گسترش فضای استخراجی در روش گاز کردن زیرزمینی زغال سنگ با توجه به طول و شیب کلیت زغال سنگ با رفتار الاستوشکننده

در فرآیند گازکردن زیرزمینی زغال سنگ، زغال سنگ به صورت برجا به گاز سنتزی تبدیل میشود. به منظور افزایش سرعت سوختن زغال سنگ در فرآیند UCG ، سطح تماس شکست زغال سنگ با بخار آب و حرارت باید افزایش یابد. بنابراین باید با افزایش حرارت و فشار بخار آب موجود در طول فرآیند، تعداد ترکهای ثانویه را افزایش داد. این مقاله بر ساز و کار رشد ترک ثانویه حاصل از ترکهای از پیش موجود در نمونه های زغال سنگ تحت شرایط بارگذاری مختلف تمرکز دارد. مشخصات هندسی مختلفی از جمله طول ترکهای از پیش موجود (کلیتهای زغال سنگ) و شیب آنها در نظر گرفته شده است. نتایج مدلسازی عددی نشان داده است که ترک بالهای (که ترکهای اولیه یا کششی نیز نامیده میشوند) به عنوان اولین ترک به دلیل شکسته شدن پیوند کششی بین ذره ها در نمونه گسترش مییابد. در نهایت، این ترک ها ممکن است منجر به ترکیب و به هم پیوستگی کلیتها شوند. از طرفی ترک های ثانویه یا برشی به صورت ترکهای هم- صفحه و مورب نیز ممکن است در طی فرآیند رشد ترک در نمونه ایجاد شوند. این ترک ها در اثر نیروهای برشی القایی بین ذره ها همراه با افزایش طول کلیت اولیه ایجاد شده و ابعاد گسترش آن فراتر از ابعاد بلوکهای زغال سنگ است. با رشد سریعتر ترکهای ثانویه در بلوکهای زغال سنگ، سرعت رشد فضای استخراجی افزایش مییابد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داده است که که برای دستیابی به شرایط بهینه، زاویه مناسب شیب کلیت اولیه زغال سنگ با رفتار الاستوشکننده بین 30 تا 45 درجه نسبت به افق است.