煤炭地下气化，能否改变现行煤炭开采的局面？

煤炭地下气化可实现煤层原位清洁转化，具有安全性好、投资少、效益高、污染少等技术优势，现阶段优先适用于深部煤层、不可采煤层以及不经济开采煤炭资源的开发利用，被列为国家《能源技术革命创新行动计划( 2016—2030 年) 》之煤炭无害化开采技术创新战略方向。

1888 年，前苏联著名的化学家门捷列夫在世界上第一次提出煤炭地下气化的设想，25 年后，英国化学家拉姆赛利用盲孔炉地下气化获得成功，自此，在全球范围内拉开了煤炭地下气化技术研究的帷幕。20 世纪30—60 年代，前苏联的煤炭地下气化技术研究达到顶峰，并初步实现了地下煤气化生产空气煤气的工业化应用，之后由于大量天然气的发现而逐步放弃研究。20 世纪70 年代至80 年代末期，美国在现场实践的基础上提出了关键性的技术变革，之后由于替代能源使用而对煤炭地下气化技术暂时封存。21 世纪以来，随着国际能源紧缺，煤炭地下气化技术在世界范围内重新受到关注并得到快速发展，通过引入石油工程手段实现大规模地下建炉和气化过程的精准导控，以煤层水平井和连续管移动注气技术应用为基础的现代煤炭地下气化技术日益成熟。

我国煤矿即将面临深部开采的局面，深部开采的安全压力大，投入高，这时候地下煤炭气化，将有用武之地了！

根据资料统计，我国埋深2 000 m 以浅的煤炭资源总量为5.9×1012 t，主要分布在华北、西北和东北晚石炭世—早二叠世、晚二叠世、早中侏罗世以及晚侏罗世—早白垩世等4 个主要成煤期的煤系中，其中探获煤炭资源量2.02×1012 t，预测资源量3.88×1012 t。目前煤矿企业开采深度集中在1 000 m 以浅，埋深1 000～2 000m 的煤炭资源由于暂不具备矿井开采技术和经济条件而没有开展精细评价，埋深2 000 m 以深的煤炭资源更是没有进行规模勘查，1 000 m 以深煤炭资源是地下气化主要目标，可气化潜力大。

据预测，中国陆上埋深1 000～3 000 m 的煤炭资源量为3.77×1012 t，主要分布在鄂尔多斯、准噶尔、塔里木、二连、海拉尔、松辽等含油气盆地中，这些中深层煤炭经过地下气化可生成巨量的甲烷和氢气。按气化动用率40%计算，折合等热值甲烷（天然气）资源量是常规天然气资源量的3 倍，与非常规天然气资源量的总和基本相当，开发潜力巨大。

但是面临的问题和挑战也是巨大的！

国内外浅层煤炭地下气化试验项目没有取得规模产业化发展的主要原因有3 个，一是选区问题，地质选区过程中论证不充分，如因地层水大量涌入气化腔导致试验停止等；二是地下气化技术和工艺对地质、工程、地面要求非常高，技术本身仍存在需要完善之处，如因贯通工艺导致试验失败、连续管燃烧事故导致试验停止、产出气通道受阻导致试验停止等；三是

绝大部分浅层试验项目受外部环境的影响大，如国家环保政策导致试验停止、地表下陷和浅层水污染导致项目停止。

国内外的现场试验表明，浅层煤炭地下气化技术基本成熟，但要走向产业化需要完善工艺技术和提高经济效益，结合相关技术进展、相关产业形势和环保要求来看，煤炭地下气化发展方向一是向深层发展，避开环境敏感区和传统煤矿采掘区；二是产业的融合发展，如与发电产业的结合，与碳捕获、利用与封存产业的结合，与制氢产业的结合以及与燃料电池产业的结合。

煤炭地下气化技术已基本成熟，受工艺技术本身以及市场、安全环保等外部环境影响导致产业化步伐进展缓慢，中深层和产业融合是煤炭地下气化未来发展方向。

不考虑煤阶、地表条件等因素，初步匡算中国埋深1 000～3 000 m 的可气化煤炭折合天然气资源量为（272～332）×1012 m3，是常规天然气资源量的3 倍，与非常规天然气资源量的总和基本相当，开发潜力巨大。煤炭地下气化能量密度、产气速度和效率均远高于目前开发的非常规气，可开辟中国特色的快速有效供气的战略新途径，有望成为具有中国特色的天然气技术革命，煤炭地下气化之于中国能源工业，其意义有甚于页岩气革命之于美国能源工业。