される。これら の坑井は坑内から穿孔され、採掘後ガスと同様なメタン濃度のガスを捕集する。米国では効 率が低いため、あまり一般的な手法とはいえない。 4.2 中国 中国は世界で最大の石炭生産国であり 2008 年には 27 億 t、95 %が坑内炭鉱から生産され 坑内炭鉱の 50 %以上が高ガス炭鉱またはガス突出炭鉱と分類されている。中国の炭鉱は非常 に高い事故発生率であり、ガス関連災害が 40 %以上、そしてその内の 82 %はガス爆発が原 因となる重大災害(10 名以上の死亡者)となっている。 異なる地質や採掘条件に適合するように広範なガス抜き方法が開発されている。これらに は坑内や地表からの採掘前と採掘後のガス抜き技術が含まれている。坑内炭層内誘導掘削技 術が外国企業によって実証され、ある程度の成功を持って適用されている。 4.2.1 採掘前層内掘削 この技術は炭層にガス突出の傾向がある場合や採掘前の石炭ガス抜きに適するほど浸透率 が高い場合に採用される。層内ガス抜きは掘進時や採炭時の両方に使用される。図 4.2.1-1 に示すように、特にガス突出のリスクがある炭鉱では、掘進前にボーリングを打つ必要があ る。この方法は掘進能率に制限を与えるものではあるが、坑道を安全な方法で掘進すること ができる。 炭層の浸透率が採掘前の炭層坑井からガスを抜けるほどに十分な値であれば、採炭前の層 内掘削を実施できる。掘削と石炭採炭の時間差は原始ガス包蔵量、採掘に安全なガス包蔵量 基準、坑井の数や間隔、坑井の設計や石炭浸透率によって様々である。技術には炭層パネル を貫通する掘削が含まれる(一般的には図 4.2.1-2 に示されるように最大 200 m 程度)。従来 の坑井はロータリー・システムで切削されるが、炭層内での切削方向を操縦できる先進の誘 導掘削・システムが試行されている。そのような技術の結果には良し悪しが混ざっている。 それは、中国での炭層の特性が比重に脆い、高いガス圧力そして高い岩石応力など様々であ り、層内掘削には不適切で不適当な地質条件が原因と考えられる。 57 図 4.2.1-1 掘進切羽での採炭前層内掘削 (出典:Moreby R et al., 2010) 図 4.2.1-2 LW パネルでの採炭前層内掘削 (出典:Moreby R et al., 2010) 58 4.2.2 隣接坑道からの採炭前横断坑井 この技術には一般に炭層下の岩盤内に掘進される専用坑道の建設が含まれる。図 4.2.2-1 に示されるように、坑井は炭層を横断するように上向きに穿孔される。坑井の間隔は炭層か ら排出されるガス量から推定される。横断坑井を穿孔する有用な岩石坑道は掘削やモニタリ ングを行う際のアクセスに利用できる。しかし、専用坑道の開発はコストが高い。 図 4.2.2-1 隣接した岩石坑道からの採炭前横断坑井 (出典:Moreby R et al., 2010) 4.2.3 上位の隣接坑道を使った採炭後ガス抜き この方法は LW の免圧領域内に専用の坑道を掘進して行う。LW パネルの採炭開始前に、 LW パネルの上方に 20~60 m 離れ、そして肩坑道から 10~30 m 程度パネル内に入った所 に、肩坑道に平行して坑道を掘進する。LW の採炭に伴い、LW 上の炭層領域の応力が低下 し放出されたガスはこの坑道で捕集する。坑道位置やガス捕集の状況を図 4.2.3-1 に示す。 このシステムは多くの炭鉱で適用されている。炭鉱によっては排気坑道から後ろ向きに傾斜 させた長孔坑井を LW 切羽方向に穿孔させて採掘後のガスを捕集させている。この方法は炭 層を安全に採掘するために、採炭前の近隣炭層のガス抜きにも広く使用されている。 他の採炭後ガス抜きオプションとして図 4.2.3-2 に示されるように、排気坑道から切羽面 に平行した坑道を掘削する。この坑道は約 100~150 m の間隔で排気坑道から 20~50 m パ ネル内に延びていて、採掘後のガスを捕集する。これらの採掘後のガス捕集坑道は採炭前に 排気坑道から掘削する大口径坑井(230 mm)で代替できる。 59 図 4.2.3-1 上位近接坑道を使った採掘後ガス抜き (出典:Moreby R et al., 2010) 60 図 4.2.3-2 排気坑道からの上位坑道を使った採掘後ガス抜き (出典:Moreby R et al., 2010) 4.2.4 採掘後ガスの捕集回収 多くの採掘後ガス抜き技術が中国で開発されている。それらを以下に示す。 ・ LW パネルに平行して排気坑道上の空洞ゾーンを目標とした坑井穿孔 ・ LW パネルの炭柱を経由して隣接の採掘後へ坑井穿孔 ・ 採掘後に敷設したパイプによるガス捕集 ・ 坑道の密閉場所の後ろからガスを捕集 ・ 採掘後へ地表から坑井を穿孔し採掘後は密閉 図 4.2.4-1 には LW 切羽の排気端の上部にある破壊ゾーンに向けてパネルに平行して穿孔 された坑井の適用例を示している。図には他のガス抜き方法も示している。この方法は採炭 炭層や近隣炭層から排出された採掘後でのガスを捕集するために広く使用されている。ガス 抜き坑井は排気側から破砕天盤層へ 10~18°の上向き角度、15~20°の水平角度で切削さ れる。切削長さは 80~140 m であり、ボーリング座の間隔は 50~80 m である。1 つのボー リング坑から 3~5 本の坑井を切削する。坑井の直径は 50~127 mm であり、口径を大きく すると多くのガスを捕集できる。 61 図 4.2.4-1 LW パネルに沿った坑井を使った採掘後のガス抜き (出典:Moreby R et al., 2010) 地表からの採掘後坑井の使用は鉄砲煤炭集団大興炭鉱で UNDP の支援の下で実証されて いる。3 本の垂直坑井が深度 532 m の採掘前の炭層に穿孔されている。坑井は主要排気坑道 から 50 m離れ、150 m の間隔で掘削されている。これらの坑井は地表で回収ポンプに繋が 62 れている。初期の結果ではメタン濃度の高いガスが切羽の通過に伴い捕集された。図 4.2.4-2 に払い後坑井プロファイルを示す。鉄砲煤炭集団大興炭鉱と同様の地表からの払い後坑井は 他の炭鉱でも試されているが、結果はまちまちである。淮南での操業結果から、炭層深度が 600 m 以上となると、坑井の安定性に関して適用方法が複雑になる。 図 4.2.4-2 地表からの払い後坑井のプロファイル (出典:Moreby R et al., 2010) 63 5. CMMおよびVAMの利用技術 VAM は通常メタン濃度が 1 %以下であり、有効利用が困難である。ペンキ工場等から排出 される炭化水素処理を目的に開発された蓄熱燃焼技術の適用が可能と考えられているが商業 ベースでの適用は未だ無い。 米国が開発した MEGTEC システムは VAM による蓄熱発電システムであり、商業機が豪 州に 1 台設置されているが様々な原因で稼働していない。 川崎重工業株式会社(以下 KHI と記載)が現在技術開発を行っている触媒燃焼ガスタービ ンは大量の VAM を処理することが可能である。触媒燃焼技術と小型ガスタービンという既 存技術の組合せであり、商業化までにはそれほど時間を要しないと考えられる。エンジンや 蓄熱発電に比較してコストは高くなるが排出権収入を考慮すれば経済性は改善される。 これら我が国および世界で開発/実証中の技術に関し、経済性、温室効果ガス(Greenhouse Gas、GHG)削減量・排出量を考慮して適用性を評価し、豪州の炭鉱に導入可能なシステム を検討する。 5.1 通気管理技術 メタンの総排出量は、2005 年のデータでは 64 億 7 百万 tCO 2 -e であり、本調査での処理 対象とするガスは炭鉱メタンガスで、現状はほとんど利用されずに大気に排出されているメ タン濃度 30 %未満の領域を対象としている。温室効果ガス排出割合を図 5.1-1、メタンの排 出源を図 5.1-2 に示す。 図 5.1-1 温室効果ガス排出割合 (出典:米国レポート(2002)) 図 5.1-2 メタン排出源 (出典:米国 EPA レポート:430-R-06-003(2006)) このように、メタンの温室効果ガスの割合は CO 2 に比べ、2 番目の影響度があり、メタン の排出源は多種あるが、炭鉱メタンガスも 2005 年のデータでは 6 %を占めている。ただし、 地球温暖化係数としては、メタンは CO 2 の 21 倍であるので、地球温暖化には CO 2 よりも影 64 響度が高いと考えられる(表 5.1-1、CO2 を基準に、その気体の大気中における濃度あたり の温室効果の 100 年間の強さを比較して表したもの)。したがって、メタンを回収し有効利 用することが急務となる。 表 5.1-1 No. 地球温暖化係数 気体名 地球温暖化係数 1 二酸化炭素 2 メタン 3 一酸化二窒素(亜酸化窒素) 4 トリフルオロメタン 5 ジフルオロメタン 6 フルオロメタン 7 1,1,1,2,2-ペンタフルオロエタン 8 1,1,2,2-テトラフルオロエタン 9 1,1,1,2-テトラフルオロエタン 10 1,1,2-トリフルオロエタン 11 1,1,1-トリフルオロエタン 12 1,1-ジフルオロエタン 13 1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン 14 1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン 15 1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン 16 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5,-デカフルオロペンタン 17 パーフルオロメタン 18 パーフルオロエタン 19 パーフルオロプロパン 20 パーフルオロブタン 21 パーフルオロシクロブタン 22 パーフルオロペンタン 23 パーフルオロヘキサン 24 六フッ化硫黄 25 1,1,1,3,3 - ペンタフルオロブタン 1 21 310 11700 650 150 2800 1000 1300 300 3800 140 2900 6300 560 1300 6500 9200 7000 7000 8700 7500 7400 23900 910 (出典:地球温暖化対策の推進に関する法律施行令(平成 11 年 4 月 7 日政令第 143 号)) 本調査では炭鉱メタンガスのような低濃度メタンガスおよび希薄メタンガスを処理対象ガ スとして利用しようと考えているが、いくつかの課題がある。 低濃度メタンガスおよび希薄メタンガスの利用上の課題として、以下の 4 つが考えられる。 ① 可燃下限濃度(5 %)以上のメタンガスを圧縮すると爆発する可能性がある。つまり、 法律で利用が規制される場合が考えられる。 ② 濃度変動が大きいため、ガスエンジンの燃料に利用した場合は、安定した運転が困難 である(安定電源としては不適)。 ③ 可燃下限濃度以下(5 %未満)では、通常の方法では燃焼できない。蓄熱式酸化装置は あるが、装置自体が巨大なため、応答性が非常に悪い。 ④ 大量に処理する必要がある。 以上の課題を解決するため、KHI システムは低濃度炭鉱メタンガス処理システムを提案し ている。それは、地球温室効果ガスである希薄炭鉱メタンの VAM や低濃度 CMM を、触媒 燃焼とガスタービンを組み合わせた発電システムである。 65 5.1.1 GHG排出量・削減量の検討 低濃度炭鉱メタン処理システムの構成と計画性能を KHI システムで試算した例を以下に 示す。この試算の条件は以下のとおりである。 表 5.1.1-1 低濃度炭鉱メタンガス処理システムの試算条件 (出典:NEDO 平成 21 年度調査報告書(CCT)) 条件として、表 5.1-2 に示した(注 1)~(注 5)を以下のように設定した。発電機端出力 は気温:15 ℃・1 気圧・高度 0 m(注 1)、VAM 吸入量および VAM 処理量:メタン濃度: 0.5 %(注 2)、CMM 吸入量および温室効果ガス削減総量:メタン濃度 30 %(注 3)、温室効 果ガス削減量および温室効果ガス削減総量:年間稼働率 97 %・メタン処理効率 99.5 %(注 4)、温室効果ガス削減量:グリッド発電減少分(6,785 tCO 2 -e/年)を含む(注 5)、である。 システムの構成例は図 5.1-3 に示す。 図 5.1.1-1 処理システム構成例 (出典:NEDO 平成 21 年度調査報告書(CCT)) 66 このケースで計画性能を試算した結果を表 5.1.1-2 に示す。その場合、廃棄エネルギーに よる発電が 850 kW、NOx 排出量はゼロ、NOx 排出量削減効果は 26 t/年、メタンは CO 2 を 1 とすると 21 倍の地球温暖化係数なので、メタンを CO 2 に換算しての温室効果ガス排出量 削減量は 75,000 t-CO 2 /年となり、温室効果ガスの削減量は大きくなる。 表 5.1-3 低濃度炭鉱メタンガス処理システムの試算結果 (出典:NEDO 平成 21 年度調査報告書(CCT)) 5.1.2 低濃度炭鉱メタンガス処理システム 低濃度炭鉱メタンガス処理システムは、大きく二つの部分から構成される。未利用のまま 大気中に放出されている大量の VAM(濃度 1 %未満)と未利用低濃度 CMM(濃度 30 %未 満)の希薄混合気(メタン濃度約 2 %)を燃料とする触媒燃焼方式のガスタービンにより発 電機を駆動する。そして、VAM 浄化装置は、ガスタービンの排熱を利用して熱交換器で触媒 の着火温度にまで加熱した VAM を触媒式酸化装置で酸化して浄化するというシステムであ り、そのシステムの概念図を図 5.1.2-1、図 5.1.2-2 に示す。 (出典:KHI 内部資料) 図 5.1.2-1 低濃度炭鉱メタン処理システムの概念図 67 図 5.1.2-2 未利用低濃度炭鉱メタン処理・発電システムの概念図 (出典:KHI 内部資料) 5.2 酸化熱回収技術 酸化熱回収技術について、5.1 節で述べたように希薄メタン(濃度 5 %未満、利用はいず れも試験段階)の用途は、酸化および排熱利用による発電、燃焼用空気(ガスエンジン、ガ スタービン、ボイラ)、触媒燃焼ガスタービン用燃料である。図 5.1-4 および図 5.1-5 に示し たように、VAM については希薄メタンガス処理システムによりガスタービン発電を行い、 CMM については都市ガスの原料として用いてガスエンジン発電を行う。また、利用不能濃 度 CMM は VAM と同様に希薄メタンガス処理システムを通じてガスタービン発電に利用さ れる。さらに、VAM 浄化装置によりガスタービンの排熱を利用して熱交換機で触媒の着火温 度にまで加熱した VAM を、触媒式酸化装置で酸化して浄化する。すなわち、酸化熱回収技 術は触媒燃焼技術と小型ガスタービンという既存の技術の組み合わせで酸化熱を回収し、そ れを発電に利用している。 KHI システムの中核となる触媒燃焼式ガスタービンは米国で 5 台、ベースエンジンとなる MIA-01 は国内で約 750 台が稼動中である。(図 5.2-1)。 68 図 5.2-1 触媒燃焼式ガスタービン (出典:KHI 内部資料) 5.3 CMMおよびVAMタービン技術 ガスタービン発電装置は、未利用のまま大気中に放出されている大量の VAM(濃度 1 %未 満)と未利用低濃度 CMM(濃度 30 %未満)の希薄混合気(メタン濃度約 2 %)を燃料とす る触媒燃焼方式ガスタービンにより発電機を駆動する。ガスタービン発電装置フローを図 5.3-1 に示す。このように VAM は濃度調整用の CMM と混合して圧縮機に送られ熱交換を行 い、触媒燃焼器からガスタービン(図 5.3-2)に送られる。 図 5.3-1 ガスタービン発電装置フロー (出典:KHI 内部資料) 69 また、図 5.3-1 のガスタービン発電装置フローをもとにした低濃度メタン焚きガスタービ ンの構成を図示したものを図 5.3-3 に示す。 図 5.3-3 低濃度メタン焚きガスタービンの構成 (出典:KHI 内部資料) この装置を含めたプラント配置図例を図 5.3-4 に示す。これは、発電端出力が約 1,600 kW、 燃料消費量約 600 Nm 3 /h、発電端効率約 26 %、熱回収率約 44 %、総合効率約 70 %の場合で ある。本配置図には、CMM フィルタ、CMM ブロア、空気源室、制御盤室、吸気フィルタ、 ガスタービン発電装置、VAM フィルタ、VAM ブロワ、VAM 浄化装置から構成されるプラン トである。なお、発電システムとしては、以下のものがある。 このように、一連の装置は高性能でコンパクトな機器をシンプルに構成し、スペースとラ イフサイクルコストの無駄を省いており、いわば、設置場所を選ばないシステムとなってい る。例えば、実証試験レベルの場合であれば、図 5.3-4 よりもコンパクトかつシンプルに配 置できる。 さらに、ガスタービン発電装置は、移動電源車の駆動源としても利用できる。定置式の非 常用発電設備に、機動力を持たせることが可能である。道路交通法に規定される寸法範囲内 で低床トレーラ等へ搭載・一体輸送が可能なので、国内では所轄警察署等への寸法外積載申 請等が不要で、現地据付作業も容易にできる。 70 図 5.3-4 プラント配置例 (出典:KHI 内部資料) 5.4 混焼技術 混焼技術としては触媒燃焼が考えられる。触媒燃焼の特徴としては、可燃限界濃度(5 %) 以下の希薄なメタンも燃焼(酸化)でき、NOx は発生せず、炎も出ないようになっている。 火炎燃焼(通常燃焼)は、燃料と空気の混合気が炎を出して高温で燃焼する。燃焼には可燃 限界濃度(5 %)以上のメタンが必要となる。触媒燃焼(触媒による酸化反応)は、触媒表 面に接触した燃料と空気中の酸素を、触媒の強い酸化力を利用して低温で酸化反応させるも のである。その概念図を図 5.4-1 に示す。 71 図 5.4-1 触媒燃焼概念図 (出典:KHI 内部資料) 触媒燃焼は、触媒の表面では酸化反応が低温で進行する事を利用した燃焼方法で、従来の 火炎を伴う燃焼(火炎燃焼)よりも、はるかに低温で燃焼反応を維持できるため、燃焼時の 高温の起因する NOx は生成しない。簡単に言えば、燃焼とは燃料の持っている化学エネル ギーを急速な酸化反応により熱エネルギーに変換する過程である。ところが、燃料も酸化剤 (空気中の酸素であることが多い)も普通は安定な化合物であり、燃料と酸化剤の混合物(気 体燃焼であれば可燃混合気)を貯蔵しておいても常温では反応は起きない。燃焼反応を起こ すためには可燃混合気中の分子を、ある程度不安定な状態に持っていかなければならない。 一般に可燃混合気の温度を上げることにより不安定な状態が実現する。 火炎燃焼では、火炎に向かって流れ込む可燃混合気は、高温の火炎からの熱伝導で加熱さ れ、ある程度温度が上がると酸化反応が始まり、その反応熟も加わってさらに温度が上がる。 さらに温度が上がると反応は極めて盛んになり今度は熱を供給する側に回る。この過程が連 続的にしかも急速に進行していくのが火炎燃焼である。 一方、触媒燃焼では、反応しやすい状態は酸化分子が触媒の表面に吸着する事により実現 される。常温では安定な酸素も、活性の高い触媒の表面に吸着すると比較的低温でも不安定 な状態となり、そこに燃料がやってくると容易に反応する。燃料自体の反応しやすさにもよ るが、アルコールなどでは常温付近でも触媒燃焼は可能である。燃料としてよく使われるプ ロパン、灯油などでは 200 ℃程度から燃焼反応がスタートする。触媒のベースになっている のはセラミック(コーデイエライト)であり、これに触媒活性物質を付着させて触媒とする。 5.1 節~5.4 節で述べてきたこのシステムの特徴は以下のようにまとめることができる。 ・小規模な設備で、大きな温室効果ガス削減効果が得られる。 72 ・可燃範囲(5~15 %)を外れた低メタン濃度(約 2 %)での運転が可能。 ・可燃性ガスを圧縮する必要がなく、安全性が高い。 ・利用が困難な VAM および低濃度 CMM を発電燃料として有効利用できる。 ・窒素酸化物(NOx)が発生しない。 ・冷却水が不要。 ・小型で可搬式にすることが可能。 したがって、本調査は豪州の炭鉱で石炭採掘に伴って発生する炭鉱メタンガス(CMM お よび VAM)の大気放出を削減する最適かつ効率的な回収と有効利用により温室効果ガスの 効率的なガス回収・利用システムを確立することが可能になると考えられる。 5.5 CMMおよびVAM利用技術 坑内炭鉱は人為的なメタン排出源としては最大規模であるが、これらの排出量を大幅に削 減することは可能である。メタンは CO 2 よりも 21 倍の地球温暖化効果があり、世界的にも 最も削減が必要な地球温暖化ガスである。 坑内炭鉱から排出される多くのメタンは炭鉱業界によって利用または消滅できる。オプシ ョンにはガス抜きガスの利用、炭鉱 VAM の利用または削減が含まれる。究極な目的はゼロ に近いメタン排出である。 (1) 事前・採掘中・採掘後ガス抜きガス 事前・採掘中・採掘後ガス抜きされたガスのメタン濃度が 30 %以上であれば、それらのガ スは従来の内燃ガスエンジンを含む多くの利用技術によって簡単に利用できる。ここでは、 ガス抜きガスをメタン濃度によって中高濃度(30 %以上)と低濃度(<30 %)の 2 つのカテ ゴリーに分ける。低濃度ガスの輸送は極めて危険であり、貯蔵も含め、避けるべきである。 a. 中高メタン濃度CMM このメタン濃度の範囲にあるガスを対象とした技術は、輸送の安全のために最低メタン濃 度が 30 %となるガス抜きシステムから、比較的一定した流量とメタン濃度のガスを必要とし ている。商業化技術によっては、高濃度の採掘前ガス抜きガスだけが対象となる。採掘後の 利用方法は現段階では存在しない。各炭鉱の生産ガスの量や質、市場、採炭操業、規制に基 づき、各プロジェクトの CMM 削減は評価されるべきである。例えば、ドイツにおいては CMM 使用が税優遇の対象となり CMM による火力発電を促進している。多くの米国炭鉱では、既 存の天然ガスの輸送システムを利用して天然ガスと等価の良い価格で CMM を販売している。 なお、表 5.5-1 にガス抜きガスの一般的な最終ユーザーと長所と短所を示した。 豪州炭鉱でのガス抜きガスのメタン濃度は 30~98 %である。天然ガス坑井からの中品位 ガスをパイプライン利用の仕様へ改質するのに多くの設備はあり技術的には可能であるが、 天然ガス中の不純物である窒素、酸素、CO 2 そして水蒸気は経済性を考慮すると除去するこ とはできない。豪州では高濃度ガスの坑内炭鉱は需要地から離れた場所に位置しているため 73 パイプライン設備がない。技術的にパイプラインは炭鉱ガスの供給量に変動があるものの、 ガス抜きガスの全量を処理するのに適したものである。炭鉱によっては採掘前や採掘後のガ ス抜きガスを含む炭鉱メタンをフレアーしており、利用可能なエネルギーが未利用エネルギ ーとなっている。多くの国ではメタン濃度 95 %が天然ガスのパイプラインを利用できる販売 に必要な最低品位となっている。 ガスタービン発電は多くの炭鉱が多量の電力を操業のために消費するため魅力的な電源と なる。炭鉱では採炭機械、コンベアベルト、選炭設備そして通気扇風機を含む全ての機械を 運転させるのに電気を必要としている。現在、多くの炭鉱がガスエンジンを用いた発電によ り成功裏に実施されている。従来のガスタービンもガス抜きガス用に試運転されている。ガ スの安定供給は、ガスの十分な貯蔵設備が無い場合に、ガスエンジンの能力や使用するガス 抜きガスの割合を決めるのに重要な要素となる。 表 5.5-1 使用 発電 高品位パ イプライ ンガス 適用方法 炭鉱での自家発電 や売電のためにガ スエンジン・ガスタ ービンを使用 高濃度メタン CMM の洗浄 中高濃度使用比較 長所 z 確立された技術 z 排熱利用(暖房、風呂 等) z 天然ガスと等価 z 高ガス価格では利潤多 zパイプラインがあれば 良い選択 中品位都 市ガス、工 場ガス 30%以上のメタン濃 度。暖房やキルンな どの工業使用 z 低コスト燃料 z 地域振興 z ガス洗浄が不要 化学製品 原料 化学製品の原料と して高濃度メタン ガス 暖房、厨房 z 高品位ガスの基準設 定 炭鉱現場 車両 CNG と LNG のため に高濃度メタン z 石炭使用の低減 z クリーンで低コスト z 基準ガス供給の市場 z 車両用燃料は高価 短所 z遮断や出力変動;売電 としては厳しい z 定期的な保守 z 初期投資が大きい zパイプライン仕様品位 が高く、洗浄コストが 高い z 高いメタン濃度だけ zパイプラインへのアク セス z 配送と保守コスト z 品位と量の変動 zピーク需要用にガスホ ルダーが必要 z 処理コスト z外での使用に比較して 現場使用は経済性低下 zコスト(処理、貯留、 輸送) z 洗浄基準が高い (出典:KHI 内部資料) b. 低メタン濃度ガス抜きガス 不適切なガス抜き方法や実施基準が低い場合にはガス抜き捕集効率が低くなり、空気の過 度な侵入によってメタン濃度が低くなる。時には、メタン濃度が爆発限界濃度になる。メタ ン濃度が爆発限界濃度にあるガスの輸送や使用は人命や炭鉱の構造破壊に繋がる危険がある ため、世界的に認められておらず、利用すべきではない。 74 (2) ガス精製技術 CMM、特に採掘跡地からのガス品位を改善することは有意なことである。ガス抜きガス の精製に伴う高いコストを避けるために、最初に実施すべきことは坑内のガス抜き技術の改 善によるメタン濃度の向上である。これによって、ガス品位を改善し坑内の安全を補強する ことになる。 第二のガス精製技術としてガス品位の改質がある。そのようなシステムは高価なため、設 置する以前に F/S を行うことが必要である。ガス改質が理想的なアプローチであれば、最適 な混合を得るための最も簡単な方法は低品位な採掘後ガスと高品位な採掘前ガスとを混ぜる ことである。他のオプションとしては以下のような 3 つの基本技術を使って不純物(酸素、 窒素、CO 2 そして CO 等)を除去することである。 a. 圧力スイング吸着法(PSA) 多くの PSA 窒素除去システムでは、各圧力サイクルにおいて選別的なメタン吸着の特性を 持つ広い空隙の炭素分子篩を使っている。リサイクル過程でメタン濃度が増加していく、PSA では 95 %のメタン濃度が可能であり、低い保守管理で連続運転が可能である。 大阪ガスが開発した「炭鉱メタン濃縮技術」は、メタン選択性吸着材料を用いた真空圧力 スイング吸着法(Vacuum Pressure Swing Adsorption:VPSA)を活用し、メタン濃度が 30 %以下であるため、未利用で大気放散されている CMM を 40 %以上まで濃縮し、ガスエ ンジンやボイラの燃料として有効利用が可能となる。本技術は、メタン選択性の高い吸着材 料を VPSA に活用することにより、メタン濃縮を実現している。メタン選択性吸着材料に、 常圧付近でメタンと空気からなる原料ガスを流通させると、メタンが選択的に吸着され、そ の他の成分がオフガスとして吸着塔上部より排出される。その後真空引きすることにより、 吸着されたガスを脱着させることでメタン濃縮が可能となる。濃縮度合いは 25 ポイントで あり、例えば、30 %メタン濃度を 55 %メタン濃度へ濃縮することができる。濃縮イメージ を図 5.5-1 に示す。 b. 分子篩吸着法(MSA および PSA の変形) MSA は最適な分子篩による PSA 方法の応用である。これは 0.1 Åまで空隙サイズを調節 できる。ただし、本プロセスは不活性ガスが 35 %以上の場合、経済的な運転はできない。 c. 低温分離法 この方法は天然ガス分野において仕様以下の品位の改善に経済的に標準的に使用されてい る。この方法では高圧の注入ガスを一連の熱交換を通して液化する。精製能力はメタン濃度 98 %と高いが、システムが高価なため大規模なプロジェクトでのみ使用される。 75 オフガス 吸着材料 N2 or O2 CH4 原料ガス 濃縮ガス 脱着工程 吸着工程 図 5.5-1 メタン濃縮イメージ (出典:KHI 内部資料) (3) フレアー利用技術 CMM のフレアー(燃焼)利用は、CMM の利用が事業化できない場合には魅力的な削減 方法である。CMM 利用設備の故障や計画保守で利用設備を一時的に停止する時や、炭鉱の 初期開発期間でメタン生産量が商業レベルまで達していない時などにフレアー設備が必要で あり、理想的には各 CMM 利用設備にフレアー設備をつけることが望まれる。フレアーによ って大気に放出されるメタン排出量を最小にして、メタンの利用が出来ない時にでも環境保 護になる。 フレアーには開放式のロウソク型フレアーと囲み型フレアーがある。囲み型フレアーは開 放式に比較してコストが非常に高いが、メタン消滅率は極めて大きい。完全な条件下では効 率はほぼ同じであり 98~99 %になるが、風や他の要素が加わると開放式の効率は劇的に低 下する。例えば、CDM 理事会では囲み型フレアーでの消滅率の既定値を 90 %とし、開放型 の既定値を 50 %にしている。囲み型フレアーに関しては実際の効率を計測できる。さらに、 囲み型フレアーは炎を隠して燃焼汚染の管理も優れている。 本調査での処理対象とするガスは、炭鉱メタンガスで、未利用のまま大気中に排出されて いる大量の VAM(濃度 1 %未満)と未利用低濃度 CMM(濃度 30 %未満)の希薄混合気(メ タン濃度約 2 %)であり、現状はほとんど利用されずに大気排出されているメタン濃度 30 % 未満の領域を対象としている。 ここで、メタンガスの濃度別利用方法については、以下のように大別することができる。 ① 高濃度メタン:>97 % 天然ガスパイプライン用燃料、地域のガス燃料、車両用燃料(CNG) ② 中濃度メタン:97~30 % 発電用燃料(主にガスエンジン。例えば、ガスエンジンで使用可能なメタン濃度下限 GE Jenbacher:25 %、三菱重工:20 %)、地域暖房、ボイラ燃料、工業用原料、燃料 電池用燃料 ③ 低濃度メタン:30~5 % 発電用燃料(勝利動力集団のガスエンジンはメタン濃度 6 %以上で運転可能)、濃縮(大 76 阪ガスが試験中(メタン濃度は 20~30 %)) ④ 希薄メタン:5 %未満(利用はいずれも試験段階) 酸化および排熱利用による発電、燃焼用空気(ガスエンジン、ガスタービン、ボイラ)、 触媒燃焼ガスタービン用燃料 このように、上記の①および②は様々な燃料として利用されているが、本調査で対象とな る③および④の低濃度メタンおよび希薄メタン分は実証試験段階であり、VAM や CMM が排 出している場所ではそのまま大気中に放出されているのが現状である。理想的には、①や② のような利用方法が望まれる。 77 6. 炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の提案 6.1 炭鉱メタン湧出ガス量の予測シミュレーション 3.2.3 節の図 3.2.3-3 に示したデータに関して、灰分 85 %では比重が 2.1~2.2 となり、こ の数値が上限となり、比重がこれ以上でのガスは自由ガスと考えられる。より比重が高い灰 分成分の場合には、比重の上限は比例的に増加する。図 6.1-1 には、全ての灰分の吸着能力 がゼロであるとの仮定に基づき、ガス包蔵量と灰分の関係を同じ深度の石炭に関して示して いる(Saghafi 等の Hunter Valley 炭データ)。CMM 排出量評価の観点から見ると、石炭層 に含まれる吸着ガスは潜在的に多量であることがこれらの関係から推定される。これらの関 係によって炭層内のガス量の推定精度を上げることができる。 図 6.1-1 石炭比重とガス包蔵量の関係(観測値と理論値) (出典:Saghafi A, et al, 2008) QLD 州の Moranbah 夾炭層の近傍で比重が 2.5 t/m 3 以上の非炭素岩盤における理論値お よび観測値のガス量を図 6.1-2 に示す。この分析によって近傍岩盤の不飽和空隙率が 1~2 %、 そしてガス包蔵量は 0.2~0.3 m 3 /t であることが推定される。将来での深部採掘に関して、 岩盤内の自由ガス量は深度 350 m から深度 700 m へ以降する時に約 2 倍となる。 78 図 6.1-2 岩盤内の自由ガス包蔵量 (出典:Moreby R et al., 2010) 炭鉱での自由ガス量の計算は、NSW 州の Bulli 層に近い Bulga 砂岩層の例のように、サ イトの特性を考慮しなければならない。例えば、採掘ゾーンでの石炭層と自由ガスを持つ砂 岩層の体積割合が 1:20 で、石炭と砂岩層のガス包蔵量の割合を 40:1 とした場合に、LW の ガス排出量への空隙岩石の寄与度は 25 %程度になる。この自由ガスは圧力が低下すれば直ぐ に放出されるものである。炭鉱によっては想定されたガス排出レートよりも計測ガス量が多 い場合に、この自由ガスが説明に使われる。 6.2 ガス貯留層サイズと排出量ポテンシャル ガス貯留層のサイズは平面積 m 2 当たりのガス量 m 3 で計算されるのが最も一般的である。 ガス量は、採炭炭層からの一定距離、例えば、上位 100~200 m まで、下位 50~70 m の範 囲内にある個々の地層に含まれるガス量の総和である。これによって、LW 採炭 m 2 当たりの 排出ガス量を推定することができる。例えば、炭層の総厚が 10 m、比重が 1.45 t/m 3 そして 平均ガス包蔵量が 5 m 3 /t であれば、残留ガスを含むガス貯留層サイズは、10×1.45×5=72.5 m 3 /m 2 と推定できる。 豪州におけるガス貯留層サイズを図 6.2-1 に示すが、一般的に 5~90 m 3 /m 2 である。Bulli 層のように上位の Bulgo 砂岩層や下位の Wongawilli 層からのガス放出があるような地域で は 150~200 m 3 /m 2 と高くなる。大きなバラツキは採掘深度でのガス包蔵量の範囲や採掘丈 の差を表している。 79 図 6.2-1 豪州炭鉱でのガス貯留層サイズ (出典:Moreby R et al., 2010) ガス排出量の単位(SGE m 3 /t)は採掘されたガス貯留層(炭層)トンから放出されたガス 量の割合を表していて、石炭生産量とガス排出量を関係付ける方法である。これらのガス貯 留層サイズから得られる特定のガス排出量は豪州の LW 炭鉱に関しては平均切削丈で ある 3.2 m に関係させることで推定できる。例えば、採掘丈が 3.2 m、比重 1.45 t/m 3 の場合では、 72.5 m 3 /m 2 を示す貯留層からの 100 %ガス放出割合は 16.2 m 3 /t( 72.5/( 3.2×1.4))となる。 実際には、全ての貯留されたガスが生産中に放出されるわけではなく、生産が終わった後 でも多量のガスが排出される。観測された炭鉱での特定ガス排出量(m 3 /t)の範囲を図 6.2-2 に示す。表 6.2-1 には特定ガス排出量(m 3 /t)の違いと LW の生産量変動によるガス排出量 割合(m 3 /s)の変化を示している。表には年間の石炭生産量(Mtp)とガス包蔵量(m 3 /t) の変化によって排出されるガスのレート(m 3 /s)が示されている。 図 6.2-2 豪州炭鉱での特定ガス包蔵量(単位:m3 /t) (出典:Moreby R et al., 2010) 80 表 6.2-1 LW でのガス排出レート(単位:m3 /s) (出典:Moreby R et al., 2010) 豪州の温暖化ガス決定に関して、これらの計算と坑内炭鉱からの排出量の推定で適用され る CO 2 -e 排出ファクターとの関係を理解することは重要である。ファクターは、高ガス炭鉱 では生産 t 当たり 0.302 tCO 2 -e、ガス炭鉱ではないところでは生産 t 当たり 0.008 tCO 2 -e で ある。例えば、高ガス炭鉱ではメタン包蔵量を 21.1 m 3 /t としてファクターを求めている。 メタン 21.3 m 3 は 14.38 kg(21.1 m 3 ×0.681 kg/m 3 )の重量であり、温暖効果係数を 21 倍 にして CO 2 等価量を計算すると 305 kgCO 2 -e(14.38 kg×21)となる(図 6.2-3 を参照)。 図 6.2-3 メタン包蔵量(単位:m3 /t)と採炭 t 当たりの CO 2 -e の関係 (出典:Moreby R et al., 2010) これらの数値は生産された石炭に含まれる地表でのガスも含む全炭鉱の排出量(掘進+ LW+密閉)を代表したものと考えられている。明らかなように、この方法で得られた値 は 図 6.2-1 に示された炭鉱の多くには適したものではない。 この広範な分析から考えられる 2 つの明確な課題がある。一つは LW 採掘時に採掘領域に 入るガス排出量(m 3 /s または L/s)によって通気とガス抜きシステムの必要量を決定するこ 81 と。二つ目は生産時と生産後の影響を受けた領域からのガス排出総量によって捕集できない ガス排出量を決定すること。これに加えて、地上での貯炭や輸送中の石炭から排出されるガ ス量を決定することである。 しかしながら、多くの炭鉱では通気やガス抜きシステムの設計主体は生産中のガス排出量 の管理だけに集中されている。密閉地域からのガス排出量が排気流量から管理できるとした ならば、密閉地域または廃棄炭鉱からの総排気量は炭鉱管理上の心配事ではなくなる。もち ろん、異なるモニタリング方法や管理手法が必要となり、特に採掘前に貯留層のガス量から 炭鉱ガス排出量の全量を評価することが必要である。 6.3 脱離速度 採掘領域や採掘前の炭層からのガス排出量を評価するために脱離速度を定量化することが 必要となる。脱離速度は以下の事項に依存する。 ・ 連結された石炭マトリックス内の破砕されていない石炭ブロックのサイズ ・ 石炭に関する拡散係数。これは石炭の特性、成分そして水分に依存する ・ ガス包蔵量とガス成分 これらは以下の理由によって重要である。 ・ 坑内の生産から排出されるガスは入気に入り、そのため通気内のガス濃度が増加 ・ 坑内で放出されなかった生産炭からのガスは地表で放出されるため、通気やガス抜きシ ステムに排出されるならば測定可能であるが、直接の測定では炭鉱の全体排出量には含 まれない。しかしながら、それらの地表での排出ガスも石炭生産方法によって炭鉱の排 出バランスに含まれなければならない ・ 採掘領域の近傍にある石炭は採炭石炭と同様な排出速度でガスを排出するが、採掘領域 からより離れている炭層からのガス排出レートは、距離に依存するが、より遅くなる 切削された石炭サイズに関するガス脱離速度を表 6.3-1 に示す。最も重要なパラメータは 脱離時間定数 Tau(63 %のガスが脱離するための時間)であり、これは採掘された後に運搬 などで坑内に留まる時間と比較されるものである。表 6.3-1 の TDGC(m 3 /t)は全ガス排出 量であり Q1+Q2+Q3、すなわち、推定ガス量(Q1)、測定ガス量(Q2)そして残留ガス量 (Q3)を示している。IDR30(m 3 /t)は Bowen Basin での Geogas 関係式から求められる ものである。Tau は標準石炭サイズからの脱離時間定数(63 %のガスが脱離するための時間) であり、定数 K と Ration D/d^2 はガス量測定で計測される計測時間のルート値から推定さ れたものである(石炭からの排出ガス量を計測する時、排出ガス量は計測時間のルートに比 例する)。表 6.3-2 に示されるコンベアベルトの距離と速度によってベルト上の滞留時間は異 なるが、生産された石炭は 30~60 分間坑内に滞留する。表内の Fraction Gas Desorbed と は単位時間当たり(5~120 分、または、1~35 日)に排出されるガスの割合を示し、100 % 排出されるには最短でも 7 日を要する。坑内に滞留する 60 分程度で排出されるガス量割合 は極めて小さいと言える。なお、表のグレーで識別されている所は、ガス突出の危険がある ため、一般では採掘される石炭ではない。 82 表 6.3-1 生産石炭からのガス排出量 (出典:Moreby R et al., 2010) 表 6.3-2 石炭の坑内滞留時間 (出典:Moreby R et al., 2010) ガス貯留層の評価に関して、豪州で採用されている多くのガス包蔵量分析(Quick Crush または Long Term)では石炭に関する時間定数の決定を認めている。脱離速度は理論的には 石炭塊サイズの 2 乗に比例するが、サイズがマトリックス成分のサイズよりも十分に大きい 場合(>6 mm)にはその関係は成立しない。すなわち、コアサンプル時間定数を全ての生 産石炭や大気圧下での払い跡内に含まれる石炭にも適用することは妥当な概算方法である。 本分析方法の重要な操作上の課題として以下の事項を挙げることができる。 ・ 一般的な石炭残留時間に基づくと、採掘時の全てのガス包蔵量(Hunter Valley での最 高値は約 7.5 m 3 /t)の僅か 5~15 %のガスが坑内に放出される ・ 有効なガス排出レートは石炭の運搬速度とガス包蔵量から得られる。例えば、1,000 tph の主コンベアベルトが 3.6 m 3 /t のガスを包蔵している石炭を運搬すると、坑内運搬中で はガス放出が少なく、3,600 m 3 /h または 1.0 m 3 /s のレートでガスを地表へ運搬すること になる。ガス排出割合は残留ガス量や脱離時間の割合で決定される。この状況を打開す る方法は極めて低いガス量まで採掘前ガス抜きを実施すること、または何とかして地表 でのガスを捕集することである 83 ・ 豪州炭に関して得られたこれらの数値は、サイロやバンカーなどの屋内石炭貯炭設備で の ガ ス 管 理 危 機 を 決 定 す る た め に 実 施 さ れ た 米 国 で の 調 査 研 究 結 果 ( Matta, et.al., 1978)と符合する。図 6.3-1 にサイロ内における米国 LW 炭からのガス排出量調査結果 を示している ・ 採掘跡地に残っている石炭、または、採掘領域近傍での炭層に関しては、典型的な採掘 速度において多くのガスは 2~3 日または 2~3 週間炭柱の採炭期間以内で排出される。 これは払い後ガス抜き坑井の実績や切羽面環境マネジメントに影響を与える。すなわち、 非常に多量のガス排出が切羽近傍で発生し、新鮮な入気にガスが混入することを意味す る。これによりガス捕集は困難になり、通気は許容範囲のメタン濃度で行なうことにな る 炭層が厚い場合には、Top Coal Caving(切削高さ以上の石炭を崩落回収する方法)で直 ・ 天の石炭を回収することができるため、坑内排出量を大幅に削減できる 採掘領域からかなり離れた炭層に関しては、応力の増大による浸透率の低下によって有効 時間定数は増大する。浸透率は有効応力に反比例するので、採掘によって有効応力が増大す る地域での浸透率は低下し、ガスの移動は制限される。この事象は離れた炭層だけでなく密 閉地域や廃棄炭鉱からのガス排出期間や排出速度の両方を決定するものである。 図 6.3-1 サイロ内における米国 LW 炭からのガス排出量調査結果 (出典:Moreby R et al., 2010) 6.4 掘進時の炭層ガス排出 与えられたガス包蔵量や浸透率に関して、掘進に影響を与える炭層ガスの量は炭層厚さに 比例して増加し、特に掘進の切削高さが炭層厚に比較して小さい場合には炭層の厚さの影響 84 が大きい。豪州の場合、掘進の採掘高さは炭層厚さに等しく、QLD 州の Bulli 層や German Creek 層では掘進高さは炭層厚と同じ 3~4 m である。炭層の厚さが 6 m から 20 m へと厚 くなる例として NSW 州の Goonyella 層や Warkworth(Wynn)層がある。一般的なガス突 出境界限度として、掘進は 7~8 m 3 /t 以下のガス包蔵量の場所で実施することになっている。 豪州の高ガス炭鉱で観測される炭壁からのガス排出レートの範囲を図 6.4-1 に示す。図の横 軸は炭壁の掘削後の経過時間(日)であり、縦軸は 100 m の幅で排出されるガスのレート(L/s) である。図には調査された炭層のガス包蔵量、炭層の厚さ、そして浸透率が示され、ガス排 出速度の減衰が確認される。Hunter Valley の炭鉱では浸透率は 5 md と他の炭鉱に比較し て低いが、そのためかガス包蔵量が 7 m 3 /t と高い。他の炭鉱(5.4 m 3 /t、6.2 m、9 md)に 比較すると最初のガス包蔵量が高いためメタン排出レート(L/s)は高めとなっているが、炭 層が薄いためガス排出レートが徐々に低くなる。浸透率が低い割に Hunter Valley 炭鉱の減 衰率が高いのは、ガス脱離の係数が高いものと推測される。 図 6.4-1 に示す炭壁からのガス排出減衰曲線は掘進の掘進切羽面でのガス排出量の推定に 利用される。排出ガスのピークから残留ガスへの減衰期間は 150 日または約 5 ヶ月間である。 典型的な 2 本坑道掘進での掘削速度が週当たり 100~150 m、または 5 ヶ月で LW のパネル 長に等しい 2~3 km であるため、残留ガスまでの減衰に必要な期間とは LW パネル坑道の掘 進期間に相当する。したがって、坑道掘進に関するガス管理は掘進中だけではなく掘進後も 必要とされる。このために NSW 州において完成坑道をダブル入気深坑道へ変換している。 図 6.4-1 炭壁からのガス排出レート (出典:Moreby R et al., 2010) 表 6.4-1 に豪州の炭鉱で採用されている 2 本坑道の通気量の範囲とメタン希釈能力の上限 を示している。表には通気量を 30~90 m 3 /s まで変化した場合に、プロファイル坑道規格(坑 道の高さ x 坑道幅)によって通気速度(m/s)が変化し、処理できるメタン流量(L/s)が算 85 出されている。通気量が 60 m 3 /s の場合に、坑道での通気速度は基準値内であり、メタン排 出量が 150 L/s ではメタン濃度が 0.25 %となり、メタン排出量が 600 L/s ではメタン濃度は 1 %となる。豪州の炭鉱で一般的に使用されている坑道規格(高さx幅)では、通気速度の 許容範囲で 600~700 L/s のメタンを管理することは可能である。最低通気量は局部扇風機 (一般的に最終目抜きで 20~30 m 3 /s)やディーゼル機械の使用状況に関する基準で決めら れる。 実際の炭壁からのガス排出量を図 6.4-2 に示す。これは、5 km の 2 本坑道掘進において掘 進能率 45 m/日の場合に、ガス排出の減衰が高いケースと低いケースの曲線を使って排出量 を示したものである。 この分析によって、豪州の一般的な条件においてガス突出のリスク軽減以外で採掘前ガス 抜きを実施しなくても、2~3 km の長さの坑道に関しては、炭壁からのガス排出を通気で処 理できている。長さが 5 km のブロックでも低い炭壁ガス排出レート、または、大きな掘進 規格で通気量を増やすことで処理可能である。このルールに関して、非常に高い浸透率(> 50 md)でガス包蔵量が 5~7 m 3 /t の 2~3 個の炭鉱が例外である。 表 6.4-1 豪州の炭鉱で採用されている 2 本坑道の通気量の範囲とメタン希釈能力の上限 (出典:Moreby R et al., 2010) 掘進中の温暖化ガス排出量を最小にするための現状のオプションは、採掘前ガス抜きと VAM の酸化燃焼である。VAM 酸化は大気へのメタン放出を削減し、採掘前ガス抜きは地表 へ送られる石炭のガス包蔵量を低減させる。 LW 生産増を支えるのには掘進の能力を増加させて LW パネルの長さを増やす必要がある。 これは炭壁からのガス排出量を大幅に増加させ、ガス抜きを施工していない掘進からの総排 出ガス量を増大させる。これらの環境下においては現在では採掘前ガス抜きを必要としてい ない場所でも採掘前ガス抜きを実施する必要性が出てくる可能性がある。現状のままでは、 ガス突出のリスクを軽減するために必要とされる以外では、豪州炭鉱での慣習や作業を考え ると、通気を活用することで、採掘領域での採掘前ガス抜きを避ける方向になる。 86 ガス包蔵量が高すぎるので、一般にはガ ス突出防止のためにガス抜きを実施す る。 ガ ス 包 蔵 量 が 高 い ( 7m 3 /t ) ケ ー ス と 低 い ( 3.75m 3 /t ) の ケ ー ス で の掘進中でのガス排出 量(L/s)の時間推移。 掘進延びでのガス排出 量(L/s)推移。 図 6.4-2 炭壁からのガス排出量 (出典:Moreby R et al., 2010) 87 6.5 ロングウォール(LW)での炭層ガス排出 LW 払い内のガス量や流入速度は以下の事項に依存する。 ・ LW 採炭に影響を受ける貯留層内のガス量 ・ 炭層のガス包蔵量と飽和率 ・ 炭層に関わる脱離速度定数 ・ 採掘領域の上位そして下位の炭層までの距離 ・ 有効応力に影響を受ける岩盤の岩力学特性 ・ 岩盤のガス包蔵量と空隙率 決定すべき主要な計画値は採掘期間中と採掘後の密閉地域から排出ガスのガス量と排出速 度である。前述したように、生産を制限するガスを軽減するために生産中のガス排出だけに 焦点を当てるのは一般的な作業である。 LW からのガス排出のレートを予測するために適用できる手法は数多くあり、簡単な地質 モデルによって周辺地層からのガス排出度合いを推定する方法から(図 6.5-1)近代的な有 限要素法(Ashelford D, 2003、Guo et al.,2006)まである。図 6.5-1 では炭層からの距離が 短いほどガス排出割合が高く、上部に 150 m 離れた地点や下部に 50 m 以上離れた地点での ガス排出割合はゼロになっている。 図 6.5-1 ガス排出割合―経験と地質幾何によるモデル (出典:Ashelford D, 2003、Guo et al.,2006) 簡単な地質モデルは開発された地域での条件に特徴付けられるが、地質モデルでも最新モ デルでも確信を得られるためには現場での観測に大きく依存するものである点が重要である。 88 最新のモデル手法は正味の結果を大幅に変えるだけではなくサイトの特定条件に適するよう に修正することができる。 6.1 節で上述したガス貯留層サイズの概念に基づき、推定における課題はガス貯留層のど の部分が実際の排出に寄与しているか決定することである。炭鉱内にあるバージン状態の炭 層ガスは、採掘によって発生する応力降下の度合いによって決定される等温吸着曲線上のガ ス量まで排出される。この事実は地質モデルには含まれない。地質モデルでは排出量の割合 を幾何形状から推測するので、ガス包蔵量がモデルで想定したよりも大幅に大きい場合や小 さい場合には誤差を生じる。 採掘後の流体圧力(Noack, 1997、図 6.5-2)は欧州の石炭差業界で使用されているもので ある。図の結果は欧州の深部炭鉱に特定したものであるが、一般的に他の地域でも一致する。 採掘前の流体圧力(Pre Mining Fluid Pressure)は地下水位位置から深度に比例して上昇し、 採掘跡の流体圧力は赤線で示されている。採掘によって炭層深度から空洞ゾーンの上の深度 まで大気圧力になり、地表へ向けて圧力が上昇し、採掘前の流体圧力と合流する。採掘炭層 の下盤方向では急激に圧力が上昇して、Noack(1997)のモデルでは炭層から下約 60 m 離 れたところで採掘前の流体圧力と一致すると示唆されている。この流体圧力推移は多くの地 質モデルと一致する結果となっている。 図 6.5-2 採掘前と採掘後の流体圧力 (出典:Noack, 1997) これらのモデルからも LW の影響ゾーン内にある上下盤から多量のガスが排出されること 89 が示唆される。地層の地球物理学的特性の変化によって多少のバラツキがあるが、空洞ゾー ン内で発生する圧力降下によって残留ガス(メタンでは約 1.0 m 3 /t、CO 2 では約 2.0 m 3 /t) まで、または離れたところでは少し高いガス包蔵量までガスが排出される。この図は排出量 の計算方法を提供するが、次の課題は排出が発生する速度や時間的な観点である。 LW のガス排出モデルへ時間的な概念を最初に導入したのは Airey(1968, 1979)であり、 有効時間定数での有効応力を考慮した。この概念は FPPROG ソフトウェアの開発に繋がっ ていて、英国の廃棄炭鉱での排出ガス減衰の予測(Kershaw, 2005A)に今でも使用されてい る。英国での様々な炭層深度(300 m、600 m、900 m)での採掘領域からの距離に関する時 間定数を図 6.5-3 に示している。そしてその結果による時間とガス排出割合の関係を図 6.5-4 に示している。図 6.5-3 では深度 300 m の炭層の上部では 10 3 時間が経てばガスはほとんど 排出される。 図 6.5-3 ガス排出時間定数 (出典:Airey, 1979) 図 6.5-4 炭層上部でのガス排出割合推移 (出典:Airey, 1979) 90 Airey(1968, 1979)は図 6.5-3 に示す減衰曲線を決定するために採掘領域の上下での応力 と時間の観測した関係を使用した。近代の有限要素プログラムは応力と浸透率の関係を使用 して同じパラメータを計算している。 これらの多くのパラメータは、QLD 州の Goonyella Middle 層に関するガス包蔵量と典型 的な豪州の複数炭層の条件を使った検証作業によって実証されている。図 6.5-5 に検証作業 に使った LW ガス排出を示す。 縦軸:深度、 縦軸:深度、 横軸:ガス 包蔵 横軸:流体圧力 図 6.5-5 LW ガス排出に関する作業例 (出典:Airey, 1968 & 1979) 91 この例において、ガス貯留層内の総ガス量(Q1+Q2+Q3)の約 70 %は採掘後の残留圧力 に基づいて排出される。この放出される 70 %の内、80 %が生産中に排出され、20 %が生産 後に排出される。LW 生産量が増大すると(速度が上がると)、離れた炭層からの脱離速度によ って多くのガスは密閉域に送られる。これによって生産中の特定ガス排出レートを低減する ことになる。炭鉱の総排出ガス量に大幅に寄与するものは生産中の排出ガスである。 生産中に排出されるガスの 50 %は切羽面の 200 m 以内で排出され、切羽面から 500 m 以 内となると 70 %が排出される。これらのことから、開式採掘跡坑井を使った切羽近傍のガス 捕集が困難であることが分かる。特に、LW の採炭進行方向がメタン成分の高いガスのある ところでガスは上昇し、CO 2 成分が高いところで下降する場合にガス捕集は困難になる。 多くの豪州炭鉱で見られる複数炭層においては空隙岩石も含めてガス発生源が複数になる。 有効な採掘前ガス抜きのために必要なガス抜き坑井を得るコストが高くなり、ガス抜き坑井 の位置を決めるのも問題となる。 炭鉱メタンガス湧出・回収・利用量のモニタリングを行う上で、ガス発生源の認識に関し て豪州炭鉱で直面している基礎的な問題は、上下盤にある炭層からのガス排出を推定するモ デルの精度を確認するための研究やデータ取得が不足していることがある。ガス排出量は 日々大きく変化しているので、モデル結果と観測されるガス排出量をヒストリーマッチする ことは適切とはいえない。離れた炭層または空隙岩石から脱離したガスによって、実際に観 測されたガス量が予測よりも高くなる場合がある。この分野での理解を深めるために、採掘 後の流体圧力の状況や非採掘対象層のガス包蔵量の包括的なモニタリングが必要となる。 大気放出される炭鉱ガス量を削減するプロジェクトにおいて、この情報なしで進める時の 主なリスクは、ガスの発生源に関する間違った仮定に基づき、実際には主要なガス源ではな い炭層に不適切で高価な採掘前ガス抜きを実施することである。採掘後の流体圧力とガス包 蔵量はガス貯留層が密閉域や廃棄炭鉱へ輩出されるガス量の決定に使用されるため、炭鉱メ タンガス湧出・回収・利用量のモニタリングを行い、シミュレーションにより精緻なガス排 出を推定するモデル構築することである。ガス湧出量の予測には、例えば財団法人石炭エネ ルギーセンター(JCOAL)が開発した COSFLOW や MFG3-D といったシミュレータがある。 6.6 ガスタービンおよびガスエンジンのGHG削減・排出に係わる経済性評価 ガスタービンおよびガスエンジンの GHG 削減および排出については 5 章で述べたが、本 年度の現地調査でわかったことを記述する。 また、本章では5章で調査した結果も考慮し、ガスタービンおよびガスエンジンの経済性評 価を行う。ただし、現地調査では経済性評価に係るような情報はあまり得られなかった。 (1)GHG 削減・排出について GHG 削減・排出について、KHI ガスタービンを使用した場合の温室効果ガス排出削減量 の計画性能での試算は表 5.1-3 に示したとおりである。すなわち、KHI が開発中の 2%メタ ンを燃料としたガスタービンは発電装置と浄化装置が従来のシステムとは異なり、VAM 削減 92 設備も有する装置であり、VAM の経済的な削減に有効な技術である。この表 5.1-3 の場合で あると、温室効果ガス削減量は 75,000(tCO 2 e/年)となる。 豪州現地調査において訪問した CSIRO(NSW)では、豪州の Carbon Tax の内容は公表 されていないが、開始時期は 2012 年 7 月 1 日と決まっているとのことであった。排出され る GHG に対して税が課せられるが、価格に転嫁できる電気等に関しては最終的に消費者が 支払うことになる。Carbon Tax が A$20/t とすると KHI ガスタービンで削減できる CO 2 等 価トン数が年間 75,000 トンであれば、年間 A$1.5M のコスト削減になる。3 年程度でのペイ バック年数であれば受入れ易いし、VAM 削減に加えて発電できる点も関心を引くだろうとの ことであった。 オーストラリア政府は近々に新資源税(Carbon Tax)を導入することを検討しており、 CSIRO の見解では企業側が A$0-10/T -CO 2 に対し、政府が A$15-25/T -CO 2 と考えていると みている。さらに、各訪問先より KHI システムの価格の問い合わせがあったが、まだ開発中 のシステムであり、Carbon Tax を A$20/T -CO 2 と仮定すると KHI システム(KHI システ ム全体(発電装置+浄化装置、表 5.3-1)で 4.5 億円程度)を導入すると約 3 年で回収可能で あると考えられている。 EDL は、Low Emission, Renewable and Remote area に関するエネルギー供給者であり、 年間 10.6Mt の CO 2 等価温暖化ガスを削減している。CMM からの発電はグリーンエネルギ ーとして認知され州政府から補助を受けている。一般の売電価格が$30/MWh とすると補助 を受けて$60/MWh の売電価格となる。条件として国内電気配電網への売電が必要であり、 直接炭鉱へ販売することはできない。これは QLD 州、NSW 州でも同じもので、Carbon Tax が導入されると類似州制度は廃棄される。 また、EDL の KHI ガスタービンの理解は、このシステムの発電効率が低いため、VAM 処 理による GHG 削減の主要な設備として利用でき、必ずしも発電には拘らなくても良く、既 存の VAM 処理設備と比較しても VAM 処理能力に遜色なく、なおかつ、発電できる点は評価 できるとのことであった。ただし、問題は上述したとおり Carbon 市場が存在していないこ とである。 そこで、GHG 排出削減量について表 6.6-1 のように試算した。 表 6.6-1 (1)稼働率 年当たり操業時間 稼動率 (hr/yr) (%) 温室効果ガス排出削減量 8,000 90 (2)温室効果ガス排出削減量 ガス流量 (m3/min) VAMを含むCMM VAM (800m3/sec) 掘削前ガス 掘削跡ガス 掘削ガス合計 総計 48,000 158 280 438 (M-m3/yr) 23,250 23,040 76 134 210 メタン濃度 (平均値) (%) 0.4% 90% 70% 77% 93 100% CH4 カロリー値 温室効果ガス排出削減量 (M-m3/yr) 254 92 68 94 162 (Kcal/m3) (CO2e-ton/yr) 34 7,740 6,020 6,640 1,194,209 884,461 1,219,089 2,103,550 3,297,759 これは、KHI ガスタービンシステムの稼働率、現地での VAM、掘削ガス等の数値を KHI システムの処理量を考慮して試算したものである。表 6.6-1 での温室効果ガス排出削減量は 約 330 万 CO 2 -t/y である。この場合、Carbon Tax を A$20/t とすると KHI ガスタービンで 削減できる CO 2 等価トン数が約 330 万 CO 2 -t/y であれば年間 A$66M、Carbon Tax を半分の A$10/t としても年間 A$33M のコスト削減につながる。 (2)経済性評価 Anglo 社の Grasstree 炭鉱では上述のとおり、炭鉱は EDL にガスを購入してもらい、EDL が一般グリッドへ売電している。GHG を削減する Green 電気として売電価格は通常より $30/MW 高く、Green 電気として認定されるために、一般グリッドへ売電する必要があり、 炭鉱への直接売電はできない。なお炭鉱の使用電力は 20MW 程度であるとのことであった。 炭鉱は提供できるガス量を EDL へオファーし、EDL が引き取ることができない場合には、 他の業者を使う。ガス量に関する契約については、炭鉱によって契約内容が異なっている。 例えば、Moranbah North 炭鉱では 10TJ/日を引き取るか、引き取らない場合には、差を支 払うという契約である。Carbon Tax が導入されれば、炭鉱はフレアーからの CO 2 と VAM に 関して責任を負い、EDL は発電で発生する CO 2 に責任を負うことになる。2009 年以前の炭 鉱にはプロテクが適用されので、新規炭鉱よりも Tax の影響が小さい。発電による収益はそ れほど大きなものではなく、Carbon Tax による負担の方が遥かに大きいため、VAM を処理 できる装置には発電システムがなくても構わないようである。 Grasstree 炭鉱(Anglo 社所有)の売電コストは A$35 /MW 程度、すなわち日本円に換算 すると 3~3.5 円/kW となり、非常に安価であることが分かった。Grasstree は EDL に CMM ガスを売り、EDL は National Network に電気を売っている。この金額が売電よりも高い A$60/MW(グリーン電力)であるという。ただし、発電電力の全てを National Network に 売電することが条件である。よって、Anglo 社は自ら発電することなく、炭鉱の操業に専念 できるような状況である。Grasstree 炭鉱のガスタービンは定期的にメーカーによるメンテ ナンスが必要であり、KHI システムをオーストラリアに導入することとなれば、サイトの近 くにメンテナンス拠点が必要となる。よって、メンテナンス拠点も作るとなると、現状ガス タービンを導入していないサイトのほうが多くの台数を導入できるため、実施できる可能性 は高くなる。Grasstree 炭鉱の VAM 風量は非常に大きく 400m 3 /sec もある。KHI 考案のシ ステムにて処理するには 24 システムが必要となることがわかった。したがって、投資コス トおよび回収計算の試算、すなわち本体費用、工事費用、ランニングコストなどを考慮し、 試算する必要がある。なお、豪州に導入予定の KHI ガスタービンシステムは現在開発中であ るため、本体費用、工事費用等が不明なため経済性を評価することはできないが、表 6.6-2 に示したような現状のガスエンジンと KHI ガスタービンの比較を行った。KHI ガスタービ ンがどの程度コストになるかはわからないが、現状のガスエンジンと比べても遜色はないシ ステと考えられ、現地調査の各訪問先ではこのシステムに興味を示していた。例えば、QLD 94 州政府は、どの程度の協力が必要か要望書を提出して頂きたい、EDL では、KHI とある種 の合意が得られれば、実証サイトとして Appin 炭鉱での EDL ガスタービンとの交換として 直にでも場所を提供できる等のコメントがあった。 豪州炭鉱では一般にメタンが 100L/sec あれば1MW の発電と言われている。KHI のガス タービンの場合では、23,000Nm 3 /hr の 2%メタン(純メタン換算で 128L/sec)で 0.85MW の発電となる。発電効率は低いものの KHI のシステムは VAM の経済的な削減に有効な技術 である。内容にもよるが Carbon Tax 導入の際に、VAM 削減に特化したシステムとして利用 可能である。 表 6.6-2 現状ガスエンジンと KHI ガスタービンの比較 現状のガスエンジンおよびVAM酸化燃焼を行った場合 1.ガス抜きガスでの発電(1MWガスエンジン) *発電効率 *MWh発電に必要メタン量(m3/hr) *発電容量(MWh) *年間発電量(GWh) 2.VAM酸化燃焼 *処理能力(m3/min) *必要台数 900 53 KHIガスタービンの場合 *1台当り必要 100%CH4ガス量(m3/hr) *1台当り処理量 2%CH4ガス(m3/hr) 0.4% VAM(m3/hr) 0.98 77% CMM(m3/hr) 0.02 浄化装置0.4% VAM(m3/hr) *850KWeガスタービン導入台数 *年間VAM処理量(M-m3/yr、全量処理) *年間ガス抜きガス処理量(M-m3/yr) *年間発電量(GWh) 460 23,000 22,520 480 30,814 54 23,040 207 367.2 現状ケース 発電設備 発電機台数 年間発電量(GWh) 年間メタン処理量(M-m3/yr) VAM処理設備 処理機械台数 年間メタン処理量(M-m3/yr) 6.7 36% 278 73.0 584 KHIケース 比較 73 584 162 54 367 162 ▲ 19 ▲ 217 53 92 36 92 ▲ 17 炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の提案 上記までの調査結果に基づき、炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法について、 以下の諸点を提案する。 (1) 豪州のエネルギー政策について、RSPT の導入と MRRT への変遷などの動向を今後も引 き続き注視する必要がある。 95 (2) 炭鉱データベースの内容の拡充をはかり、CMM と VAM の利用状況を明らかにして炭鉱 メ タ ン ガ ス 回 収 利 用 の 最 適 化 ベ ー ス ラ イ ン を 検 討 す る こ と を 提 案 す る ( 表 6.7-1 、 表 6.7-2 )。 (3) KHI システムの有効性と実現性が明らかとなったため、このシステムを利用した実証試 験を行う必要がある。 (4) 実証試験に際し、 CMM や VAM から安定的に 2% 前後の混合ガスを供給することやその 濃度変動に関する実験を提案する。 (5) これらの実証試験並びに実験に関して、それらの安全性をどのように担保するかの方策 を検討する必要がある。 (6) 実証試験などの見積額を算定すると共に、今後の導入の可能性までを視野にいれた豪州 側の資金手当をどのように講ずるかを調査する必要がある。 上記の提案内容などを具現化するために、プレ F/S 段階から次の段階である F/S に移行す べきと考える。 7. まとめと今後の課題 本調査は豪州の炭鉱で石炭採掘に伴って発生する炭鉱メタンガス(CMM)の大気放出を削 減する最適かつ効率的な回収と有効利用により温室効果ガスの効率的なガス回収・利用シス テムを確立することを目的として、①豪州のエネルギー政策等および石炭賦存状況等、②主 要炭鉱のガスリザーバー特性とメタンガス排出量、回収量および利用状況、③坑内掘炭鉱に おける炭鉱条件による採掘前の炭層からの事前ガス抜き、採掘中ガス抜きおよび採掘跡ガス 抜き技術に関する効果と課題、④CMM の利用技術、⑤VAM の利用技術、⑥CMM 回収と利用、お よび VAM 利用における課題と対応および⑦炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方法の 提案の各項目について取りまとめた。 豪州のエネルギー政策等および石炭賦存状況等については、「豪州のエネルギー政策、石 炭政策、エネルギー需給動向」と「豪州の石炭賦存状況、石炭埋蔵量、炭質他」に分けて、 前者ではエネルギー政策、石炭政策、エネルギー需給動向を、後者では石炭賦存状況、石炭 資源量および埋蔵量、炭質他を記述した。特に注目されるのは豪州のエネルギー政策につい て RSPT の導入と MRRT への変遷であり、今後も引き続きその動向に注視する必要がある。 主要炭鉱のガスリザーバー特性とメタンガス排出量、回収量および利用状況については、 既往の情報を取りまとめると共に、その後述の炭鉱メタンガス回収利用最適化技術の調査方 法の提案にも含まれるが、「豪州 CMM 炭鉱会社データベース」の骨子を作成し、データの 一部の格納を開始した。 坑内掘炭鉱における炭鉱条件による採掘前の炭層からの事前ガス抜き、採掘中ガス抜きお よび採掘跡ガス抜き技術に関する効果と課題については、世界の炭鉱ガス管理として調査し、 米国および中国の実施例を網羅した。 CMM の利用技術および VAM の利用技術については、通気管理技術、酸化熱回収技術、CMM 96 および VAM タービン技術、混焼技術などについて調査した。 KHI システムは、触媒燃焼ガ スタービンによって大量の VAM を処理することが可能であると共に、触媒燃焼技術と小型 ガスタービンという既存技術の組合せにより、商業化までにはそれほど時間を要しないとこ とが明らかとなった。エンジンや蓄熱発電に比較してコストは高くなるが、排出権収入など を考慮すれば経済性の改善も見込まれる考えられる。 CMM 回収と利用および VAM 利用における課題と対応については、炭鉱メタン湧出ガス量の 予測シミュレーション、ガス貯留層サイズと排出量ポテンシャル、脱離速度、掘進時の炭層 ガス排出、ロングウォール(LW)での炭層ガス排出、ガスタービンおよびガスエンジンのG HG削減・排出に係わる経済性評価の各項目を調査・検討し、その結果を炭鉱メタンガス回 収利用最適化技術の調査方法の提案として取りまとめた。その内容は、①豪州エネルギー政 策の注視、②炭鉱データベースの拡充、③ KHI システムを利用した実証試験、④ CMM や VAM からの混合ガス供給、⑤安全性評価、⑥実施のための資金手当などとなる。これらの提案内 容を踏まえた F/S 段階への移行を強く推奨する。 97 表 6.7-1 豪州 CMM 炭鉱データベース(その 1) 企業名・住所 No. 電話・FAX番号 炭鉱名 石炭種別 操業状況 建設開始年 出資企業 (年) 炭層平均厚 深度 石炭生産量 排気状況 (m) (GL-m) (百万t/y) 事前ガス抜き 採掘後ガス抜き 利用状況 ガス包蔵量 ガス圧 炭層浸透率 ガス組成 炭鉱メタンガス濃度 炭鉱メタンガス量 VAM CMM (m3) (MPa) (md) ○ ○ 18 0.21 100 備 考 (VAM流量 m3/s) Queensland(QLD州) Anglo Coal Australia Pty Ltd. Q-01 201 Chartotte Street Brisbane Qld 4001 Q-02 (GPO Box 1410,Brisbane Qld 4001) Phone +61 (0) 7 3834 1307 FAX +61 (0) 2 3834 1389 Q-03 Anglo Coal Australia Pty Ltd. Q-04 201 Chartotte Street Phone FAX Phone FAX Q-05 Q-06 Q-07 Q-08 Q-09 Anglo Coal Pty Ltd. Lot 36 Goonyella Rd, Goonyella Rd, MORANBAH QLD 4744 Anglo Coal (Moranbah North Management) Pty Ltd Lot 36 Goonyella Rd, Goonyella Rd, Anglo Coal(Capcoal Management) Australia Pty Ltd. Via Middlemount Qld 4746 Anglo Coal(Capcoal Management) Australia Pty Ltd. Via Middlemount Qld 4746 Aquila Resources Limited Brisbane: Level 11, 10 Market Street, Brisbane QLD 4000 Ausenco Limited 144 Montague Road German Creek Grasstree German Creek Aquila +61 (0) 7 3834 1307 +61 (0) 2 3834 1389 +61 (0) 7 3834 1307 +61 (0) 2 3834 1389 Phone +61 (07) 4968 8600 German Creek Bundoora Grosvenor Moranbah South Moranbah North 原料炭 操業中 原料炭 操業中 原料炭 原料炭 操業中 調査中 Anglo 70% Mitsui 30% Anglo 70% 2001 Mitsui 30% 2001 Anglo 100% 2015 Anglo 100% 2001 Brisbane, Queensland 4001 BMA(BHP Billiton Mitsubishi Alliance) Q-12 Brisbane, Queensland 4001 BHP Mitsui Coal Pty Ltd. Q-16 Felix Resources Level 3, West Tower Phone +61 (7) 3229 5630 FAX +61 (7) 3229 5631 Eagle Downs Phone +61 (7) 3169 7000 FAX +61 (7) 3169 7001 Carborough Downs Phone +61 (7) 3226 0600 FAX +61 (7) 3229 2575 Crium Phone +61 (7) 3226 0600 FAX +61 (7) 3229 2575 Broadmeadow Wards Well Phone +61 (7) 3309 3100 FAX +61 (7) 3831 0366 Email: [email protected] Cook Phone +61 1800 041 253 FAX +61 (7) 3243 2199 Email [email protected] Ellensfield Phone +61 (7) 3221 1201 FAX +61 (7) 3221 1225 Email [email protected] Ensham(underground) Phone +61 (0) 7 3361 4659 FAX +61 (0) 7 3361 4290 Ashton Q-17 410 Ann Street Brisbane Qld 4000 (GPO Box 391 Brisbane Qld 4001) Macarthur Coal Ltd. 100 Melboume Street, South Bribane, QLD 4101 Q-18 GPO Box 1025, Brisbane, QLD 4001 Q-19 Level 1, 240 Queen Street Phone +61 (7) 3221 7210 Vermont East FAX +61 (7) 3229 1776 Email [email protected]@ens ham.com.au www.macarthurcoal.com.au Phone +61 (0) 7 3032 8865 FAX +61 (0) 7 3032 8880 Phone +61 (0) 7 4940 5234 FAX +61 (0) 7 4940 5211 Newlands Morthern Q-20 Phone +61 (0) 7 3225 5593 FAX +61 (0) 7 3225 5555 North Goonyella MitsuiCoal Holdings Pty Ltd. Q-21 Q-22 Q-23 Bribane Qld 4000 (GPO Box 479 Brisbane Qld 4000) Newlands Coal Project Xstrata Coal Queensland P.O. Box 21 Glenden QLD 4743 Peabody Energy Australia Pty Ltd. Level 13, BOQ Centre 259 Queen Street Briabane Qld 4000 (GPO Box 164 Brisbane Qld 4001) Rio Tint Coal Australia Pty Ltd Level 3, West Tower 410 Ann Street Brisbane Qld 4000 (GPO Box 391 Brisbane Qld 4001) Vale Australia Leve 11, 100 Creek St. Bribane Qld Australia 4000 Xstrata Coal Queensland Pty Ltd. Q-24 Level 10, Riverside Center, 123 Eagle St, Q-25 Q-26 Q-27 Q-28 Brisbane QLD 4000 Xstrata Coal Queensland Pty Ltd. Level 10, Riverside Center, 123 Eagle St, Brisbane QLD 4000 Xstrata Coal Australia Pty Ltd. Level 12,BRISBANEQld 4000 Yancoal Australia Ltd. (subsidiary Felix Resources Pty Ltd.) 68 York Street Suite 1105 Level 11 Sydney, NSW 2000 Australia 炭層ガス 3.0-4.5 120-300, 350 4.5-5.0 地質的な問題/事前ガス抜き 5m3/t/ 3 Tj/d 16 Pj/y 5.0-6/0 120-300, 350 4.5-5.0 地質的な問題/事前ガス抜き 5m3/t/ 3 Tj/d 16 Pj/y 400 2.5 2.8 3.0-4.5 7 原料炭 調査中 原料炭 操業中 1996 原料炭 調査中 Vale 50% 2010 Aquila Resources Ltd 50% 原料炭 操業中 2008 Vale 80% JFE 5% 原料炭 操業中 1995 BHP 50% 三菱 50% 原料炭 操業中 原料炭 調査中 BHP Billiton 50% 2001 Mitsubishi 50% BHP Billiton 80% 2020 Mitsui 20% 原料炭 操業中 1975 原料炭 調査中 2011 Vale 100% 一般炭 調査中 Bligh Coal Limited 85% J-Power Australia Pty 2013 Ltd. 10% LG International (Australia) Pty Ltd. 5% 原料炭 操業中 エン州煤炭 60% 伊藤忠 10% 原料炭 調査中 2014 Macarthur Coal 85% 一般炭 操業中 Xstrata 55% 2003 Itochu 35% Sumitomo 10% 6 7-8 原料炭 操業中 1994 Peabody 100% 4.2 3.3 原料炭 操業中 1990 Rio Tint 80% Mitsui 20% 2.8-3.2 4-5 不十分の炭層ガス 原料炭 調査中 2012 Vale 51% Aquila Resources Ltd 24.5% AMCI Pty Ltd 24.5% 1.1-5.4 5-7 炭層ガス 原料炭 操業中 1989 Xstrata 55% Sumitomo 25% 2.1 原料炭 操業中 1995 Xstrata 55% Sumitomo 25% 2.7 一般炭 調査中 2020 Xstrata 33.3% Anglo 88% Nippon steel 6.25% Phone +61 (0) 7 4985 0913 FAX +61 (0) 7 4985 0902 Q-13 Caledon Resources Plc (Caledon Coal Pty Ltd Q-14 Level 2 87 Wickham Terrace Brisbane Queensland A t li 4000) Ellensfield Coal Management Pty Ltd. Q-15 (subsidiary of Vale Australia Pty Ltd.) Level 11, 100 Creek Street BRISBANE QLD 4001 Ensham Resources Pty Ltd. GPO 814 Brisbane QLD 4001 CMM 93% VAM 0.2% 5 Anglo 50% 2016 American Exxaro 50% Australia BHP Billiton Limited and Mitsubishi ○ 300-400 Phone +61 (0) 7 4985 0425 FAX +61 (0) 7 4981 2013 Q-10 South Brisbane, Queensland 4101 Q-11 Development Pty Ltd 2.5 Phone +61 (0) 7 3361 4659 FAX +61 (0) 7 3361 4290 Phone +61 (0) 7 3136 0500 FAX Caledon Resources Plc 95% 2.5-3.5/4-5 3.5 300-600 6.5 60-70 2-4.8 150-200 4.5 130-350 0.,6 炭層ガス?(Moranba) ○ ○ ○ ○ 余分なガスが多い 4-4.5 15-20 5.5 7 2.2/2.15 35-270 3 炭層ガス 6m3/t 10-15md Kestrel Belvedere Phone +61 (0) 7 3115 5300 FAX +61 (0) 7 3115 5412 Oaky No.1 Phone +61 (0) 7 3115 5300 FAX +61 (0) 7 3115 5412 Oaky North Phone +61 (7) 3211 2900 FAX +61 (7) 3211 2911 Phone +61(2) 8243 5300 FAX +61(2) 8243 5399 www.yancoalaustralia.com.au Togara North Athena Moolarben 98 一般炭 調査中 一般炭 操業中 エン州煤炭 51% 2018 双日 45% Kores 4% エン州煤炭 80% 双日 10% 500-700 3 70-200 炭層ガス 10m3/t 5 2 12 →3.5 不十分の炭層ガス 表 6.7-2 豪州 CMM 炭鉱データベース(その 2) 企業名・住所 No. 電話・FAX番号 炭鉱名 石炭種別 操業状況 建設開始年 出資企業 (年) 炭層平均厚 深度 石炭生産量 排気状況 (m) (GL-m) (百万t/y) 事前ガス抜き 採掘後ガス抜き 利用状況 VAM CMM ○ ○ ガス包蔵量 ガス圧 炭層浸透率 ガス組成 炭鉱メタンガス濃度 炭鉱メタンガス量 (m3) (MPa) 備 考 (%) New South Wales(NSW州) Anglo Coal (Bylong) Pty Ltd. N-01 L11 201 Chartotte Street Brisbane Qld 4000 Anglo Coal Australia Pty Ltd. N-02 L11 201 Chartotte Street Brisbane Qld 4000 http://www anglocoal com au/ Beltana Highwall Mining Xstrata Coal N-03 PMB 15 (744 Broke Road) SINGLETON NSW 2330 Berrima Coal Pty Ltd. Medway Rd, MEDWAY, NSW, 2577 Phone +61 (1) 7 3834 1333 FAX Bylong Centennial Coal Company Limited 100 Miller Road 423 調査中 Anglo 4.5 原料炭 操業中 Xstrata 68.3% 一般炭 操業中 一般炭 操業中 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 原料炭・一般炭 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 一般炭(自家発電用) 操業中 原料炭 調査中 1981 Coal & Allied 80% Posco 20% 原料炭 操業中 2006 エン州煤炭 (Yancoal Australia Ltd.) 原料炭 操業中 1967 Gujarat NRE Coking Coal Limited 原料炭 操業中 1967 原料炭 操業中 HEGGIES 原料炭 原料炭 原料炭 操業中 操業中 操業中 BHP 100% BHP 100% BHP 100% 一般炭 調査中 2006 BHP 100% 原料炭 操業中 一般炭 原料炭 原料炭 操業中 操業中 操業中 Xstrata 80% 丸紅 17% JEF 3% 1961 Peabody Energy Ltd. 1888 Peabody Energy Ltd. 1969 Peabody Energy Ltd. 原料炭 操業中 1979 Xstrata 原料炭 操業中 Vale 61% 豊田 28% 一般炭 操業中 Whitehaven 70% 8-10 原料炭 操業中 Xstrata 70% 丸紅 20% 2.5/2.6 一般炭 一般炭 一般炭 操業中 調査中 操業中 Xstrata 90% Xstrata 90% 1982 Xstrata 調査中 一般炭 1973 Saddlers Creek Phone +61 (0) 2 6570 4215 FAX +61 (0) 2 6570 4202 Beltana/Blakfield Phone +61(02) 4877 1304 FAX Berrima N-04 N-05 Faffifern NSW 2283 Anglo KEPCO 一般炭 Phone +61 (0) 2 4935 8913 FAX +61 (0) 2 4945 5299 1926 320-380 6 10 110 0.5 2/4-3.4 250-380 3.3 2.4-4 350-450 2.5-3.5 30-50 ○ Angus Place Centennial 50% 地表水が少ない (PO Box 1000, Toronto NSW 2283) N-06 N-07 N-08 N-09 N-10 N-11 N-12 N-13 N-14 Centennial Coal Level 18, BT Tower, 1 Market Street Sydney NSW 2000 Australia Phone +61 (0) 2 9266 2700 FAX +61 (0) 2 9261 5533 Centennial Coal Mandalong N-15 12 kerry Anderson Drive Mandalong NSW 2264 Phone +61 (0) 2 4973 0935 Mobile +61 (0) 448 082 198 Centennial Coal Mandalong 12 kerry Anderson Drive Phone +61 (0) 2 4973 0932 FAX +61 (0) 2 4973 0999 Springvale Airly Awaba Awaba East(Newstan Lochiel) Charbon Clarence Mannering Myuna Newstan Lochiel Centennial 50% Centennial 1947 Centennial 1998 Centennial Centennial 95% 1991 Centennial 85% 2005 Centennial 1990 Centennial 2009 Centennial 600 天盤と下盤の盤膨れ 3.2 0.8 下盤の盤膨れ 1.2 2.5 1 1.5 3.2 Mandalong N-16 Mandalong NSW 2264 Centennial 100% 2.5-5 4.6 ○ ○ (PO Box 1000, Toronto NSW 2283) Coal & Allied Industries Limited N-17 Rutleys Rd, DOYALSON, NSW, 2262 Phone +61 (2) 4358 0580 FAX +61 (2) 4358 1892 Mt Thorley Phone +61 (0) 7 3361 4659 FAX +61 (0) 7 3361 4290 Austar (Subsidiary of Rio Tint Coal Australia Pty Ltd) Felix Resources Level 3, West Tower N-18 410 Ann Street Brisbane Qld 4000 (GPO Box, 391, Brisbane Qld 4001) Gujarat NRE Minerals Limited N-19 (Gujarat NRE Coking Coal Limited) N-20 N-21 N-22 N-23 N-24 Corner Bellambi Lane and Princes Highway Russell Vale, NSW 2517, Australia HEGGIES PTY LTD. ABN 29 001 584 612 Level 1, 14 Watt Street Newcastle NSW 2300 PO Box 1768 Newcastle NSW 2300 Australia Iilawarra Coal Holdings Pty Ltd. BHPBiliton Old Port Road, Port Kembia NSW 2505 (PO Box 514, Unanderra, NSW 2526) Phone +61 (2) 4223 6800 Fax +61 (2) 4283 7368 E-mail: [email protected] NRE No.1 Colliery Phone +61(2) 4908 4500 FAX +61 (2) 4908 4501 Abel Phone +61 (0) 2 4255 3312 FAX +61 (0) 2 4255 3204 Appin Dendrobium West Cliff Caroona NRE Wongawilli N-25 Phone +61(2) 4941 2100 FAX +61 (2) 4955 2314 West Wallsend N-27 Peabody Energy Australia Pty Limited N-28 Level 13 N-29 BOQ Building Phone +61 (7) 3225 5500 FAX +61 (7) 3225 5555 Tahmoor Coal Pty Ltd N-30 Remembrance Drive Tahmoor NSW 2573 Vale Australia N-31 Leve 11, 100 Creek St. Bribane Qld Australia 4000 Chain Valley Metropolitan Wambo North Tahmoor Phone +61 (02) 4640 0100 FAX +61 (02) 4640 0140 E-mail bclayton@xstratacoal com au Phone +61 (0) 7 3136 0500 Integra FAX OCAL Macquarie Pty Ltd N-26 PO Box 4186, Edgeworth, NSW, 2285 Whitehaven Coal Limited N-32 Level 9, 1 York Street Phone +61 (0) 2 8507 9700 FAX +61 (0) 2 8507 9701 Narrabri Phone +61 (0) 2 6570 2462 FAX +61 (0) 2 6570 2520 Ravensworth Sydney NSW 2000 Xstrata Coal NSW N-33 Private Mail Bag 8 Singleton NSW 2330 N-34 N-35 N-36 Ulan Ulan west Baal Bone 99 5 5-12 1.7 8-10/22-25 3 10 7-10/1.8-2.0 3.6 3.0/1.2/10 10 2.8-3.1 550 400→255 550 2.3→3.0 3 2.4 ○ ? ○ ○ ? ○ ? ? ○ ○ ○ ○ 余分なガスが多い 事前ガス抜きを保証する程度のガス濃度ではないが、ガスが存在 炭層ガスは1980年から排気、West/VAMP 3.3-4.8 2.8 5.5 350-380 1-2.5 12.5 12.5 340 1.5 採掘跡ガス抜きの必要性はLiddell炭層の余分なガスによる 8 200 3 4-5 1.1→4 2.8 CH4の量が非常に少なく、大気が200m3/s 引用文献および参考文献 原田富雄(2011) :豪州における今後の政局と新資源税の行方, JOGMEC 金属資源レポート, 海外レポート,pp.677~695. 地球温暖化対策の推進に関する法律施行令(平成 11 年 4 月 7 日政令第 143 号) 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(2010) :平成 21 年度 海外炭開発高 度化等調査「世界の石炭事情調査 -2009 年度-」, pp.652. 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(2008) : 「石油・天然ガスレビュー」, 2008 年 7 月. 前川公則(2006):“豪州クィーズランド州の石炭生産動向”, 財団法人日本エネルギー経済 研究所.IEEJ ホームページ、http://eneken.ieej.or.jp/data/pdf/504.pdf. 財団法人石炭エネルギーセンター(1999):世界の炭田概要, pp.445. http://law.e-gov.go.jp/htmldata/H11/H11SE143.html 川崎重工業株式会社 内部資料 川崎重工業株式会社 ホームページ:http://www.khi.co.jp/ NSW(2011): New South Wales Government ホームページ, http://www.dpi.nsw.gov.au/. 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Centre, 19 Martin Place, Sydney 面談者: Mr.Rick Fowler(Director)、Mr.Chement Yoong(Senior Project Officer) (1) NSW州政府のClean Coal Councilの活動 NSW 州において現在炭鉱探査や CSG 探査に農民の強い反対が表面化している。炭鉱の開発 は徐々に奥部へ進んだ結果、農耕地、畜産地へ影響与えてはじめている。特に、CSG の開発 では米国のドキュメント映画「Gas Land」の影響もあり、水への悪影響を懸念する声が高ま ってきている。現在、全ての探査認可に対して 60 日間の凍結を言い渡している。 NSW 州の Clean Coal Fund は・CCS 実証プラント、・貯留地探査、そして研究開発に対し て 2010 年∼2013 年までの 4 年間で 1 億ドルの資金を投入するものである。選定されたプロ ジェクトの主なものは、以下の通りである: Deltaプロジェクト;電力会社であるDeltaが中心となって、火力発電所でのPCC (CSIRO)と貯留まで進めるCCS案件である。CO2捕集規模は年間10万トン。 CO2貯留層探査;$45M規模の探査案件。NSW州西部のダーリング盆地には厚い帯水層 が腑存していて大きなポテンシャルがあるが、キャップロックが不明。沿岸部から400km 以上はなれている。 Clean Coal R&D; 9件のプロジェクトが採択され、総額$13M の援助が決まった。そ れには、センテニアル社のMandalong炭鉱に導入するVAM酸化PLが含まれる。VAM酸 化装置試験の費用は2年間で$4.14Mの総額となり、内$2.2Mを州政府が補助する。 (2) KHIのガスタービン 2%の混合ガスを濃度変動の大きなVAMやCMMから安定的に供給する部分に現場試験 が必要となるだろう。 3月のNSW州の政権が交代して、Clean Coal Councilとして明確な方向性を示されてい ない状況であり、予算措置も不明なままである。 KHIガスタービンの有効性は理解したが、どのようなことをNSW州政府に求めているの か提案書を出して欲しい。KHIや豪州企業も含めた正式な提案書をJCOALから提出して くれれば、Councilとして政府への働きがけができる。 Clean Coal Fundは終了しているが、Fundの見直しを始めていて、Cut Back Fundの案 件も出ている。実証試験に必要な費用も提案書に記載する必要がある。 Carbon Taxの導入が見込まれる中で、KHIのガスタービンはタイムリーなプロジェクト であり、関心を示す炭鉱も多いと思う。特に、移動可能なコンパクトな寸法であり、受 け入れられる。 4.2 CSIRO 日時:6 月 6 日(月) 15:30∼16:50 場所:CSIRO シドニー 面談者: John Carras (Director), Cameron Briggs (Manager) (1) Carbon Tax 開始時期は2012年7月1日と決まっている。 内容は、一切発表されていないが、以前のCPRSと比較すると、GHG削減量はCPRSで は確定されていたが、Taxでは不明である。また、CO2価格に関して、CPRSは市場で決 定されるため不明であったが、Taxでは確定される 排出されるGHGに対して税が課せられるが、価格に転嫁できる電気等に関しては最終的 に消費者が支払うことになる。 (2) KHIのガスタービン タイミング的に必要とされる キャンベラにも報告する 触媒での高温が坑内安全に与えるリスクも考慮すべき 豪州の炭鉱は価格と性能を知りたがるので、実証試験で性能を調査する必要がある。特 に、保安の面では注意が必要。 Carbon Taxが$20/tとするとKHIガスタービンで削減できるCO2等価トン数が年間 75,000トンであれば、年間$1.5Mのコスト削減になる。3年程度でのペイバック年数であ れば受入れ易い。VAM削減に加えて発電できる点も関心を引くだろう。 (3) その他 Post App CO2-ECBMと、ISOに新設されるCBM委員会に関して情報交換。 4.3 Energy Developments Limited (EDL) 日時:6 月 7 日(火) 10:30∼13:00 場所:EDL 本社 (ブリスベン郊外) 面 談 者 : Angus Rich (Manager-Technical Development)), Mark Jonker (Business Development Manager)、Isaac Fishermann (Project Engineer) (1) EDL概要 Low Emission, Renewable and Remote areaに関するエネルギー供給者。年間10.6Mt のCO2等価温暖化ガスの削減 豪州を中心に米国や欧州の57地点で590MW発電。豪州ではLand Fill Gasで83MW、炭 鉱ガスで174MW、遠隔地発電(ガスやディーゼル)197MW。 炭鉱ガス発電は、Tower Power Station (BHP)で41MW、WestCliff炭鉱でのVAM(蒸気 タービン)発電で6MW、そのほか Moranbah North炭鉱、German Creek炭鉱で137MW を発電している。(その後の現地調査で、Grasstree炭鉱では16台x2MW =32MW、 Moranbah North炭鉱では15台x3MW=45MWの計77MWであり、60MW分計算が合わな い) 豪州では12箇所の炭鉱で炭鉱ガスによる発電が実施されている。EDLは4箇所の炭鉱で 発電事業を請負っていて、発電容量では炭鉱ガス発電総量の77%を占める。 炭鉱ガスに発電事業形態は炭鉱の状況によって変化。保安のためにメタンを回収しなけ ればばらない炭鉱では、無償でガス提供を受けて電気を一般電気網に販売している。炭 鉱は販売網より電気を購入している。ガスに対してローヤルティーを払う場合もある。 CMMからの発電はグリーンエネルギーとして認知され州政府から補助を受けている。一 般の売電価格が$30/MWhとすると補助を受けて$60/MWhの売電価格となる。条件とし て国内電気配電網への売電が必要であり、直接炭鉱へ販売する訳には行かない。このシ ステムはNSW州でも同じ。Carbon Taxが導入されると類似州制度は廃棄される。 豪州全体の炭鉱では炭鉱から排出されるメタンの65∼75%がVAMであるが、ガス炭鉱で はガス抜きガスが多く、VAMの占める割合は50%程度である。 何れの発電サイトでも、設備はEDLが所有して運転も実施している。 (2) KHIガスタービン 発電効率が低く、VAM処理によるGHG削減が主要な設備。VAM処理技術には多くのオ プションがあり、その1つであると考える。発電システムはEDLが以前設計したタービ ンに類似。 問題はCarbon市場が存在していないこと。Carbon Taxが導入されるかも知れないが、 現時点では先行き不明。 (日本のBilateral Carbon Trading Systemに関心を示す) CMMは発電効率の高いガスエンジンの発電に使用されていて、2%のメタン濃度のガス を作るのに使用することは経済性において疑問がある。 既存のVAM処理設備に関してもVAM処理能力に遜色なく、且つ、発電できる点は評価で きる。 ガス濃度は急激に変化する。例えば、30秒の間でメタン濃度が40から70%まで変化する。 従って、2%濃度を維持するためのシステムを慎重に考慮する必要がある。 EDLは類似の概念で2%メタンを燃焼させる3MWガスタービンを試験した経験がある。 そのタービンはAppin炭鉱に現在も置いている。メタン濃度を2%に維持するシステムを 持っている。EDLは開発者ではないので、タービンの研究を断念した。その経験から、 KHIのガスタービンに関しては幾つかのビジョンを持っている。 今後、KHIとある種の合意が得られれば、実証サイトとしてAppin炭鉱でのEDLガスタ ービンとの交換として直にでも場所を提供できる。 KHIとはビジネス面で交渉を進めて行きたい。KHI開発中のガスタービンに関しても EDLとしてのビジョンを反映できればと思う。一方、JCOALとはNSW州政府等への実 証試験への援助要求を作成するにおいて協力することができると思う。 4.4 QLD 州政府-QLD Treasury 日時:6 月 7 日(火) 14:00∼15:30 場所:6th Floor, Executive Building 100 George Street 面談者: Lloyd Taylor (Director, Low Emissions Coal Technologies)、Paul Russell (Director, Employment and Economic Development) 、 Dermot Tiernan(Executive Director, Department of Employment), Fiona Antonucci (Business Manager-North Asia) (Stuart Booker 氏も会議開始まで顔を出して、メンバーと挨拶。日豪の共同事業とな れば良いとのコメント) 以前お話したように2011-2012年度予算は洪水災害への手当てなどで余裕のないものと なっている。 実証試験をQLD州内で実施できれば、日豪協力のShow Caseとなると思う。 設備に関与する豪州ポーションをできるだけ多くして欲しい。 NEDO協力はどの程度のものか−(回答:大きなポーションとはならない) Carbon Taxに関しては発言できる立場ではない。二国間炭素貿易協定に関してもキャン ベラで意見を聞いてください。 どの程度の協力をQLD州政府に求めているのかJCOALからの要望書を提出して欲しい。 そこには設置に関わる一切の費用も見積もってください。2012-2013年度予算に反映さ せるためには10-11月、いや9月一杯までに提出して欲しい。 炭鉱関係者にも協力を打診する。 4.5 CSIRO−QCAT 日時:6 月 8 日(水) 10:00∼14:00 場所:QCAT 面談者: Hua Guo、Su Shi CSIROが開発したガスタービンVAMCAT;1%程度のメタンを燃焼発電するガスタービ ンの開発に8年程度かかった。発電容量24kWであり、開発にはAGLやACARPの豪州資 金援助を得た。タービンの内部機械の多くはCSIROが設計して中国のメーカーに製造さ せたものである。実証試験を中国の淮南省にある炭鉱で実施するために2月前に中国に送 った。現在上海の通関で留置きされている。関税として20万豪ドルを要求されていて、 多分、そのまま豪州に戻すことになる。APP CO2-ECBMに関してもラボ・コンテナー が天津の通関で留置きされていると聞いた。 KHIタービン:VAMに含まれるダストに関しては調査すべき。フィルターの交換に費用 がかかり過ぎる場合も想定される。VAMは一般的に湿分100%と考えた方が良い。2%の 混合ガスを安定して供給できるシステムを考慮しなければならない。 4.6 Grasstree 炭鉱 (Anglo America が操業) 日時:6 月 9 日(木) 終日 場所:エメラルドより車で 1.5 時間 面談者: Trevor Stay (1) 炭鉱ガス状況 SIS(Surface In Seam) ;地表からの指向性ボーリングによって採掘前炭層を貫通する 水平坑井。メタン濃度は約98%。 UIS(Underground In Seam):坑内からの指向性ボーリングによる採掘前炭層を貫通 する水平坑井。からのガス抜き。メタン濃度はSISと同様で98%程度。 この他に、採掘跡(Goaf)ガスを地表からのボーリングで回収している。地表ボーリン グは間隔が50m程度で、孔底が炭層上10∼15mの位置になるように調整。メタン濃度は 60∼90%。 SIS,UISそしてGoaf GasはGas Drainage Plantでの-30kPaの負圧ポンプで集積され、隣 接のガスエンジンへ21Kpa程度で送られている。 (2) CMMでの発電 現在、Cat製のガスエンジン(2MW)が16台設置されていて、発電容量は32MWである。 見学時には3台のガスエンジンが停止しており、メタン濃度93%のガスを6,700m3/hr (1.86m3/秒)のレートで処理していた。(ガスエンジン処理量=515m3/hr) ガスエンジン処理可能なメタン濃度は58%以上であり、処理量は7TJ/日(純メタン約 200,000m3/日=8600m3/Hr) ガスエンジンへの供給ガス圧力は20Kpa ガスエンジン処理量以上のガスはフレアーで処理される。フレアーはOpen Type1台と Close Type5台を所有している。 4台の新規ガスエンジンを導入して、総発電容量を40MWへ増加する。 ガス量、特にGoafガス量は非常に変化が激しいので、ガス量やメタン濃度の変化に応じ て使用するガスエンジン数や負荷をコントロールしている。 (コントロール・システムを 考えると、同じガスエンジンであることが望ましい) (3) 通気ガス(VAM) 通気立坑は主要立坑(Shaft #2)とLW払い跡通気(ブリーダーShaft #5)がある。 Shaft#2には4つの扇風機が設置され、400m3/秒の排気量で、平均メタン濃度は0.8%で ある。 Shaft #5は100m3/秒でメタン濃度は1.0%との話を聞いたが、後ほど本社においてガス濃 度は0.2前後、流量は40∼70m3/秒と修正。 排気ガスは湿度100%で多くの微細なダクトを含んでいる。 (4) EDLと炭鉱の関係 EDLは炭鉱からガスを購入して、一般グリッドへ売電している。GHGを削減するGreen 電気として売電価格は通常より$30/MW高い。Green電気として認定されるために、一 般グリッドへ売電する必要があり、炭鉱への直接売電はできない。尚、炭鉱の使用電力 は20MW程度。 炭鉱は提供できるガス量をEDLへオファーし、EDLが引き取ることができない場合には、 他の業者を使う。 ガス量に関する契約はない。炭鉱によって契約内容がことなり、Moranbah North炭鉱 では10TJ/日を引き取るか、引き取らない場合には、差を支払う。 Carbon Taxが導入されれば、炭鉱はフレアーからのCO2とVAMに関して責任を負う。 EDLは発電で発生するCO2に責任を負う。2009年以前の炭鉱にはプロテクが適用されの で、新規炭鉱よりもTaxの影響が小さい。 発電による収益はそれほど大きなものではない。Carbon Taxによる負担の方が遥かに大 きいため、VAMを処理できる装置には発電がなくても構わない。 (5) 炭鉱・地質状況 石炭生産量:500万トン 炭層深度:300∼400m ガス包蔵量: 最大18m3/t。採掘前に5.75m3/t(Totalで7.5m3/t)。UISガス抜きには100 日程度必要 Grasstree 坑内炭鉱は German Creek Southern 炭鉱に隣接して同じ炭層である German Creek 層を採掘している。当初坑内への人員や機材の搬出入は Southern 炭鉱を経由して いたが、ガス量が多いため No2 Shaft を建設する必要が生じ、この Shaft で人員と資材 を搬出入している。 浸透率は100mdを越える 4.7 Anglo America 日時:6 月 10 日(金) 15:00∼17:00 場所:201 Challot Street, Brisbane 面談者: Hua Guo、Su Shi 触媒を使ったVAM処理装置にはVoxidizerをはじめ多くの種類があり、ガスの流れを変動させ る方法である。知っている限り、成功した例はない。何故、一方向でのガス流れでVAMが処 理できるのか? (KHI企業秘密) メタンは500℃以上で燃焼する。VAM処理装置が原因で、排気立坑を通じて燃焼火炎が坑内 へ逆流することを恐れている。Safety Switch等も必要。 KHIのガスタービン部分では1.8∼2.2%のメタン濃度範囲でコントロールする必要がある。炭 鉱ガスの変動が激しいので制御システムは重要となる。また、VAMは湿度100%でダストが 多く、フィルター装置も考慮が必要。 KHIのVAM酸化装置ではガスタービンの排熱を必要としているが、十分な排熱温度であれば 2%ガスタービンでなくても良いと考えられるか?(KHI:多分、大丈夫) 豪州炭鉱では一般にメタンが100リットル/秒あれば1MWの発電と言われている。KHIのガスタ ービンの場合では、23000N3/Hrの2%メタン(純メタン換算で128リットル/秒)で0.85Mwの発 電となる。発電効率が低いが理解できる。 他の炭鉱企業(XstrataやBHP)には説明したか? (KHI:Anglo Americanだけである) 興味深い技術である、これからも連絡を取りたい。 現地状況写真 1.6月6日(月) (1) ニューサウスウェールズ州政府(NSW Clean Coal Council) App.-1 NSW 州政府 (2) 連邦科学産業研究機構(CSIRO, Riverside Life Sciences Centre, NSW) App.-2 CSIRO(NSW) 別紙2 2.6月7日(火) (1)Energy Development Ltd.(EDL) App.-3 EDL (2)クイーンズランド州政府(QLD Low Emission Coal Tech) App.-4 QLD 州政府 別紙2 3.6月8日(水) (1)連邦科学産業研究機構(CSIRO, Queensland Centre for Advanced Tech) App.-5 App.-6 CSIRO(QLD) CSIRO(QLD)内研究施設 別紙2 4.6月9日(木) (1)German Creek – Grasstree Mine (ANGLO COAL) App.-7 App.-8 Grasstree Mine の炭鉱メタンガス発電所 Grasstree Mine の炭鉱メタンガス発電所敷地内 App.-9 German Creek – Grasstree Mine の位置(赤枠内) App.-10 Grasstree Mine 航空写真 App.-11 Grasstree Mine 地形図 5.6月10日(金) (1)ANGLO COAL 本社 App.-12 Anglo Coal 本社 [オーストラリア坑内採掘炭鉱関連附属資料] 1.世界の炭鉱の炭層に含まれるガスの成分 表1は多くの国における炭層ガスのCH4・C02・高級炭化水素の値を示しているが、炭層 ガスの成分は大きく変化する。通常はCH4が主要成分であるが、ほとんどC02 ガスから なる炭層ガスも存在する。今回の調査対象区域であるオーストラリアでは、表に示した如 く成分が非常に変化するので、平均値はあまり意味を持たないこともある。図 1、図2 に示したように、同じ炭田(sydney Basin の SOU血炭田)、同じ炭鉱(同 Basin の SOU山炭 田のWest aiff炭鉱)の坑内でも炭層ガスの成分は変化する。 表1 各国の炭層ガスの組成 国 米国 CH4 (%) デ・夕数 ^ d (出典:石炭技術研究資料 C02 (%) 895 55-99.93 208 1993 年) C2+(%) 0-422 0-123 72-9997 0-15.5 0-1726 出展 SC0廿, 1993 中国 W十d 55 2-99.88 0.5-66.6 0.1-54.6 WU 他, 1990 他 ホーランド d ? 02-66.1 12-997 0-4.8 Kotarba, 1990 オ・ストラリア W十d 307 03-100 0-99.フ 0-10 1 Smith他, 1992 英国 d 80-95 02-6 0-12 Creedy, 1988 多数 (W 坑井ガス、 d ガス抜きガス又は脱着ガス) ^ 、 "^・、、 . 赴 n ゛ 一、,、, ゛一゛ ,"') ;. ^ 図1 炭層ガスの同一炭田における成分の変化(等メタン量線図) (出典:AUST凡ヘLASIAN COAL MINING PRACTICE 1993) 戸, UI 'ロロ^^^便蔓惑鰯鬪^、隱.識血腿滕ぶ雷、酉加口UI "叉這、ミ'ゞミ、'、黨ト"》k、ゞゞぶ廼加1 "口黒'、}、ゞ貳'^下^^1"1、1" '式t^ミ^叉^ぐ0洩t姦愚7二1[ 'ゞN^^^C^隱'^^ゞ睡經、睡遷^、.^ロ こ△^寒△ゞゞ塗ゞN檎>>N^゛ゞ△」^^^'厄^.睡四 "、、\\\\\\'霊.^^^'口闘 '即^^区ミ荘1^惑、 ー^1^、建^゛^饗翁15SWI 、 80 、厘^'区ニコ^^^[:益亟 r 、、'、闘、、'、、.ロ,ゑ叉、、フ'別11古[ 、 、 、 '9 闘'師t。'フ゜・'・ー、力圧 、 70 、、 'ー'、10[ 、 r「 、 、 、 、 、 、 、 、 ^一 (等高線はシームガス中のCO.のパーセントを示す) 図2 Syd11ey Basin soU血炭田 West cliff炭鉱の坑内ガス組成の変化 (出典:石炭技術研究所資料 19町年) 2.オーストラリアの炭田の炭層ガスの賦存量(炭層賦存深度との関係) オーストラリアの Queensla11d艸I Bowen Basinの西縁では夾炭層が緩やかに東ヘ傾斜し、 大露天採掘炭鉱地帯となっている。地表はほぼフラットであるため、炭層は徐々に深度を 増し、 4kmほど東側で炭層の深度は250m程度に達する。図 3 に示す如く露天採掘の石炭 ではガスはほとんど測定されないが、賦存深度の上昇とともにガス量は徐々に増加し、デ ータにバラツキは認められるが、深度250mで急激に上昇する傾向がある。 25 梱 亘 屋冨 盟 冨 塵 冨 冒冨 巨 冥 巨 圃 写 貫菖 寓翼^ 豊劉 門" 望 "C 丘1 巨茸冨 冨 翼 1 亜 雁 埴 空 謎 至 宝 詞 . 避 望 島 尻 唾冨 冨 1試 冨 巨 劃 冨 = 1生"惣 巨 冨 5 罵 冨 翼 冨 虞翼 置 冨 望 冨亘 10 ゛= 鼻 駆 可 冒 盟 制 、冨、量 "烹 1 巨 冨頁寓重^冒コ 望 寓匡 :ー、""゛""ー" 冨 15 冨 ゛冨巨 冨 20 望 合\8)(為で)EΦ一仁0じ袷Φ 埜 1 冨 匿 . 冨 0 0 図3 200 400 劇 600 800 1000 1200 Depth (m) オーストラリアBOW伽 Basin石炭の深度とガス包蔵量の関係 仙典:石炭技術研究所資料 19町年) BOW釦 Basin 中部のMoranbah Nonth炭鉱の例では、 GoonyeⅡa Middle(GM層)の炭層 ガスは深度 180m 以浅では少ないが、深度と共に徐々に増加し、深度 360m では 12金ノt まで包蔵ガス量が上昇する。図 4、図 5 は Moranbah Non血炭鉱の探査時の GoonyeⅡa Middle層の地下等高線図とガス包蔵量図であるが、地表の標高が220 260m程度である ことを考慮すれば、深度 180m まではガスはほとんど含有されず、180m 以深は深度の増 加と共に炭層ガス包蔵量も増加することがわかる。 図4 Goonye11a Middle層の地下等高線図 図5 GoonyeⅡa Middle層ガス包蔵量図 (出典: Ge010gy in Longwa11 Min血g 1996) 3.オーストラリアの代表的な坑内採掘炭鉱のまとめ 現在、オーストラリアの坑内採掘炭鉱数は 45 あり、そのうちガスの多い炭鉱は Sydny Basin の SOU仕lem 方元田寸立び1こ Newcastle 炭田、 Bowen Basin の Gemlan creek、 Goonye11a 区域で操業中である。表2 に各Basin においてガスの多い炭鉱を記載した。今回の出張で は Bowen Basin の Ge血a11 Creek炭鉱の Grasstree 坑のヒヤリング調査を行ったのみであ るが、既存の資料、報告書等から参考資料としてオーストラリアの代表的な Basin、炭田 のガス包蔵量の多い炭鉱の地質・炭層ガスの概要を次ページ以降に纏めた。 表2 ガスの多い炭鉱一覧表 Basin 宅i Bowen Basin B0研len Basin 炭田名(区域名) 炭鉱名 坑 口 名 Germ釦 Creek Moranbah North Goonye11a 区域 灰釧; German creek German creek Grasstree 坑 Emerald 区域 炭鉱 Bundoora 坑ほか 3 露天坑 Sydney Basin Hunter 炭田 Bulga 炭鉱 Blakefield south坑 旧 Belta11a 坑 Sydney Basin Hunter 炭田 Integra 炭鉱 q日Gle血Ss creek) Sydney Basin Newcastle 炭田 Mandalong 炭鉱 Syd11ey Basin Southem炭田 Appin炭鉱 [炭鉱と坑との区呂明 Genna11 Creek炭鉱や BU1部炭鉱は、坑内採掘坑と露天採掘坑がいくつか集まって炭鉱を 構成しているので、炭鉱と坑を区別した。そのほかの炭鉱は1炭鉱1坑内採掘ということ から炭鉱と呼称する。 1. Bowen Basin 1. Gennan creek炭鉱(今回 Grasstree 坑にてヒヤリング実施) ①はじめに Ge血a11 Creek 炭鉱は 1981 年に Dragline による露天採掘を開始し、 centra1 坑(1984 年)、 Sout11em 坑(19認年)、 Grasstree 坑(2002 年)の各坑内掘採掘、さらに C伽廿a1 坑と Southem 坑の炭量枯渇に伴い、 Bundoom坑(2006年)並びに Aquila坑(2006年開坑、その後閉山)の 2 坑内掘坑を開坑し現在に至っている。2009 年度の豪州 Qld 政府の統計資料によれば、 Ge血帥 Creek炭鉱は 2 坑内採掘(Grasstree 坑、 Bundoora 坑)、 3 露天採掘恒ast 坑、 oak Park 坑、 Lake Lindsay 坑)の 5 坑で構成され、 2008-2009 年度の各坑の出炭量は表 3 の 通りである。 今回のヒヤリングでは生産量はGmsS廿ee坑で年産500万トンであった。 表3 Ge血an creek炭鉱生産量(精炭) East Genna11 Creek 1,207,959 Ge血an creek C、 P 備老 LW採掘 CM採掘、現在閉山 CM採掘 1,283,504 Ra11gal、Bumgrove CC Lake Lindsay 105 300 C Bundoora 夾炭層名 2,785,617 Ge血a11 Creek C Aquila 生産量 C Grasstree 採掘法炭種 内内内天天天 坑坑坑露露露 坑名 Oak park 1.017,856 Rangal 6 400 236 (注:炭種 C原料炭、 P PC1用炭 CM採掘=continuous Minerによる採炭) ②位置・地形 図 6 に示す如く、 Ge血a11 Creek 炭鉱は Mackay の南西約 240km の Bowen Basin の中央 部にあり、 Bdsbane から Emerald まで空路 1時間 25 分、空港から陸路 1 時間 30 分程度の 距雜にある。地表は標高 170m前後の緩やかな起伏のある平原である。 会 Quee船land 口 E灯SU叩ヨnd pmposed MiningL舶Se 口 Undelground c011ieries 口 SUげace lnfrastrudure OP印CUI Mine pits GE^AM^K. 柾 . W日lerMa胎gementDams - HaulRoad + RヨilTrack Ib んladay ' 、 0、 GERMANGREEK MINE ^ GERMAN CREEK 臥STOPENCUT ^ ^面r ',゛ '^ , GrasS廿ee坑立坑位置(右排気、左入気) 図6 Genn如 Creek炭鉱位置図、鉱区図、各坑位置図概要 B)地質 Ge血an creek 炭鉱は図 7 の地質図に示す如く、鉱区内には西から東ヘ仕也質層序的には 下位から上位ヘ)二畳紀の Genna11 Creek 層仕也質図では Pbd、以下同じ)、 MacMiⅡ釦層 (pbm)、 Fair HiⅡ層(PM)、 Bumgrove 層(pwg)、 Ra11ga1 夾炭層(pwj)が分布するほか、鉱 区の北東部並びに南西部に細長く白亜紀の貫入岩(Ki)力噸武存している。また、一部を除き 地表は薄い第四紀の砂礫層に覆われている。 各地層は走向延長 12km(ほぼN・S 走向)、平均傾斜は東ヘ5 度の緩傾斜で賦存しており、 各地層の特徴は表4の通り。断層はN NNW系の正断層が多く認めらる。 火成岩の貫入はGe血釦 Cルek炭鉱の露天並びに坑内採掘に大きな影響を及ぼしている。 現在は採掘を休止している Southem 坑と操業中の Grasstree 坑の問にある Grassree 断層帯 から火成岩が SiⅡ又は Dyke状に貫入し、各炭層を焼化させている。初期の露天採掘切羽 では、厚さ 0.1 14m の Dolerite Dyke が報告されている。貫入岩は特に坑内採掘に大き な影響を与えており、 C伽廿a1坑では岩質の異なるいくつかのDykeが坑内採掘を妨げた。 表4 地質時代 Gennan Creek炭鉱の層序表 地層名 地層の状 第三紀 薄い粘士と砂礫層 白亜紀 SiⅡやDykeの形状を呈する貫入岩。炭層に影響大きい。 Ranga1夾炭層 厚さ約 150m、主要炭層は下位から PisceS 層、 30m ほど上位に Middlemount 層が賦存。鉱区内で対象炭層は Middlemount層(山丈 4 5m)のみ。 East 坑、 oak park 坑、 Lake 工indsay 坑で露天採 掘中。 Bumgrove 層 二宜紀 厚さ約20om。数枚の炭層を挟み、最上位に厚さ 4 5m の Gimh 層が賦存するが、凝灰岩の挟みが多く採掘対 象とならない。 Fair H迅層 厚さ約 150m。下位から Fair Hi11層、 ca11iS 層、 Hercules 層等の炭層を挟むが、稼行対象にはならない。 MacMiⅡan 層 厚さ約80m。主として泥岩。 Gemlancreek 層 厚さ約 30om。主として堅硬な泥岩互層、シルト岩、砂 岩により構成される。下位から Bandoora 層、 Ge血an Creek Lower層、 Ge血an creek層、 corvus(2)(1)、 1ieri 層、 Aquila 層、 pleadeS 層が賦存するが、 Ba11doora 層以 外は稼行対象炭層である。また、主要稼行対象炭層であ る Ge血al) creek 層、 Tieri 層、 Aquila 層の直接天盤は 塊状の砂岩層で覆われることがある。 図8の模式断面図に示す如く、Tieri層はほぼ全域で焼けており、主要炭層のGe血釦 層も部分的に火成岩の影響を蒙っている(図9断層位置図参照)。 Creek 一一..一一一, ・^' ...,.. 、'゛.、::一:'.'タ'L;り,;リι:÷゛.ミノノ:、 :.三::入::.3杉誘乙ψ,、'、.襲讐.食尋 Oy.乙、1券t-1Z兆驫L態r.趣一・^^/ ",.え.ψ,:、、・:・・,,:象多、.・考、急管智'一・:、, C .ンt梦, 乙勇必影1電,、,,蔓ル鳥ル'、4.、、= 尋 珍yy多^喫,ー,房弓^、.疑疹秀,1多.伽・^拶叉凌 、 ーえ^、り三ヲ^で 4三而1弓 _ー^ず',ー^^ 牙多杉 . ノ〆, コ' .. .. ".局 . ゛. ゛.. .. .ー.., .... 略........ 、、、亨 IJ、::{ミ :^"'.1;鳧"'. X'、..鯛'j.. '痘 EST EAST FH 11 GRAssrREE FAULT ZONE OPENCUTWORKINGS GRASSTREE FAULT ZONE "゛ RMEE 祉AI'COA、畢E厶U3 杠 M GC SOLrrHERN COLUERY DERGRalNDWORκ1勺岱 叱 Mjdゴ1er"OU「t 5eam R轟NG轟L COAι N主轟SⅡR乏S 駒 n女邸 5eom GRASSTR庄α)LL正RY UNDERGROUNDWORKINGS 巨=0女ψ "山﹄風言3皿 叫﹄5 喜工"山. Gn0ん 50om BURNGR^を FORM厶TION S臥M INTRUDED FA工R HILL FOR"貞TION HercU榔 Seヨm 〔治ni5^n Foir Hi11 史.m MACMILL員N チ0RMATION ^Iad価 Seam 巨コ0匡. 冨出匡U冨U舌 MulaS田m 1二e,i S色己m GERMAN CRE正K FORM貞πON Ⅳ.50)卸om Ⅳ.S(2)生ヨm 巾a'10e歌LO^r^門 md地rヨS月ヨm D以W闇 FORM貞π N FR圧汀AG FORMATION 図8 ^erlnan ,1 Id、Y,フ CA A 0→Ek^ 此P 凰費 ^".: G^.^^5ιTTINGユ GERMANCREEK MINE GEOLOGICALSET「1NG CNok炭鉱標準地質柱状図及び模式地質断面図(出典①) \ 、/、\ Ξク ー、、、 ず^ー \ハ、、 罵 、 ④採掘状況 現在操業中の GmsS住ee坑と B如doora坑はGe如an creek層を採掘しており、前者の採掘 丈は 2.5m、後者は 2.8m である。かって坑内採掘を行っていた C伽tra1坑と Southem 坑も 同じく採掘丈 2.5m の Ge如an creek 層を採掘しており、図 10 に示した坑内図で明らか なように、 southem 坑と GrasS杜ee 坑は連結しており当初は、人員や資機材は Southem 坑 を経由していたが、ガス量増加に伴い2立坑を開削し、現在は人員、資機材とも立坑を経 由している。 GrasS廿ee 坑の払面長は30omで一番長いパネルは 3フkm ほどあり、年産から 推定して1パネル1年から1年半程度で推移しているものと思われる。現地で入手した坑 内現況図は 2010 年のものであり、現在は採掘切羽は 5 番目のパネルを採掘しているもの と推定される。図 H で明らかなように Ge血a11 Creek層天盤までの深度は 5番目のパネ ル化W805)では 280m を越えており、炭層ガス包蔵量が急激に増加する深度を採掘してい る。 1N1 8U1如0ORA40OS GRAS TREE9Φ 入気立坑 INO.1} ビ巨四0( 排気立坑{N0ユj GRAssrREE800'S SOUT E 図 10 Ge血a11 Creek炭鉱 Grasstee 坑坑内現況図(2007年 11 月時点)(出典②) (現切羽はLW805 を採掘しているものと推定される) ^ 1J゛ ^^ 、、゛ ゛ー゛ 、、ι゛ ゛゛゛゛ー 甲.". 一一、 ,、、 や" i げ乏四OD ι ,゛,,,,ぞ'・,X,, ゛゛、 Aコ" 冒゛念 」 哩. ι 1 ゛,゛゛、゛ 、゛゛ー、 . 、 1 1t 4 .一 ー,: 一、 一一一一、、 0 ", 一一一、.ー.' ー-゛、 ゛゛ ,゛, 、、ーー、゛ i゛゛゛,゛、 "、.、 N写 .゛',゛f、ιi^^t、゛i゛゛ ゛ ゛゛ ,゛,小゛.ー 、゛ー゛,'.刊一, ,Ⅶ.气?、、.、 /y /ン ι "MV1 、゛ι^ 1 ,',り,・ ート、 1 、、゛゛司' ー゛^ 1 ,゛゛ f、,, 1 ゛、 . n.、 4 ",゛,゛,, ; ーー 11 叫.气.﹂ ",.、、""エ、、, ^゛、゛j゛゛゛ ,ーー、ー、゛゛ト / 乳 C :,,,,゛、,ー゛ Y 釦 1 1 剛 "1.b嚇宰 ー゛r ー、、゛゛i "^ー゛τ"ー" ゛1 皿 , 一゛ J1 、 ザ乏皀W ',、 6コ、 (現切羽はLW805 を採掘しているものと推定される) 1i 叉 1゛ ゛ 、゛゛、、゛ f 1J ゛4、 ^ 一、. LE'二ENO 1N1 ゛ 、 ' , 、ー. ー 、゛1r. 4,゛ " 挑、1 ,ー, 剛途 こ 、゛ ゛ i ゛. f゛ 4、 ノ 剛え こ゛ ゛ ゛゛甲. 、りf 4、 一,一.、ー,゛゛゛、゛i 祀゛4、,゛゛゛゛ 新 ,J .1 卯i" . ーー ,ケ 、゛、 "' 鴫, '、 ↑・ 、ハ ゛゛ ノ, 、. 、 J k ,i炉 ι 1一゛ ゛ . ノ、 当. 、、、:・、.市、M、,゛, 0ン, yつ/.、,. ・4一暗訊y,ノ、 1 ゛゛勺 ﹁勺 ' 00011, 0'尾抑UO, CO"10U,昏("1) 入 J ι1゛ノ司. N ,凡、 、゛一、,心 ゛ " ノノノ、゛.こX 、゛,、、 }乃ペ G0血飢 CNok炭鉱 Gmssto0坑切羽深度図(2007年Ⅱ月時点)(出典②) 図Ⅱ 8Uき佃心.,0 ^'." huf.h.岨制 φ゛ ノ ノ' '、 ノ、 ーー ノ゛ ノ一 ゛" ゛ノー ゛ノ ⑤炭層ガス Gem飢 Creek炭鉱の Genna11 Creek層のガス包蔵量は、深度70mから検知されはじめ、 深度250mでは8mツt、深度420mでは 14mツt となる。ガスはほとんどメタンガスである。 今回のヒヤリングではガス包蔵量は最大 18mvt、これを採掘前に 5フmvt まで下げるのに 事前ガス抜きで 100日程度かかるとのことであった。 Ge血如 CNek 炭鉱では炭層のガ包蔵量が 7mツt を危険ラインと想定し、ガス包蔵量の低 減のためのガス抜きを以下の2つの方法で実施している。 ・pre・山ainage 採掘前に坑内、坑外から指向性試錐によりガス抜きを実施する。 SIS(surface 血 Se抑):地表から指向性試錐により採掘前の炭層からガス抜 きを行う。メタンガス濃度は約98%。 SIS は坑内採掘対象炭層である Ge血ml creek炭層 だけでなくその上位に賦存する、 Aquila層ほかに対 しても行っている。 UIS(undergr0如d ln seam) 坑内からの指向性試錐による採掘前の炭層から のガス抜きを行う。メタンガス濃度は 98%。 ・post・drainage 採掘後の古洞上位 10 15m まで地表から試錐を行い、古洞ガスを回収 する方法。地表での試錐間隔は50m程度。メタンガス濃度は60 90%。 ガス抜きの重要ファクターである Genn如 Creek層の浸透率は10omd以上。 [注 [注 出典① Undergound 出典② Underground Coal Operators conference 2001 資料] Coal Operators conference 2008 資料] 2 . Moranbah North炭鉱 ①はじめに Moranbah North 炭鉱は 1996 年に開坑に取りかかり、 1998 年から採炭を開始した。 2009 年度の豪州 Qld 政府の統計資料によれば、 Moranbah North 炭鉱はの 2008-2009 年度の精 炭出炭量は[ハλ1による坑内採掘で3,080,418 トンである。 ②位置・地形 図 12 に示す如く、 Mor釦bah North 炭鉱は Mackay の南西約 150km、 Mora11bah の北北西 約 18kmのBOW釦 Basinの中央部にあり、道路及び鉄道事情は良好である。 鉱区は南北 10km、東西 9kmで、標高 220 260m の緩やかな起伏のある平原であり、中 央部にIsaaac Nverが南東方向に流れている。 ﹂ ^.^ 、ー︽眠、ー,0 、 1^ 50 0 k"om.1r.虫 , . GOONYELLA BHP COAL N1 一 ^ .ー,ー.ーー. . 一 . 卓 r-.^ ^ ψ 、、 1 RIVERSIDE BHP COAL γ ^ ^ι C胎^ 10 5 0 kⅡornetres MORA BAH NORTH '^ ML70108 I Rbルノき ^^^^^^^ ^γ^WI MDL166 RA1ι.WAY _L__ MORANBAH ゛゛ ゛゛ト 0゛゛、. . 、臺ぎ ゛〆 GROSVENOR 全畜、碁 εPC 552 埠. ・イー・、 虞气窒奇 図 12 Mora11bah PEAK DOWNSX BHP COAL .) ノ MORANBAH SOUTH ISCOR EPC 548 North炭鉱イ立置図(出典: GO010gy m L伽部脚 Mmi"g 1996) (3)地質 Mora11b血 North 炭鉱は図 7 の地質図に示す如く、鉱区内には西から東ヘ仕也質層序的に は下位から上位ヘ)二畳紀の Mora11bah 夾炭層仕也質図では Pwb、以下同じ)、 Fort cooper 夾炭層[Fair HiⅡ層と同時異相φWO]が分布する。また、地表は厚さ 6 146m の第三紀 の砂礫層や玄武岩に覆われている。 各地層は走向延長 9hn(ほぼ N・S 走向、平均傾斜は東ヘ 4 度の緩傾斜で賦存しており、 各地層の特徴は表5の通り。地質精査段階ではNW系、落差3 5mの多くの断層が予想 されていたが、初期の採掘時に予想外の断層帯(落差 4 フ.5m)に遭遇し、 LW 採掘に難 渋した経緯がある。 火成岩の貫入は州政府が実施した試錐の深部で逢着したとの不確実な報告が1例あった が、地質精査時の 300 以上の探査試錐では火成岩に逢着しなかったことから Moranbah North 炭鉱では火成岩による影響はないといえる。但し、隣接する GoonyeⅡa 炭鉱ではい くつかの薄い貫入岩が確認されていることから、火成岩貫入の可能性は残る。 表5 地質時代 地層 Mora11bah N0血炭鉱の層序表 名 第三紀 地層の状況 厚さ北東部で 6m、南西部で 146m。北東部では未固結 の砂・泥からなり、南部及び西部では玄武岩溶岩流も混 在。大半は風化の影響を受けている。 白亜紀 Cooper SiⅡやDykeの形状を呈する貫入岩。本鉱区では未確認。 南部のFair HiⅡ層と同時異相。鉱区東部のみに分布し、 (Fair HiⅡ層) 凝灰質砂岩、シルト岩、泥岩、石炭より構成される。炭 層は凝灰質の挟みを多く有し、経済的な価値はほとんど F0丘 夾炭層 二畳紀 ない。 Moranbah 厚さ 25030om。第三紀堆積物の下位広く分布し、西部 夾炭層 では不整合により削剥されている。主として砂岩、シル ト岩、泥岩により構成され、炭層を 12 枚挟む。主要な 炭層は下位から Goonye11a Lower層、 Goonye11a Middle 層、 GoonyeⅡa Rider 層、 GoonyⅡa upper1 層の 4 炭層 である。 ④炭層状況 図B に標準炭層柱状図を示す。又、各炭層の特徴を表6に記載した。 盟雷宙一亘爾 .. . 10om 50 Legend 盟睡 Coal Clay Siltstone Sand/ Sandstone Goony巳11a Lower .モ^^^ 3・4%、94m 図B 標準柱状図 表6 炭 層名 炭丈/山丈 (m) 1.6 Goonye11a Upper 炭層の賦存状況一覧表 平均 炭丈/山丈 (m) 50 徴 最上位の炭層であるため、鉱区の東 半分に限定されて分布する。炭層は 33 ,/ 1.6 33 炭層深度 特 225/225 連続性が良く、一般に輝炭を主とし 暗炭を挟んでいる。 150m * (25 86) 平均56m Goonye11a Nder 0.9 3.9 2.84B24 ,/ 09 4.6 炭層深度 110 しているため、採掘の対象とならな い。 250m (24 84) 平均49m Goonye11a Middle (GM 層) 12 6.0 最も安定した炭層で広範囲に分布し 4.64/4.64 ,/ 12 6.0 炭層深度 70 Lower 350m 110 *( 北部で 5m、南部で3m前後の層厚を 示すが、数多くの挟みを有し、挟み 1.フ フ.5 ー/ 1.8 8.5 炭層深度 ている。通常 5 枚の Ply に分かれて おり、上位のPly は暗炭を、下位のPly は輝炭を主としている。上位の Ply は下位に比ベて炭質的に劣る。 そのため、採掘は上位をはずした 4 5m程度を採掘している。 (図 13 GM層炭柱図参照) (57 69) 平均65m Goonye11a 鉱区の南東部のみで発達し 3m 前後 の層厚を示すが、挟が多く炭質的に 不安定である。北部では分岐・薄化 3.45/394 の消長が激しいため、原炭品位は不 安定である。一般的に他の炭層より 40om )内の数字は層間距跳 (注:ply 肉眼的に区分できる最小単位) 図 14 に示す如く、 Mora11bah夾炭層は鉱区の西側では不整合により削剥されているため、 地質構造上、上位の炭層ほど欠如している範囲も広くなっている。また、この不整合面付 近では、風化の影響で炭層が酸化されており、風化の最大深度は40mあるが、一般には5 10m 程度である。炭層は数多くの挟みを挟在し、挟みの消長によって、炭層の分岐・ 薄化等が認められるため、品位の変化が激しい。鉱区の Moranb血夾炭層中には 12 枚の 炭層が賦存しているが、比較的まとまっているのは下位から GooweⅡa Lower 層、 GoonyeⅡa Middle層、 GoonyeⅡa Ridet層、 GoonyeⅡa upper1層の4炭層である。 羣一器 0ロエ. 寓呈一OW 抑口='ON 罰口工一食 00=会 抑0工一0- 抑0去00 0口玉如 抑口=φ如 工0工働0 A A' TOPOGR厶PHY 50 50 '一 ^ ノ' 、、 5 50 50 ゛ ^^ ^、. '^ 5、 .ー^ 50 0 、 50 、、、 日ASE OF WE厶丁HE旦1墨1-ー 、、 50 ^^ 0A 、1 、セ之 0 ^ 100 100 100 CU CR 200 5 m.tr.3 C^ 4 、、.、、 GC 3 0 0 2 1 0 100 250r".tr.き H:V= 1:5 (出典: Ge010gy 図 14 地質断面図(A - A') 1n Longwa11 Min血g 1996) ④採掘状況 2004年に発表された文献によれば、 Moranbah North炭鉱の採掘炭層はGoonyeⅡa Middle 層で、山丈は3.5 6.om、炭層上位の0.4 09mが劣化しているため、実際の採掘丈は4.0 4.6m である。払面長は 265m 程度、パネル長は 23km (LW パネル 102)、 3.7km (LW パ ネル 104)との記載がある(図 15炭柱図)。又、初期的な採掘計画図を図 16 に示すが、実 際の採掘もこれに近い形で行われているようである。 0呂曼一 呈1" 冒冒、゛ ^HIA " 31. コC則R , CU, OM2 4 0", .M OU 5工'N CEOL^^ $重CTI^ CU CM $.0州 ..a、1 OM' ユ C闡5 ,31 3y 図15 GoonyeⅡa Middle層炭柱図 ^ {出典: Ge0108y 1n LongwaⅡ Mining 1996) 叫、-0゛ Utoh oNn 110艶 .大、ー"→"ー、1 000 W K.y to B0内hd田き Utd1 ρodケ CWぞd hde 盾 C . / C^fh111e゛1t ca. h01ε ' ' ' 剖炉 C酎W h0艶 Podケ C則宅d 1ユ叱. stoge l & 2 伽印 h0金.又四き 1 & 2 1 Podケ岡.d h術.乳096 J q脚 h0他.又^ 3 1 0、、" ι01熨 d幻"詩t側 Cwed 加胎 ^、4MⅡ゛NC 1 &ン . ,ー'ー.ー. 田偽ot.1nkω^ Podケ CⅨed. stog. 4 LE舶E ^^ 0 0 一匂.0 000 0 . ゛ 、 つ 0 0 和 0 00 ? 5卓0 ^戸IN d0 口、 . ノ 0 i 1 ^。. . 0 0 0 . L,ー,ー 1i 1 。.0 0 00.OQ O。. 7 ε;ε゛,J 〒・゛ι ^^^^^^ 0 0. f瑠 0 ・0。。 1 . n、 0 ﹄﹁、 . 0 0 ケ. J 0. 0 . 0 0000 〆 C ゛ 5T6 ゛(:C {,゛゛ 1ι'ー、 旦 、 ML70108 7 5T↓ 0こo d-゛ 、 、 1000 0 1000 2 rれetres 1 一 MDι,66 ^^^^^^^^^ 図16 探査試錐位置図初期採掘計画図 GM層潜頭潜 (出典:Ge010gy in Longwa11 Min血g 1996) ⑤炭層ガス Genna11 Creek 炭鉱と同じく、 pre・山ainage と Post・drainage を実施しているようであるが 詳細は不明である。 尚、地質精査時に炭層ガス量を測定した 35 試錐の結果によれば、 Goowe11a Middle 層は 深度 180m 以浅ではほとんどガスを含まないが、深度と共にガス量は増加し深度 360m で は 12mツt と報告されている。炭層の深度と炭層ガス包蔵量の関係図は、 2.オーストラ リアの炭田の炭層ガスの包蔵量(炭層賦存深度との関係)の図4及び図5 にて説明済み。 Ⅱ. syd11ey Basin 1. Hunter炭田 (1)Blakefield south坑 Dはじめに 2010年 6 月から生産を開始した別akefield soU血坑は同年に終掘した Belt如a 坑の後継坑 であり、対象炭層は、これまでの坑内採掘対象炭層であったWhybroW層の下位約74m に 賦存する別ake丘eld 層である。 xstrata 社の Bulga compleX と呼称されている炭鉱は 1981 年に露天採掘を開始した S飢onvale 炭鉱から始まっており、現在は Dragline による BU1部 露天坑と Blake丘eld soU血坑(坑内採掘)による採掘が行われている。 1992 年に露天採掘 の Highwa11から坑内採掘の準備をが始まった South BU1部坑はWhybroW 層を対象として 1994年 10 月に LW採掘を開始し、 2003 年2 月に終掘したが、後継として同じく Whybrow 層を対象とした Beltana 坑の坑道展開が 2001 年 8 月に開始され、 2003 年 6 月から Beltana 坑の LW採掘に移行し、 2010年に終掘している。上記したように、別akefield south坑は Belt釦a 坑の後継坑である。2009 年度の豪州 NSW 政府の統計資料によれば、精炭ベース で露天採掘で約600万トン、坑内採掘で約580万トンの生産能力を保有している。 2)位置・地形 図 17 に示す如く、 Newcastle から西ヘ約 80km の Singleton の南 18km にあり、地形は緩や かな起伏のある丘陵地である。道路及び鉄道事情は良好である。 Murru ndl .'、、 Soe l s.t Scono Ins.1 BICI0゛M P質OPOS貞L DARTBROOK Ab.rd..n MOUHrpLEA5ANr PROPOSAL 、 Ⅷog SANOYCREEK PROPOSAL BENGALLA 、、、 財U LLBROOK ." 1 MANGOOLA PROP05AL "W / 1 COALFIELD 〆 ノ畠.加IP叶削S."聞 MOUN丁 ARTHUR D.nma 手"、、^UNTOWE '1'則 ノ' ノ ノ A M OERGRO L脚. P^. S山1叩 UR / 、 、 OPOSAL GLENNIES CREEK ^...^ RAVENSWORTH HU VALLEYOPERATION CAMBERWELL..ノ' UMNOCK "窯'"ヒ叡 W ^ 唱、1kE11{ N駄1叫口1 HT V P W ι卦.TED WW ^1 樹 W 」0 MnolELLS FLAT PROPOSAL 0π「 MOUHrTHOR Y SAXONVALE REFERENCE 帥嶋 C勿 PI^M^ "^仙^ ^ M.PAr0容色 C^.如 駒冒^ ^ C側^ 図 17 BU1即炭鉱、 1ntegra炭鉱位置図 ^^ 3)地質 炭鉱周辺の標準地質柱状図を図 18 に示す。石炭紀の基盤岩の上に、二畳紀の夾炭層が分 布しているが、夾炭層は早期二畳紀の G祀ta夾炭層と後期二畳紀の Sngleton累層群に賦存 し、後者は下位のWi廿ingham夾炭層と上位のW0Ⅱombi夾炭層に分けられる。 BU1部炭鉱の Blakefield soU血坑の採掘中の炭層は Wmingh血夾炭層の Blake丘eld 層であ リ、これをLWで採掘している。 BU1部炭鉱は図 19 の地質図示す如く、鉱区内には東から西ヘ仕也質層序的には下位から上 位ヘ)二畳紀の Mulbdng siltstone 層仕也質図では P血1、以下同じ)、 wmingh血夾炭層の Saltwater creek 層(PSWC)、圦littingham 夛で方旻層の Vane subgrouP 層(PSWV)、、入li廿ingham ^ 炭層の Je卿S plains sub部OUP 層(pswj)、 W0110mbi 夾炭層(PSDが分布するほか、鉱区南 東部に三畳紀の主として砂岩からなる N町abeen 層が、又南西部ではジュラ紀の玄武岩の 貫入岩、溶岩流が確認されている。また、鉱区の西部は薄い第四紀のシルト、砂、礫層に 覆われている。 各地層は NW 走向で平均傾斜は西ヘ数度の緩傾斜で賦存しており、各地層の特徴は図 18 の通り。鉱区中央部に北落ちのNE系の断層が記載されている。 Era poriod Symb01 1W↑ り一ONOZ-くり 、1W﹄昏 Strati9「ヨPhY Φモ忍Σぞ価山 0一ののく一止﹄ 90N0の山Σ Q0 Si". sand gmvel 下V 8ヨSヨn JV θaMn FわWS Sリ1S anddyke5 FIOW工,S"1S ヨ0ddykes andholizon始" beddedqUΞπ之 Sands!one,inlelbeddedS8ndstone aod Pat011ga C恰y引one Clmonsubgmup Tugger且hFormation Vvidden Blookcongl VV0110mbi Glen Ga11icsub9roup Doyles cleek CoalMe且Sures HorseshoeC伯e Sub rou Conglome1ヨ!6 andSヨndslone UPP副d6nヨρ1ヨm Vvatt$ sandstone Φ一S Vviせingham S8ndslon8S加510n四胎mm"6 P3欝j Nche成eld ss Coal V日ne subgroup Me日Sures Mulbling S11tstone da'cun'8nld0巾mヨ1edノιOwefdeπaP1ヨ1n Uppelde11a 始m We"sododquartZ11!hicSヨndslooe イWava'CU11'enldomhlaled/ Coal$θヨnls. S1ⅡSI00..1"hmSヨndston8 Shヨ1巳ωnglomem胎 ιOwerde11a P勿m A'丑fm8 $he" . deⅡヨ rnlV8rdomlnヨ18d/ ιOweld6"ヨPmin De11a hon! Pmm S1ⅡSlone, clayslonθ. mmor"n8'g1ヨmed Pmdε11a Branxton Folm日lion Pm、 conglome1ヨ1e,$ahdslone.si"slon6 ^ヨ1Sθams Rowan Formatj0Π Greta coal Sandslon. C0ヨ1Sθam5 SiⅡSlooe MeヨSure5 要Ξ; pe11etCなy工10no Skele始r F0Π力ation A"UWヨ1mn 之﹂m山 Fa「1ey F引mahon Gy且「ran Volcanlcs Py 月h 0抗e.ヨCidlo bヨSI W口1閉ni吋and Pd . pymd8S"C$ A11andale FonΥ1ヨ1ion のコ0缶生Zom区くじ Lochinvar Formation Undi什erentlated P引 Rutherford Folmation U叩er de1恰 P治m Sヨndstohe P. Cユ S"1ySヨ"dslone S加Slone 井linor Sヨ打ds!oneandmヨが Con lome1ヨ!e、1"hic Bヨ舶" sinslone Sヨnd3!onB TU11日od匁oimbfn8mlelb6ddedwnh r匁nlmbガ1e membefsshown on mapj 'subdivided in cross sedlon only 図18 Hunter炭田標準地質柱状図 Fヨndεliヨ 081始 lmnl F日nde11日 C011UV1谷1 Group ιOW61de1始 lain PSWC Sヨnd510ne,$"1SI00.mmof卯aケbahds m6 10coa1工e ・gm"1edSヨ0dslooe Measures Dalwood 伯ルeldommヨ1eの Sヨndslone'ωnglomem!6 Muree sa"dstone G『OUP Greta coal De11a "001 A'ヨ1i06 Ma1Ⅱ且nd Φモで一Σ 0-ON0山5く住 Zく一Σ缶0 Sa1則ヨte! creek Formation PSWV P始m denΞ ιOwer ιイ6d゛um l0 伽al$e・gfヨm6dsandstoh6 Denman Formation SUP引group " 68nd6ガ0ga11Uvialplam A"Uν1冶1ρ勿m Su tou J引四$ P恰ins Sub9「OUP イM兪edl0ヨdJ 円"uwa1血n Sihslohe Sヨhdstooe' cohglome1ヨ1e Ppe ree lat Slngleton rB6dl0ヨd/ Fluvml.b1ヨ村ed Chヨnneldeposi胎 Rn Tenig日I FonTlatlon Group Envilonment ^ BヨSinWヨrd Ielmι Te斤始OJ ヨ11Uν1ヨ11811ヨCθdepos"S A4ヨS5ive bedded,cmss bedded Hawkesburysandstone Nanabeen Uth010gy Sheが Upper ιOwer P勿m del!8 de11a '量^^" ^Id.艇 ^ ρ治m ιOwef de11ヨ P恰m Ifon! 0εha ιSh81bwJ A'aline she11 Sublmolal Sliヨnd ヨがnesheⅡ 1, . \X . ーノ'U 、 PS樹 \ M ^^ terga 炭鉱 、虎Ⅲ 0刃偶工 .イ乞 、力居Ξ 0、 Ijl Φ 風 、 ゛Mb ヰ一 .0{ー A . 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P1 抑8、'\^ \ \ 2 、、 .、、、 図19 Hunt.r炭田質図1含2炭鉱採損現況図.計画図) 凡例 ジュラ紀貫入岩 \ 丑 器器尋 ノ一 80 一、 C1 \ 151'00' \. /_ノ.11 \゛毛 \ \ メ, iノ 6 Q Cte イ0 . 76 rod々t く "\ BU1擧炭鉱 ¥ 、 、 ヤ Rn . \. ゛, f四 留合4 φ,イ゛壬,益抑 M NTTHOR .郡 、 ・ q.、 PSI ⑫ .ー.ー.ー 、 \全裡. 、 .勺.、 -01 ¥' ^ 三畳紀 Nam訂abeen局群 ^^^ 昏 二畳紀 W0110mbi夾炭層 宅宝 n 口コ ^ ⑪ r\ B 0U 、 8 二畳紀」etlys plainS層 二畳紀 V印e層 B1きke丘dd soU血坑 紀 Sき11 Wヨter層 二畳紀 MU1断in8局 {縮尺 1:100.000} 4)炭層状況 図20に標準炭層柱状図を示す。現在は別ake負eld層を採掘している Blake打eld south坑標準炭層柱状図 2.6-3.2 古洞 WhybroW層(古洞) Lower whybroW層(古洞) 3.0-3.6 Redbヨnk creek層 1.6-2.6 Wヨmb0層 02-0.6 Whvnot層 2.6-3.6 Blakefi.1d層(採掘中) Blake"eld 層 1.8-3.4 Glen Munr0層 22-3.6 Vvoodlands Hi11層 7 7 0 2 Milbrodale層 Mt. Arthur層 1.1 Pierce打eld層 図20 Blake丘eld south坑標準炭層柱状図 5)採掘状況 図 19にBU1部炭鉱の採掘状況概要図を示す。 これまでの坑内採掘を行った South BU1部坑と Belta11a 坑は WhybroW 層を採掘した。両 者は鉱区中央部にある北落ちの NE 系の断層で境されている。現在採掘中の Blake丘eld SOU血坑の上位およそ 74m には、 2003 年に終掘した South BU1即坑(whybroW 層を採掘) の古洞がある。現在採掘している Blakefield soU血坑の LW は払面長 40om(LW1 は面長 325m)、採掘丈 2.6 3.6m、パネル長は 3,50om 程度で設計されている。引ake丘eld 層の賦 存深度は250 450mである。 6)炭層ガス Bulga 炭鉱の各炭層のガス包蔵量は、 whybroe 層は 4 5mツt、 Blakefield 層は 9mツt、 Wood1如ds Hi11層は 10mツt以上との報告がある。 Blakefield south坑坑道掘進時の地山ガ ス量の資料によれば、 Blake丘eld 層のガス包蔵量は 4 んどメタンガスで、炭層の浸透率は 100 10mツt に達し、ガスの成分はほと 20omD と記載されている。これを採掘前に目 標値の 4mツt まで下げるのに事前ガス抜きを行ったが、18 ケ月で残留メタンガスが 2 3mツt まで減少した。 Blakefield soU山坑でも Ge血an creek 炭鉱と同じく、炭層のガ包蔵量が 7mvt を危険ラ インと想定し、ガス包蔵量の低減のためのガス抜きを以下の2つの方法で実施している。 Pre・drainage 採掘前に坑外から指向性試錐 SIS(sudace ln se御)と交差する垂直試 錐によりガス抜きを実施する。 SISは坑内採掘対象炭層であるBlake丘eld 層だけでなくその上位に賦存する炭層に対しても行っている。 LW のゲ ート坑道に沿って50om の間隔で2列の垂直試錐を行う。メタンガス濃 度は約97%でドライガス。 . post・drainage 採掘後の Blake丘eld 層上位 10m まで地表から試錐を行い、採掘に伴っ て生じる空洞部(古洞)を対象としてガスを回収する方法。 (2)1ntega炭鉱(旧 Gle血is creek 炭鉱) Dはじめに 1996 年 10 月から Board & piⅡ笹方式による坑内採掘を開始した血tegra 炭鉱は、 2000 年度からLW の準備を行い、 2002年 8 月からLW採掘を開始した。旧 C血beNeⅡ露天掘 炭鉱と統合し、坑口は旧 C卿beNeⅡ炭鉱のNor仕I pitの HigwaⅡから掘進している。 2009 年度は採掘・地質上の問題により、精炭生産量は 70 万トンにとどまったが、 2009 年度の 豪州NSW政府の統計資料によれば、精炭ベースでトン、約250万トンの生産能力を保有 しているとのことである。 2)位置・地形 図 17 に示す如く、 Newcastle から西ヘ約 80km の Singlet伽の北 12km にあり、地形は緩や かな起伏のある丘陵地である。道路及び鉄道事情は良好である。 3)地質 BU1部炭鉱と層準はほぼ同じであるが、対象炭層は BU1部炭鉱より下位の Va11e subgroup ΦS叩)に賦存する。炭鉱周辺の標準地質柱状図はBU1即炭鉱と同じである。 Inte汀a炭鉱は図 19 の地質図に示す如く、鉱区内北東部にはHunter t11rust より東は石炭紀 の基盤岩が、 wmingh如夾炭層の Vane subgouP 層(PS叩)、 W世ingh血夾炭層の Je卿S Plai11S subgr0叩層(pswj)が分布しているほか Fa1 川に沿って第四紀のシルト、砂、礫 層に覆われている。各地層はNW 走向で傾斜は西ヘ 10 25 度の傾斜で賦存している。 地質構造は鉱区西に N・S 系の Rix creek 向斜があるほか、同系列の付随した向斜構造が 認められる。鉱区北東端には石炭紀の基盤岩との境界に大断層である Hunter T1町Ust が 北西方向に走り、これとほぼ平行に落差約250m と推定されている Hebden ThNstが確認 されている。 4)炭層状況 Integra 炭鉱には Wmingh血夾炭層の Vane subgroup(PSWV)に 7 枚の炭層が賦存してい る。図 21 の標準炭層柱状図に示す如く、下位から Hebd伽層、 B町e廿層、 Lower LiddeⅡ 層、 Middle LiddeⅡ層、 upper Lidde11 層、 AnieS 層及び Pikes GUⅡy 層である。この内 最上位のPikes GUⅡy層は薄層であり採掘対象にはならない。炭層厚は図に示したとおり であるが、現在の坑内採掘はMiddle LiddeⅡ層をLW にて採掘している。 Integra炭鉱標準炭層柱状図 Pik6S G"11y層 Aんi6S層 UDDer Lidde11層 14-20 2 Middle Lidde11層(採掘中) 14-24 2-3 Lower Lidde11層 2-4 Barrett層 2-3 Hebde"層(2014年度から採掘予定) 9-37 (単位:m) 図21 1ntegra炭鉱標準炭層柱状図 5)採掘状況 図 19 に lntegra 炭鉱の採掘状況概要図を示す。現在 Middle LiddeⅡ層を LW 採掘してお リ、採掘丈 2m前後、払面長246m(LWI0-1フパネル)、パネル長は472 2,555m である。 現在の採掘深度は340mである。 現在採掘中のMiddle LiddeⅡ層は20B 年度の終掘予定で、その後Middle LiddeⅡ層の下 位55 75m に賦存する Hebden層の採掘に移る計画。年産200 250万トンで2024年度 頃まで採掘が可能と予想されている。 6)炭層ガス Integra炭鉱の各炭層のガス包蔵量を記載した資料はないが、 NED0 の「昭和 63 年度海外 炭開発可能性調査」資料の炭層コアガス試験結果を表7及び表8に示す。 表7 炭層名 炭層ガス包蔵量 炭層の下盤深度(m) 採掘丈(m) ガスの総湧出量(mvg) Hebden 層 449.42 2.64 3.6 Hebden 層 497.12 2.64 4.1 Hebden 層 302.06 236 2.フ Middle Lidde11層 391.52 2.04 0.フ Lower Lidde11層 353.06 2.52 22 (最大でも 6mvg) 表8 炭層ガス成分表 炭層名 C02 C0 CH4 H N Hebden 層 290 0.0006 98.フ 0.001 0.04 Hebden 層 3.50 0.0001 94.6 0.001 190 Hebden 層 0.42 0.0001 987 0.001 0.90 Middle LiddeⅡ層 0.72 0.0036 743 0.001 25.00 ιOwer LiddeⅡ層 0.40 0.0001 98.フ 0.001 090 (体積%、 Air Free ベース) NED0 の「昭和 63 年度海外炭開発可能性調査」の炭層ガスに関しての結論として「本区 域からの炭層ガス湧出量はオーストラリアの他の炭鉱と比較して少ない方である。炭層ガ スの問題はほとんど起こらないと老えられる。」と記載されている。 分析数が少ないという考慮すべき点はあるが、1ntegra 炭鉱は、 Ge血釦 CNek 炭鉱、 Mora11ba11 Nonh炭鉱、 BU1即炭鉱と比ベてガス包蔵量は少ないといえる。 Integra 炭鉱での事前ガス抜きの状況は不明であるが、 pre・drainage は行っているものと推 定される。 2 . Newcastle 炭田 ①M知dalong炭鉱 1)はじめに Mandalong 炭鉱は 2005 年から LW による坑内採掘を開始している。年産は約 500 万トン で国内向けの一般炭を生産しており、近隣の Eradng 発電所と Vales point 発電所に長契 に基づいて年間 150万トン、 180万トンをそれぞれ供給している。 2009年より少量の石炭 を Newst肌炭鉱で選炭して輸出を開始し、 2010 年以降は輸出量を増加させたい意向であ る。 2)位置 図 22 に示す如く、 Newcastle の南西約 35km、 Macquade 湖の西 10km に位置しており、道 路鉄道事情は良好である。 SI"glelon / 、 \ 、 π ,ノ ABEι TASMA WES WALLSE D フ71'如0 TSIDE 閥MtN W ゛10110mbi NewCヨStle AWAA N Er急"閲P 引St引10n MANDALONG m"1 、 鮎YUNA Ceキ1er 广\ _ヘノ C卜WNVN.LEY ゛. ^P仙碑 ^Sぱ奴1 3TR'T屑ORO MA,剖ERING .. 入、 L歌.M馴,0.hp^rS如^ 、 ト," OURN.庄 1 ALLARAHNO.2 1、1認a冒ム PROPOSAL ι0'ι \ /ー Un og L-^^1 "一< 貞入 G03ford REFERENCE 0伽'卿tn由兇 Pr^加 N8t爾. 1N邑1ι材.R^門 0 ,0 L-ー."^L-^^1 UI^1 m音胎 U1焼r0剛罰司"仙冷 詫^ C伽1胎如加」M町 W S卵^圖y加山 , ^ MapA門a P^型.1hl SydMy C伽1如創剛y ^ 図 22 Mandalong炭鉱位置図(出典 C閲1^ NSW エト女OZ "Ⅸめ^捌畑憎W加""胎 ^,ユ.如鬼 COAL INDUSTRY PROHLE2009) 3)地質状況 炭鉱周辺の標準地質柱状図を図23 に示す。 Mandalong炭鉱の採掘対象炭層はNewcastle夾 炭層の最上位にある Moon lsla11d Beach subgrouP に賦存するがMandalong炭鉱周辺の 地質図(図 24)に示す如く、鉱区内には夾炭層の露頭はない。鉱区の大部分は主として砂 岩礫岩、シルト岩及び泥岩から構成される三畳紀の N町abeen 層群(Rn)と第四紀層に覆 われている。 E阻 Pedod slr且"g「ヨPhY 3劇ld 06N0王ぎ 山 0a TY E則ironmen! Ⅲ削剛 則mb01 G阻Vel,諸ld, S1北. C1丑y DU舶. ch Polntb田 le兜e 0ν引bank $舶mp, OSIUヨ庁 B飾且11 br.此旧 Re゛託dN酬C闘ⅡeC伽IM.酋Uros Sυヨ1igrapW 阻伽.d w "1. N.W SoulhW田郎StandmoconⅡⅢ竹舵 On coal"old G.d叩yinJun. 1釣2 ΠOWS旦nd兜n" 臣 !H09芝 M皐闘而bEdd.d,cm詩hedded, Rh Rn M伽n 1引且11d C0叩10冊抱le,3且n由10胎 酬Ist伽., daysl0肥 {M瞳舶10きの M.ヨrld酎mg 仙UV181四ヨin 号eΦ S8ndsl0舶 3n胎t0舶 ιb舶 10ad】 nuvia卜b1ヨ1d.d cMnn.1dep0引IS 武Φ.冬.= T柳lg創 F0ι1閥暫0" 0枇OC Subgr0叩 .rld horizon1ヨUγ加dd.d qUヨ血 'ヨ11d引伽.肌d mblols"1SIOM 一" 4言﹄ψ仁魯昆罰乞 乞1器 0-ON0のW= 0あ答E Hawk部bU州 S名ndS加舶 促幼幽^.'"^^M. FO"ηa力肌 AWヨbaTU" 3m$t0舶杣fl c0ヨ1 Subgr0叩 岳与恰.工一伺00豊1之 蛤ヨ誰.=一忠0.=1Z N1ⅡⅥヨ1Plaln 叩P引 delta plain n血 SN^舶,m叩10me「ヨ1θ' B0山mo SU的剛ゆ ^.'coal'扣" C0叩めm.r.1.,3ヨn伽10閥 Adヨ嚇1側n 罰1獣011.. C0き1,加" Subgloup 山↑5 アd 1劇nblon BO01討00 Folm且"on W引肥r5BayTU" Ada叱10W11 Formヨ1hn LOW引 d引la 炉帥 &血gr0叩 C1市on Sub9r0叩 Moon 131ヨΠd Be.ch Cong1捌"引急1., 3ヨ0dsl0舶 B舶Ch T引叩宜1 Fom1師on P1きin S即d3切胎,'ヨ1310舶 ^.,卯.1,力州 1.goon N仙by3TU" Lヨ1nbton F酎脚"on S急rld310n. ^3^^ 0-ON0山540 Z5臣山立 D.mp,.γ FNm急mn = 向 FwrM11. Cm.k FonM伽n Balr1引 b引 Pι 舮 旦 W8山Cr..k SMd310舶, minor $nl$如no Wヨra1ヨ11Sandsl0佃 Ma吐n. S心10M.3訓心310舶.C悼1,tU託 mi"0「伽血on且C.W$CぬγSI0胎 血乱1 ιOWO' de耽8 Plaln C胞yき10舶,娩L 驫市 P創・'.pre3en捻 lh. W011011山1 ι8仙融加開nd310nE,day510no 到蹴0閥 mヨ1tu" CO.1N.群蛇3d伽Hun1引 C仙折.1d W1附1きr.如UW且1."t 当0旦生 今EΦや亙一.芝 to th. N.樹C田t16 CoalMe.3Ur帖 MUIMI0 S詣M舶 S"畭10M 艶nd乱on. Marm.$h.11 SMd5加能, C0叩10mer81e 訂'nor山γ AⅡⅡ鬼1 S田心10rl. Bm11Xt011 Fonη色伽n C0叩10脱mte.御ld310舵 3ヨ住10M. CF肌此leΠきZ0舶'1 Fan d引恒 Muf舶 ゛゛、 怡n F即 d.れ且 D.此急 Ironl 鮎ali11. sh創1 kDW引 印e恒C0田 Sヨtlosto".'伽ngわtrl.抽1. MeヨSUI03 3"BIM.,卯91 0言占言暑0 江住奇 竺0匡史舌昌 Rulhodord Fm P'i3} SえW '劃ld310胎{sarld血ne} ,Ⅲ吐 S市ヨ1α1. m.d n゛110ι卵nd,10M NI.r心ヨ1. Fm ν血 C0叩10m.ml..1itNO S.nd3t0舶 UchlrWヨrFm P.r BMaE'$祗10'崎,諸1伽如舶 F且rl.y Fm Und1計eren"丑led U叩引 d011a de伽 Pねln Plain '10nl D副la Ma"ne shel! Sub卵or創きⅡaM T酬剖叫抑由出k.み岫b.ddM 噸小W叩出脚脚.創司加le ヨnd晶1^ ゛ onlyιncr0郭 S側ion DO01 図23 Newcastle炭田標準地質柱状図 PSW・1.P「酌肌胎th.晰出叩h師 C0ヨ1M舶3U!" olth. Hunler C伽lfeld wNd1ヨr0 如U和宜1.nt totMTom急go c0ヨ1M舶S11r帖 k 、 電宅,. '1 L da叉 ル、 0 0 L\ 1 ・冒」Y , r 0n 、、 ^ \ 一 ' 、ノーノ 、、、り气ιL Xフ 0 白 Q 閑Yι^ Q急 A駒写 / 、、 Q \' 15y、 ゛11C音1 F」ヨ1 ソ P ' 寸 、叉゛/ 4. 、 、.' P" ゴ 、 一 B M\ 一 ﹂.ー、Ξ゛Ξ.Ξ t ::ー. R一 '壷斌ミ、 :ーー、 ' Lt、,?'ニニ ン^三ニト= A樹員^ ゛ ゛ -、'タ Pnm 、一 、、 eギ A岫. 気n亀 夢魯竃舮 0 . ー﹂ー.゛゛:↓゛4. 全、 1一一心\, ぐ 03 α゛'別 Ca血e110."1Ⅱ Bay ',.、亀、 '.曾C、', PACIFIC 74 、惣一'""紅 匂 1、ーぐ、 八\ \ 日 U. '女^^ QS Rn (、 Blrd lS1ヨ0d .^.^ー ・ 22 甜、 配U ' ^風LE .. . 2 1 5' 72 f貸3'.ミ、i, ノ Qa ^ 1一﹂, 、 \ O EAⅣ W 1U 、』^ I E ゴミ41 气 '.、司. S 図24 一6 :闇:、局:.国、:、 ノユ、^ NewCヨStle炭田地質図 (縮尺 1:100,000) 、 Otr0宮 10 4)炭層状況 Mandal0兜炭鉱の深音Ⅲこは採掘対象となる Newcastle 夾炭層の最上位にある Moon Isla11d Beach subgrouP が分布し、図 23 の標準炭層柱状図に示す如く、数枚の炭層力唄武 存している。 Ma11dalong炭鉱の現在の採掘炭層はWest wa11arah層、炭層厚は 3 7m で ある。 west waⅡarah 層の下位 4 8m に Fassifem 層があり、炭層厚は 3 7m である。 5)採掘状況 図25 に Mandalong炭鉱の採掘状況概要図を示す。現在West WaⅡarah層を LW採掘して おり、概要図から、採掘丈 2.5 5m、払面長は 150 20om、 パネル長は 1.5 推定される。現在の採掘深度は220 280mである。 'ノ ノ ノノ i '^ ^、イニ ノ' ー、、 、、、 \ 、1 f 、、ー ,,5伽コ 召 ず、 H .山" 屡席叩 令、 1i 〆, 、、、 ノ 〆゛ ' ι^ C ーーーーーーー 0 Ojn吋, 占ι.ι. ^ ^C Y=m^^ 宮魯゛,角卸 ヨ0^、 EE, 1、1 'ι ^ 一 一 ^ W.^r..1、'、 ゞ6宅. 炉.,、 、 ^., 、 、 、 、、 J , ^ 図 25 NSW政府 Mandalong炭鉱採掘計画図 Department of plalming 環境報告書) 3.5km と 6)炭層ガス 炭層ガスの包蔵量はWest waⅡ町ah層で3 7mツtと報告されている。 ガス成分はCh4 99%、 C02 1%である。 ・ pre・山ainage を実施している。 UIS(underground ln se如):坑内からの指向性試錐による採掘前の炭層から のガス抜きを行う。メタンガス濃度は 95%。 ・ post・山ainage は現在のところ行っていない。 3 . southem炭田 ωA即in炭鉱 1)はじめに A即in炭鉱は古くからLW による坑内採掘を行っており、 2009年度の豪州NSW政府の統 計資料によれば、精炭ベースで年産約280万トンの生産能力を保有しているとのことであ る。 2)位置 図26に示す如く、 W0Ⅱong0鴫の北西約40hnに位置しており道路鉄道事情は良好である。 一厶血.m 、 ,、 卑. 、. 、 、 Uran日 Jerilderie 、 、 、 AKLANDS ROPOSA .、 Finley 日e汀igヨn \ Pb "own 、 Roy01 0 NatioTlol pnrk W STCLIFF NORTH APPIN METROPOUTAN TAH O0 郎\ NRE N0 1 C0 AWルU W VV0110ngong \ 1廿3gong S1舶IWⅨk尋 PρH Kemb1日 BERRIMA AVONDALE NRE PROPOSAL HUNTL Y ERRIMA Port Kombla C即11閲d.r ,6MtN 0 PR 0評、 ゛'q Ⅱddcr叩 auonol p Eρ゛゛ Morclon Nolior山I pork K治mヨ _ノヘーノ'k REFERENCE 0伽悼」tm1間 N丑lb「旧IPθlk lNヨtU伯 R0き樹V. Pm即3.d卯.r凱ltn"闇 Ut加nd Und.f9剛』ndmlM R."Wヨy 伯 0 n1 Pr0印舶dutld.叩剛」加mlM Road C8胎 M8k110r^"M間 Wot.rW8y,伽胎 C伽1".1d ^r阿8ty C0日1め^f MapAroa3 口 S.d 恰四b8Bin^Ⅷ田y 峯 劫曳m L-ーー'^L-^^1 Syd舶y エトιOZ ^ Eヨ C閲1舶8m98尋伽閥tヨ1Ⅸ C貼Iwa3卜圖y C印櫓"1W制k3 図26 A即in炭鉱位置図(出典: NSW COAL INDUSTRY PROHLE2009) 3)地質状況 Appin 炭鉱の鉱区には夾炭層は露出せず、地表には三畳紀の Nanabeen 層群、その上位の 三畳紀Hawkesb町砂岩層が分布している。 4)炭層状況 A即in炭鉱の標準炭層柱状図を図 27 に示すが、現在の採掘炭層はⅢawana夾炭層の最上 位にある BU11i層であり、炭層厚は23mである。 GROUP V THICK F口RMATION AND MEM日ER W仏^MATrA GROUP 0-6 ト典WK鴎日U剛 185 SANDsmNE 師ず, N W O F rm tl Gorie Formotio" Bold HⅡI cloy念ton. 175 日Uloo sondBton6 獣RRAB^ ^岬 Sto"W611 Pork cloyBtorle 9 0 SC0巾orouoh sandきtone 0 Womborm cloy航on6 CO0ICⅡ仟 Sond宮ton. Urlnom.d rnb.f OW I 7 M n W 03 C舮E HORN C山L MEM日 ILLAWARRA Unnor".d M6m加r 2 C R C臥L M臥Sι^ WON^WI CON. 10 K6mbo o"d忠ton. Oh事 r.. Orrn0 10n Orπ10 on 図27 A即in炭鉱の標準炭層柱状図 (出典:Ge010gy in LongwaⅡ M血ing 1996) 5)採掘状況 採掘状況の詳細は不明であるが、「Ge010gy in L伽gwaⅡ Mining1996」の資料によれば BU11i 層を LW 採掘しており、採掘丈 23m、払面長は 20om、パネル長は 1 深度50om、ガス包蔵量Bmシt と記載されている。 2km、採掘 6)炭層ガス 「Ge010gy 血 LongwaⅡ Mining1996」のⅡlaW血a夾炭層のガス包蔵量並びに浸透率の値 を表9に示す。 表9 BUⅡi A即in炭鉱の炭層のガス特性 Balgownie 圦rongawiⅡi Upper ガス包蔵量 mツt 浸透率 mD 12.56 178-1.91 15.14 0.13-0.22 12.5 0.01-0.03 Wongawi11 10ngarra Lower 12.72 0.07-0.1 詳細は不明であるがPre・山ainage と Post・山ainage を実施している。 12.11 131-1.55 (別紙1) 企業名・住所 No. 電話・FAX番号 炭鉱名 石炭種別 操業状況 建設開始年 出資企業 (年) 炭層平均厚 深度 石炭生産量 排気状況 (m) (GL-m) (百万t/y) 事前ガス抜き 採掘後ガス抜き 利用状況 ガス包蔵量 ガス圧 炭層浸透率 ガス組成 炭鉱メタンガス濃度 炭鉱メタンガス量 VAM CMM (m3) (MPa) (md) ○ ○ 18 0.21 100 備 考 (VAM流量 m3/s) Queensland(QLD州) Anglo Coal Australia Pty Ltd. 201 Chartotte Street Brisbane Qld 4001 Q-02 (GPO Box 1410,Brisbane Qld 4001) Phone +61 (0) 7 3834 1307 FAX +61 (0) 2 3834 1389 Q-03 Anglo Coal Australia Pty Ltd. Q-04 201 Chartotte Street Phone FAX Phone FAX Q-01 Anglo Coal Pty Ltd. Q-05 Lot 36 Goonyella Rd, Goonyella Rd, Q-06 Q-07 Q-08 Q-09 MORANBAH QLD 4744 Anglo Coal (Moranbah North Management) Pty Ltd Lot 36 Goonyella Rd Goonyella Rd Anglo Coal(Capcoal Management) Australia Pty Ltd. Via Middlemount Qld 4746 Anglo Coal(Capcoal Management) Australia Pty Ltd. Via Middlemount Qld 4746 Aquila Resources Limited Brisbane: Level 11, 10 Market Street, Brisbane QLD 4000 Ausenco Limited 144 Montague Road Q-10 South Brisbane, Queensland 4101 Australia BHP Billiton Limited and Mitsubishi Q-11 Development Pty Ltd Brisbane Queensland 4001 BMA(BHP Billiton Mitsubishi Alliance) Q-12 Brisbane, Queensland 4001 BHP Mitsui Coal Pty Ltd. German Creek Aquila +61 (0) 7 3834 1307 +61 (0) 2 3834 1389 +61 (0) 7 3834 1307 +61 (0) 2 3834 1389 Phone +61 (07) 4968 8600 Q-16 Felix Resources Level 3, West Tower German Creek Bundoora Grosvenor Moranbah South Moranbah North Phone +61 (7) 3229 5630 FAX +61 (7) 3229 5631 Eagle Downs Phone +61 (7) 3169 7000 FAX +61 (7) 3169 7001 Carborough Downs Phone +61 (7) 3226 0600 FAX +61 (7) 3229 2575 Crinum Phone +61 (7) 3226 0600 FAX +61 (7) 3229 2575 Broadmeadow Wards Well Phone +61 (7) 3309 3100 FAX +61 (7) 3831 0366 Email: [email protected] Cook Phone +61 1800 041 253 FAX +61 (7) 3243 2199 Email [email protected] Ellensfield Phone +61 (7) 3221 1201 FAX +61 (7) 3221 1225 Email [email protected] Ensham(underground) Phone +61 (0) 7 3361 4659 FAX +61 (0) 7 3361 4290 Ashton Q-19 Level 1, 240 Queen Street Phone +61 (7) 3221 7210 Vermont East FAX +61 (7) 3229 1776 Email [email protected]@ensh am.com.au www.macarthurcoal.com.au Phone +61 (0) 7 3032 8865 FAX +61 (0) 7 3032 8880 Phone +61 (0) 7 4940 5234 FAX +61 (0) 7 4940 5211 Newlands Morthern Q-20 Phone +61 (0) 7 3225 5593 FAX +61 (0) 7 3225 5555 North Goonyella MitsuiCoal Holdings Pty Ltd. Q-21 Q-22 Q-23 Bribane Qld 4000 (GPO Box 479 Brisbane Qld 4000) Newlands Coal Project Xstrata Coal Queensland P.O. Box 21 Glenden QLD 4743 Peabody Energy Australia Pty Ltd. Level 13, BOQ Centre 259 Queen Street Briabane Qld 4000 (GPO Box 164 Brisbane Qld 4001) Rio Tint Coal Australia Pty Ltd Level 3, West Tower 410 Ann Street Brisbane Qld 4000 (GPO Box 391 Brisbane Qld 4001) Vale Australia Leve 11, 100 Creek St. Bribane Qld Australia 4000 Xstrata Coal Queensland Pty Ltd. Q-24 Level 10, Riverside Center, 123 Eagle St, Q-25 Q-26 Q-27 Q-28 Brisbane QLD 4000 Xstrata Coal Queensland Pty Ltd. Level 10, Riverside Center, 123 Eagle St, Brisbane QLD 4000 Xstrata Coal Australia Pty Ltd. Level 12,BRISBANEQld 4000 Yancoal Australia Ltd. (subsidiary Felix Resources Pty Ltd.) 68 York Street Suite 1105 Level 11 Sydney, NSW 2000 Australia 操業中 原料炭 操業中 原料炭 原料炭 操業中 調査中 Anglo 70% Mitsui 30% Anglo 70% 2001 Mitsui 30% 2001 Anglo 100% 2015 Anglo 100% 原料炭 調査中 2016 Anglo 50% American Exxaro 50% 原料炭 操業中 1996 Anglo 88% Nippon steel 6.25% 原料炭 調査中 Vale 50% 2010 Aquila Resources Ltd 50% 原料炭 操業中 2008 Vale 80% JFE 5% 原料炭 操業中 1995 BHP 50% 三菱 50% 原料炭 操業中 原料炭 調査中 BHP Billiton 50% 2001 Mitsubishi 50% BHP Billiton 80% 2020 Mitsui 20% 原料炭 操業中 1975 原料炭 調査中 2011 Vale 100% 一般炭 調査中 Bligh Coal Limited 85% J-Power Australia Pty 2013 Ltd. 10% LG International (Australia) Pty Ltd. 5% 原料炭 操業中 原料炭 調査中 2014 Macarthur Coal 85% 一般炭 操業中 Xstrata 55% 2003 Itochu 35% Sumitomo 10% 6 7-8 原料炭 操業中 1994 Peabody 100% 4.2 3.3 原料炭 操業中 1990 Rio Tint 80% Mitsui 20% 2.8-3.2 4-5 不十分の炭層ガス 原料炭 調査中 2012 Vale 51% Aquila Resources Ltd 24.5% AMCI Pty Ltd 24.5% 1.1-5.4 5-7 炭層ガス 原料炭 操業中 1989 Xstrata 55% Sumitomo 25% 2.1 原料炭 操業中 1995 Xstrata 55% Sumitomo 25% 2.7 一般炭 調査中 2020 Xstrata 33.3% 2001 2.5 ○ CMM 93% VAM 0.2% 400 炭層ガス 300-400 5 3.0-4.5 120-300, 350 4.5-5.0 地質的な問題/事前ガス抜き 5m3/t/ 3 Tj/d 16 Pj/y 5.0-6/0 120-300, 350 4.5-5.0 地質的な問題/事前ガス抜き 5m3/t/ 3 Tj/d 16 Pj/y 2.5-3.5/4-5 300-600 6.5 60-70 2-4.8 150-200 4.5 130-350 0.,6 2.5 2.8 3.0-4.5 7 Phone +61 (0) 7 4985 0913 FAX +61 (0) 7 4985 0902 Q-17 410 Ann Street Brisbane Qld 4000 (GPO Box 391 Brisbane Qld 4001) Macarthur Coal Ltd. 100 Melboume Street, South Bribane, QLD 4101 Q-18 GPO Box 1025, Brisbane, QLD 4001 原料炭 Phone +61 (0) 7 4985 0425 FAX +61 (0) 7 4981 2013 Q-13 Caledon Resources Plc (Caledon Coal Pty Ltd Q-14 Level 2 87 Wickham Terrace Brisbane Queensland A t li 4000) Ellensfield Coal Management Pty Ltd. Q-15 (subsidiary of Vale Australia Pty Ltd.) Level 11, 100 Creek Street BRISBANE QLD 4001 Ensham Resources Pty Ltd. GPO 814 Brisbane QLD 4001 German Creek Grasstree Phone +61 (0) 7 3361 4659 FAX +61 (0) 7 3361 4290 Phone +61 (0) 7 3136 0500 FAX Caledon Resources Plc 95% エン州煤炭 60% 伊藤忠 10% 3.5 炭層ガス?(Moranba) ○ ○ ○ ○ 余分なガスが多い 4-4.5 15-20 5.5 7 2.2/2.15 35-270 3 炭層ガス 6m3/t 10-15md Kestrel Belvedere Phone +61 (0) 7 3115 5300 FAX +61 (0) 7 3115 5412 Oaky No.1 Phone +61 (0) 7 3115 5300 FAX +61 (0) 7 3115 5412 Oaky North Phone +61 (7) 3211 2900 FAX +61 (7) 3211 2911 Phone +61(2) 8243 5300 FAX +61(2) 8243 5399 www.yancoalaustralia.com.au Togara North Athena Moolarben 一般炭 調査中 一般炭 操業中 エン州煤炭 51% 2018 双日 45% Kores 4% エン州煤炭 80% 双日 10% 500-700 3 70-200 炭層ガス 10m3/t 5 2 12 →3.5 不十分の炭層ガス (別紙1) 企業名・住所 No. 電話・FAX番号 炭鉱名 石炭種別 操業状況 建設開始年 出資企業 (年) 炭層平均厚 深度 石炭生産量 排気状況 (m) (GL-m) (百万t/y) 事前ガス抜き 採掘後ガス抜き 利用状況 VAM CMM ○ ○ ガス包蔵量 ガス圧 炭層浸透率 ガス組成 炭鉱メタンガス濃度 炭鉱メタンガス量 (m3) (MPa) 備 考 (%) New South Wales(NSW州) Anglo Coal (Bylong) Pty Ltd. N-01 L11 201 Chartotte Street Brisbane Qld 4000 Anglo Coal Australia Pty Ltd. N-02 L11 201 Chartotte Street Brisbane Qld 4000 http://www anglocoal com au/ Beltana Highwall Mining Xstrata Coal N-03 PMB 15 (744 Broke Road) SINGLETON NSW 2330 Berrima Coal Pty Ltd. Medway Rd, MEDWAY, NSW, 2577 Phone +61 (1) 7 3834 1333 FAX Bylong Centennial Coal Company Limited 100 Miller Road 423 調査中 Anglo 4.5 原料炭 操業中 Xstrata 68.3% 一般炭 操業中 一般炭 操業中 Centennial 50% 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 一般炭 原料炭・一般炭 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 操業中 Centennial 50% Centennial Centennial Centennial Centennial 95% Centennial 85% Centennial Centennial Centennial 一般炭(自家発電用) 操業中 原料炭 調査中 1981 Coal & Allied 80% Posco 20% 原料炭 操業中 2006 エン州煤炭 (Yancoal Australia Ltd.) 原料炭 操業中 1967 Gujarat NRE Coking Coal Limited 原料炭 操業中 1967 原料炭 操業中 HEGGIES 原料炭 原料炭 原料炭 操業中 操業中 操業中 BHP 100% BHP 100% BHP 100% 一般炭 調査中 2006 BHP 100% 原料炭 操業中 一般炭 原料炭 原料炭 操業中 操業中 操業中 Xstrata 80% 丸紅 17% JEF 3% 1961 Peabody Energy Ltd. 1888 Peabody Energy Ltd. 1969 Peabody Energy Ltd. 原料炭 操業中 1979 Xstrata 原料炭 操業中 Vale 61% 豊田 28% 1-2.5 一般炭 操業中 Whitehaven 70% 8-10 原料炭 操業中 Xstrata 70% 丸紅 20% 2.5/2.6 一般炭 一般炭 一般炭 操業中 調査中 操業中 Xstrata 90% Xstrata 90% 1982 Xstrata 調査中 一般炭 1973 Saddlers Creek Phone +61 (0) 2 6570 4215 FAX +61 (0) 2 6570 4202 Beltana/Blakfield Phone +61(02) 4877 1304 FAX Berrima N-04 N-05 Faffifern NSW 2283 Anglo KEPCO 一般炭 Phone +61 (0) 2 4935 8913 FAX +61 (0) 2 4945 5299 1926 320-380 6 10 110 0.5 2/4-3.4 250-380 3.3 2.4-4 350-450 ○ Angus Place 地表水が少ない (PO Box 1000, Toronto NSW 2283) N-06 N-07 N-08 N-09 N-10 N-11 N-12 N-13 N-14 Centennial Coal Level 18, BT Tower, 1 Market Street Sydney NSW 2000 Australia Phone +61 (0) 2 9266 2700 FAX +61 (0) 2 9261 5533 Centennial Coal Mandalong N-15 12 kerry Anderson Drive Mandalong NSW 2264 Phone +61 (0) 2 4973 0935 Mobile +61 (0) 448 082 198 Centennial Coal Mandalong 12 kerry Anderson Drive Phone +61 (0) 2 4973 0932 FAX +61 (0) 2 4973 0999 Springvale Airly Awaba Awaba East(Newstan Lochiel) Charbon Clarence Mannering Myuna Newstan Lochiel 1947 1998 1991 2005 1990 2009 2.5-3.5 30-50 600 天盤と下盤の盤膨れ 3.2 0.8 下盤の盤膨れ 1.2 2.5 1 1.5 3.2 Mandalong N-16 Mandalong NSW 2264 Centennial 100% 2.5-5 4.6 ○ ○ (PO Box 1000, Toronto NSW 2283) Coal & Allied Industries Limited N-17 Rutleys Rd, DOYALSON, NSW, 2262 Phone +61 (2) 4358 0580 FAX +61 (2) 4358 1892 Mt Thorley Phone +61 (0) 7 3361 4659 FAX +61 (0) 7 3361 4290 Austar (Subsidiary of Rio Tint Coal Australia Pty Ltd) Felix Resources Level 3, West Tower N-18 410 Ann Street Brisbane Qld 4000 (GPO Box, 391, Brisbane Qld 4001) N-19 N-20 N-21 N-22 N-23 N-24 Gujarat NRE Minerals Limited (Gujarat NRE Coking Coal Limited) Corner Bellambi Lane and Princes Highway Russell Vale, NSW 2517, Australia HEGGIES PTY LTD. ABN 29 001 584 612 Level 1, 14 Watt Street Newcastle NSW 2300 PO Box 1768 Newcastle NSW 2300 Australia Iilawarra Coal Holdings Pty Ltd. BHPBiliton Old Port Road, Port Kembia NSW 2505 (PO Box 514, Unanderra, NSW 2526) Phone +61 (2) 4223 6800 Fax +61 (2) 4283 7368 E-mail: [email protected] NRE No.1 Colliery Phone +61(2) 4908 4500 FAX +61 (2) 4908 4501 Abel Phone +61 (0) 2 4255 3312 FAX +61 (0) 2 4255 3204 Appin Dendrobium West Cliff Caroona NRE Wongawilli N-25 OCAL Macquarie Pty Ltd N-26 PO Box 4186, Edgeworth, Phone +61(2) 4941 2100 FAX +61 (2) 4955 2314 West Wallsend Phone +61 (7) 3225 5500 FAX +61 (7) 3225 5555 Chain Valley Metropolitan Wambo North Tahmoor NSW, 2285 N-27 Peabody Energy Australia Pty Limited N-28 Level 13 N-29 BOQ Building Tahmoor Coal Pty Ltd N-30 Remembrance Drive Tahmoor NSW 2573 Vale Australia N-31 Leve 11, 100 Creek St. Bribane Qld Australia 4000 Whitehaven Coal Limited N-32 Level 9, 1 York Street Phone +61 (02) 4640 0100 FAX +61 (02) 4640 0140 E-mail bclayton@xstratacoal com au Phone +61 (0) 7 3136 0500 Integra FAX Phone +61 (0) 2 8507 9700 FAX +61 (0) 2 8507 9701 Narrabri Phone +61 (0) 2 6570 2462 FAX +61 (0) 2 6570 2520 Ravensworth 5 5-12 1.7 8-10/22-25 3 10 7-10/1.8-2.0 3.6 3.0/1.2/10 10 2.8-3.1 550 400→255 550 2.3→3.0 3 2.4 ○ ? ○ ○ ? ○ ? ? ○ ○ ○ ○ 余分なガスが多い 事前ガス抜きを保証する程度のガス濃度ではないが、ガスが存在 炭層ガスは1980年から排気、West/VAMP 3.3-4.8 2.8 5.5 350-380 340 1.5 採掘跡ガス抜きの必要性はLiddell炭層の余分なガスによる 8 Sydney NSW 2000 Xstrata Coal NSW N-33 Private Mail Bag 8 Singleton NSW 2330 N-34 N-35 N-36 Ulan Ulan west Baal Bone 12.5 12.5 200 3 4-5 1.1→4 2.8 CH4の量が非常に少なく、大気が200m3/s
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