삼척탄전 도계지역 석탄층의 메탄가스함유능력 (Preliminary assessment of methane storage capacity of coalseams from Dogye area of the Samcheok Coalfield)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 45권 / 3호 / 249 ~ 259페이지
· 저자명 : 박석환

초록

국내무연탄의 석탄층메탄자원(CBM) 잠재력평가를 위해 삼척탄전 도계지역 석탄에 대한 가스흡탈착시험이 수행되었다. 시험에 사용된 석탄시료는 7개로 이중 3개는 시추코어석탄이고 나머지는 가행탄광 채탄면의 석탄이었다. 석탄가스탈착특성 측정결과 석탄코어시료에서는 0~4.27scf/ton(in-situ) 그리고 탄광(도계, 경동, 장성)채탄면 석탄시료에서는 4.49-4.94scf/ton(in-situ)의 가스함유량이 확인되었다. 이러한 측정결과는 주변 가행탄광에서 가스제거를 위한 강재통풍이 요구되는 현실을 감안하면 매우 낮은 가스함유상태로 코어시료의 경우는 심부에서 인근 채굴적으로 가스가 이동되었고 채탄면 시료는 대기압에 장기간 노출되어 가스가 이탈된 것으로 해석 된다. 석탄가스흡착특성시험에서 가스함유능력과 Langmuir체적은 코어시료의 경우 47.3~93.5 scf/ton(daf)과 95.3~178.9scf/ton(daf)이고 채탄면 시료는 521.2~669.9scf/ton(daf)과 1017.1~1320.4scf/ton (daf)이다. 코어시료의 값이 채탄면 시료보다 낮은 것은 전자의 회분함량이 30.9~47.5%로 높기 때문으로 해석된다. 도계지역 석탄의 가스함유능력과 Langmuir 체적 측정치를 참고하면 삼척탄전석탄이 보유한 가스함유량은 가스의 이동이 없는 지하심부를 선택하면 250scf/ton(상업성 개발가능 기준)이상이 될 것이다. 향후 국내에서 CBM자원 탐사개발이 추진되는 경우 탄전 내의 복잡한 지질구조지역을 피하고 특히 채굴적과 멀리 떨어진(1km이상) 지역에서 수행되는 것이 필수 조건이 될 것이다.

영어초록

To evaluate a CBM potential of Korean anthracite, the preliminary sorption data of seven coal samples were obtained and evaluated. Three samples were taken from drill holes and four samples were taken from the coalmine working faces in Dogye area of the Samcheok Coalfield. By the desorption test, The in-situ total gas contents are in the range of 0~4.27scf/ton for core coals and of 4.49~4.94scf/ton for mine working face coals. These values are unusually low considering that forced ventilation is usually needed for mining coals in the neighboring mines. The reason for low gas contents of the coals can be interpreted as the coal gas migrated into mine goafs or surface and escaped from the working face by long exposure in atmosphere. Adsorption isotherms and Langmuir volume were measured to estimate gas storage capacity. The gas storage capacities are 47.3~93.5scf/ton(daf) and Langmuir volumes are 95.3~178.9scf/ton(daf) for coal core samples, while 521.2~669.9scf/ton(daf) and 1017.1~ 1320.4scf/ton(daf) for mine coal samples. The lower values of core samples than those of mine coal samples can be explained by the high ash content in the former(30.9~47.5%). Measured amount of gas storage capacity and Langmuir volume of Dogye anthracite indicate that total gas content of in-situ coal is expected to be 250scf/ton at least, providing no migration of methane gas in deep-seated coal seams. For future exploration of the CBM, it is very important to select the target area of CBM exploration with low tendency for gas migration as well as high gas accumulation, because methane gases preserved in in-situ coal can be easily lost during deformation, likely in the case of the CBM sites investigated in this study.

참고자료

· 없음