（煤炭工業技術委員會，北京和平里北街21號，100713）

摘 要  近年來，我國煤炭行業相繼開展了地下氣化的實驗研究，取得了可喜的成績，本文對10 次地下氣化進行了分析、研究，并提出了今后的發展建議。 關鍵詞 地下氣化 發展 探討��

1 煤炭地下氣化技術發展現狀��

1.1 試驗情況

(1)1987年中國礦業大學在江蘇徐州馬莊煤礦進行了無井式空氣連續氣化工藝試驗。氣 化通道長32m，連續2個月穩定產氣，平均熱值4.2MJ／m��3，共產氣16萬m��3。��

(2)1994年中國礦業大學完成了徐州新河二號井煤炭地下氣化半工業試驗，采用長通道 、大 斷面、兩階段煤炭地下氣化工藝，氣化通道長168m，生產空氣煤氣平均熱值為5MJ／m��3。 ��

(3)1996年中國礦業大學與唐山劉莊煤礦(唐山匯源煤炭地下氣化有限公司)在傾角為60 ～65°煤層中建立了2座氣化通道分別為120m和210m的氣化爐，至今已運行超過4年，累積 生產煤 氣在1億m��3以上。在運行期間分別生產了熱值為4．18～5．86MJ／m��３的空氣煤氣，煤氣 產量 可達10～12萬m��3／d；熱值為5．44～7．53MJ／m��3的半水煤氣和熱值為7．95～12．56MJ ／m��3的水煤氣。其中一部分空氣煤氣用于燒鍋爐，取得一定的效益。��

(4)〖JP2〗1997年河南省煤炭研究所與哈爾濱燃氣化工總公司在黑龍江依蘭煤礦，采用 礦井式 地下氣化技術，生產熱值平均為5MJ／m��3左右的煤氣。短時試驗最高氣量達到6000m��3／h 。試驗進行了約3個月。〖JP〗��

(5)1998年鶴壁礦務局在鶴壁一礦采用礦井式地下氣化工藝進行了約半年的工業試驗。 日氣化22t煤，日產氣10萬m��3，平均熱值4．7MJ／m��3，應用于蒸汽鍋爐，取得較 好的效果。��

(6)1998年河南煤研所、義馬煤業集團、平煤集團等單位在義馬北露天進行了為期2．5個月 的試驗，共氣化煤3470t，煤氣熱值平均為5MJ／m��3。��

(7)2000年新密煤炭工業公司在下莊河煤礦的三軟煤層中進行了為期3個多月的空氣煤 氣試驗，并做了短時間的水煤氣和富氧煤氣的試驗。��

(8)2000年新汶礦業集團和中國礦業大學(北京校區)合作，在孫村煤礦進行了地下氣化 工業性 試驗。該礦的煤層為緩傾斜薄煤層，2個氣化爐通道分別長為64m和74m。成功生產了平均 熱值為10．54MJ／m��3的水煤氣，替代原兩段爐生產的水煤氣，供礦區1萬多戶作為生活用 燃氣，取得滿意效果。��

(9)2001年肥城礦業集團、中國礦業大學(北京校區)合作，在曹莊礦近距離緩傾斜多煤 層同時 進行氣化，每天可生產熱值為6，24MJ／m��3的煤氣2萬m��3或熱值4．16MJ／m��3以上的煤 氣4萬m��3。��

(10)2001年山西晉中地區昔陽煤炭化學總公司和中國礦業大學(北京校區)合作在李夫峪 煤礦 擬建10個氣化爐，單爐產氣8萬m��3。煤氣熱值9．59MJ／m��3。供給附近合成氨廠作化工原 料和鍋爐的燃料。目前剛剛點火，開始試驗研究工作。

1.2 對上述10次試驗的簡要總結

（1）煤炭地下氣化幾次試驗都是成功的。均可以較穩定地生產出熱值為5MJ／m��3左右 的空氣煤氣、12MJ／m��3的水煤氣。��

（2）這10次試驗的煤種，有無煙煤、瘦煤、氣煤、長焰煤、焦煤等，均能產生煤氣， 但其氣體組分有所不同。氣化煤層厚度為1．8～8m左右。煤層傾角有13～14°的緩傾斜煤 層和70°左右的急傾斜煤層。��

（3）在這些試驗中，新汶孫村礦已將煤氣用于1萬戶城鎮居民，并開展了煤氣發電的試 驗研究工作。昔陽的氣化煤氣將供給化工廠做原料。試驗之中的肥城曹莊礦也將煤氣進行利 用。鶴壁礦務局正在進行地下氣化煤氣用作民用煤氣的施工，其余多次試驗均未能長時間、 大規模的應用。其中不少次只是點火，產氣3～4個月，煤氣放空燒了。��

（4）試驗中對如何控制燃燒狀況和位置并連續穩定的產氣研究不夠，控 制技術與系統也較簡單，不能完全掌握氣化爐的運行規律。��

（5）在爐體設計，結構尺寸，支護方式等方面尚缺乏完整的經驗和參數。對燃燒后的 爐子結構變化，未開展相應的研究工作。��

（6）煤炭地下氣化方式和地面氣化有很大的不同，特別是地下氣化產生的氣體組分如 何適應用戶要求，如何在地面進行降溫、脫硫，除塵等完整系統的設計，尚有待進一步研 究。多次試驗中大部分未形成完整的地面系統。��

（7）從經濟上進行分析，地下氣化的成本要低于地面氣化。唐山的劉莊煤礦和新汶 的孫村煤礦作了較客觀的分析，其成本約為0．15～0．25元／m��3。��

近年幾個地下氣化礦井試驗狀況表（略）

2 今后地下氣化技術發展建議

（1）目前我國的地下氣化技術仍處于工業試驗階段，有很多問題需要去研究和探索。 因此國家和有關部門應給予大力支持，制定相應的政策，提供一定的措施和資金，推動這方 面的研究工作。并應組織協調，做好攻關工作，以期在較短的時間內，使地下氣化技術真正 用于生產和應用。��

（2）煤炭地下氣化的目的在于應用和產業化。當前為了尋找煤炭的新出路，加強煤炭 綜合利用的研究，很多企業都看好煤炭地下氣化技術，但應在開展項目之前要落實用戶，否 則將得不到應有的效果。��

（3）提高熱值和生產適合于用戶的氣體組分是氣化技術的關鍵。目前地下氣化生產的 空氣煤氣熱值偏低，因此使應用范圍受到限制。為了提高煤氣熱值和穩定氣體組分，在過 去 的試驗中采用生產半水煤氣、水煤氣和富氧煤氣等工藝，但目前這些工藝在技術裝備上，尚 需要進一步開展研究。��

（4）對地下氣化爐燃燒和運行進行有效的控制，是煤炭地下氣化穩定產氣和得到相對 穩定 的氣體組分的保證手段。目前控制系統仍然比較簡單，研究單位應進一步開展攻關，為地下 氣化爐建立起1套行之有效的測控系統，并應重點放在燃燒位置和燃燒速度的控制技術上， 其中可靠的傳感元器件是很重要的。��

（5）地下氣化爐和地面設施的安全技術是搞好地下氣化的保障。要采取充分和必要的 措施，防止泄漏。還應做好防爆和防火工作，并制定嚴格的規程，確保安全產氣。�� 

（6）開展燃燒后地下氣化爐體結構變化及地面沉降狀況的研究，適時解剖1～2臺氣 化 爐，了解燃燒后爐體內的狀況和地面的塌陷規律，這對于提高對煤炭地下氣化技術認識，修 改爐型設計和改進運行規律的控制將起到很大作用。��

（7）建立煤炭地下氣化試驗研究基地，選擇1～2個有代表性的煤種(煙煤、無煙煤等) ，煤層(厚度、傾角等)和用戶(民用燃料、發電、化工原料)作為試驗基地，開展多項技術攻 關與研究，在成功的基礎上進行推廣應用。