煤炭地下气化的相关问题
1 很难控制气化过程中在地下产生的种种反应，合成气成分波动过大。
2 受煤层和地质影响大，容易造成井井之间相互漏水、通气等情况。
3 气化后出来的气体成分不稳定，有待改善气化剂种类与含量。
4 地下燃烧、气化情况不好控制，应加大地下气化过程的监控力度。
5 在该技术方面，大部分研究只注重化学工艺，很少关注行业发展动态。
煤炭地下气化作为清洁能源技术的主要研究方向和符合可持续发展战略的环境友好绿色技术，得到了国家领导人和著名科学家的关心和支持。
中国矿业大学 ( 北京校区 ) 煤炭工业地下气化工程研究中心，在国家高技术研究发展计划（ 863 计划）项目——“煤炭地下气化稳定控制技术的研究”的支持下，建成了具有世界先进水平的煤炭地下气化过程综合试验台，可完成不同煤种及不同煤层赋存条件下煤炭地下气化过程发展规律及工艺参数的模型试验研究。
1987 年完成了江苏省“七五”重点攻关项目——徐州马庄矿煤炭地下气化现场试验，获江苏省科技进步三等奖； 1994 年完成了国家“八五”重点科技攻关项目——徐州新河二号井煤炭地下气化半工业试验，首创“长通道、大断面、两阶段”新工艺，被评为国家“八五”重大科技成果。
获“矿井长通道、大断面煤炭地下气化工艺”，“两阶段煤炭地下气化工艺”，“推进供风式煤炭地下气化炉”三项国家专利。
1996 完成了河北省重点科技项目—— “唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工业性试验” ； 2000 年 9 月完成了“新汶孙村煤矿煤炭地下气化技术研究与应用”项目，并进行了民用及内燃机发电，获山东省科技进步一等奖和煤炭工业十大科技成果奖。
2005年，中国矿业大学在重庆中梁山北矿进行的煤炭地下气化试验首次实现了在高瓦斯矿井进行地下多煤层联合气化，所产煤气作为当地户居民和蒸汽锅炉燃气，这一试验的成功对今后煤炭开采过程的碳排放量控制具有重要意义。
2007年1月，新奥集团投资2亿多元组建乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司,与中国矿业大学共同开展“无井式煤炭地下气化试验项目”研究，得到了内蒙古科技厅、乌兰察布市科技局的大力支持。同年10月24日，我国首套日产15万方煤气的无井式煤炭地下气化试验系统和生产系统一次点火成功。到目前为止，现场试验运行400多天，具备了供热、发电、生产化工原料的能力，取得了一批创新性研究成果，申报了9项专利。
2010年5月至11月，中国矿业大学王作棠教授煤炭地下气化团队与华亭煤业集团有限责任公司合作开发了“难采煤有井式综合导控法地下气化及低碳发电工业性试验项目”。项目于当年11月通过甘肃省科技厅的鉴定，鉴定委员会专家一致认为，该项目创新点突出，在地下煤层燃烧高效稳态蔓延导引控制技术达到国际领先水平，同意通过科技成果鉴定。项目主要技术点采用新型的窄条带虚底炉与多炉协同作业、地面导控注气与充填减沉固污、高氢燃气发电等多项产业技术集群，克服了常规地下气化存在煤气燃值低、稳定性弱、规模小、测控难等问题，所产煤气发热量大于9.0MJ/Nm3，可用于生产煤基天然气和低碳燃气发电，实现了燃烧过程可导可控、产气优质稳定、生产过程安全清洁、污染物近零排放。项目立足资源枯竭矿井中由于地质条件复杂和回采工艺限制而滞留的难采煤资源开发利用的重大技术难题进行研究攻关和工业性试验，为延长矿区服务年限，提高煤炭资源回收率，推动煤炭企业可持续发展提供了有力的技术支撑，为华亭矿区大规模物理开采过程中遗留的近6亿吨边角、零散煤炭资源的气化开采提供了实践依据。 1，目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段，有很多问题需要去研究和探索。 因此国家和有关部门应给予大力支持，制定相应的政策，提供一定的措施和资金，推动这方 面的研究工作。并应组织协调，做好攻关工作，以期在较短的时间内，使地下气化技术真正 用于生产和应用。?
2，煤炭地下气化的目的在于应用和产业化。当前为了寻找煤炭的新出路，加强煤炭 综合利用的研究，很多企业都看好煤炭地下气化技术，但应在开展项目之前要落实用户，否 则将得不到应有的效果。
3，提高热值和生产适合于用户的气体组分是气化技术的关键。目前地下气化生产的 空气煤气热值偏低，因此使应用范围受到限制。为了提高煤气热值和稳定气体组分，在过 去 的试验中采用生产半水煤气、水煤气和富氧煤气等工艺，但目前这些工艺在技术装备上，尚 需要进一步开展研究。
4，对地下气化炉燃烧和运行进行有效的控制，是煤炭地下气化稳定产气和得到相对 稳定 的气体组分的保证手段。目前控制系统仍然比较简单，研究单位应进一步开展攻关，为地下 气化炉建立起1套行之有效的测控系统，并应重点放在燃烧位置和燃烧速度的控制技术上， 其中可靠的传感元器件是很重要的。?
5，地下气化炉和地面设施的安全技术是搞好地下气化的保障。要采取充分和必要的 措施，防止泄漏。还应做好防爆和防火工作，并制定严格的规程，确保安全产气。?
6，开展燃烧后地下气化炉体结构变化及地面沉降状况的研究，适时解剖1～2台气 化 炉，了解燃烧后炉体内的状况和地面的塌陷规律，这对于提高对煤炭地下气化技术认识，修 改炉型设计和改进运行规律的控制将起到很大作用。
7，建立煤炭地下气化试验研究基地，选择1～2个有代表性的煤种(烟煤、无烟煤等) ，煤层(厚度、倾角等)和用户(民用燃料、发电、化工原料)作为试验基地，开展多项技术攻 关与研究，在成功的基础上进行推广应用。（中国煤炭市场网发表于2002年4月29日）
综合利用前景广阔
根据煤气成分和应用条件，地下气化煤气可用于联合循环发电、提取纯H2，以及用作化工原料气、工业燃料气、城市民用煤气等。
煤气化是煤炭转化的重要形式之一，它在各类生产过程中起着承前启后的作用。煤制化工合成原料气在煤化工中有着重要的地位。国内外正在把煤化工发展成为以煤炭气化为基础的c1化学工业，使煤化工由能源型转向化工型。煤气化制得的合成气(c0+H2)作为化学工业的基本原料，在与石油化工的竞争中不断发展和提高。但煤化工要与石油化工和以天然气为原料的化工合成相竞争，必须有能耗低、投资小的气化技术为基础。而煤炭地下气化技术正是具有这样的特点，通过煤炭地下气化生产合成气，可以充分发挥煤炭地下气化的技术优势，为煤化工的发展提供新的扩展空间。
环境效益
煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下，采用充填技术，大大减少了地表下沉，无固体物质排放，因此煤炭地下气化减少了地面环境的破坏，这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化，脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质，甚至可降CO经地面变换后，采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途，从而得到洁净煤气，因此，地下气化技术有利于解决大气污染问题。
地下气化煤气中H2含量在40%以上，分离后得到各种纯度的H2。H2是当今人类最理想的洁净能源，H2可储、可输性好，不仅是高能燃料，又可作为中间载能体使用，它转变灵活、使用方便、清洁卫生，在自然界中形成水-氢-水自然循环，所以氢能使一种可再生能源，符合人类可持续发展的需要。
煤炭资源的利用率
煤炭是我国国民经济发展的基础产业，但受传统井工开采技术水平的限制，随着开采强度的逐渐增大，大量的矿井报废或行将报废。据统计1953——1989年有报废矿井297处，1990年——2020年还有244处将报废，遗弃资源储量到目前为止已有300亿吨以上。利用煤炭地下气化技术，可使我国遗弃煤炭资源50%左右得到利用。煤炭地下气化技术还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层。因此，地下气化大大提高了煤炭资源的利用率。
1、地面水下跌
由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌.
2、地层错动与地表下沉
由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉.
3、地面水受到污染
矿井废水中悬浮物等污染物浓度较高,特别是流经含硫铁矿煤层的矿井水,酸性很大.据南坑镇水仔边一带矿区的矿井废水抽样检测,其悬浮物浓度平均值为280毫克／升,化学耗氧量浓度平均值为530毫克／升,硫酸根离子浓度高达2500毫克／升,最低PH值仅为2．7.这类矿井废水如不经处理就外排,将严重污染地面水体,淤塞河道和农田渠道,造成土壤板结,对农作物影响很大.
4、煤矸石占地及风化污染问题
煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放.随着堆存量的不断增加,堆场的占地面积也逐年扩大.据统计,到2001年底,全市煤矸石的累计堆存量已达7500万吨,占用土地3000多亩,而且目前仍以每年新增80余万吨堆存量的速度在递增.煤矸石经风化、雨蚀、自燃后,其表面的风化层物质在风力作用下进人大气,严重污染大气环境.下雨天,在雨水的冲刷下,会携带其表层的小颗粒物质流入河道,同时还会将煤矸石伴生的硫铁矿中的硫离子和亚铁离子等浸取出来,污染水体环境.
5、对森林植被的破坏
煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算.全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米,如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材,客观上助长了乱砍滥伐,使育伐比例失调.同时,由于地下水位下降,地表含水层含水量减少,也使植被生长受到影响.
6、二次扬尘污染问题
煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬.
为有效防治煤炭开采过程中产生的环境污染和生态破坏,使煤矿矿区的生态环境逐步步入良性循环的发展轨道,提出以下对策建议：
一、加强矿井废水和区域环境综合治理
(一)对现有废水治理设施进行改造.对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行修复、改造,确保矿井废水长期、稳定达标排放.
(二)对部分废弃矿井外排的废水进行治理.部分煤矿虽然停止了采煤,但仍有矿井废水(俗称老窿水)外排.主要是部分煤矿的采煤巷道间接相通,矿井废水全部从标高最低的井口外排,并将原有老巷道岩石断层和风化层中硫铁矿中的铁离子等浸取出来,导致废水中铁离子和硫酸根离子的浓度很高,严重污染水体环境.所以,对部分废弃矿井外排的废水必须进行治理,修建沉淀池,井投加石灰等药剂,经中和、反应、沉淀处理后,再达标外排.
(三)对部分环境污染和生态破坏严重的区域进行综合治理.一是对淤塞的河道进行清淤疏浚、护岸；二是做好水保工程,一般应在矿区地面径流汇入点建设污水沉淀处理池等.
二、搞好煤矸石的综合利用
目前,我市综合利用煤矸石的主要途径是发电和制砖,年利用量约65万吨,但与目前的堆存量相比,可以说利用量很小,且利用途径单一.必须努力探索综合利用煤矸石的新途径,以实现在尽可能短的时限内“消灭”煤矸石山.可采取的措施是：
(一)提高煤矸石发电的综合利用量
煤矸石发电以循环流化床锅炉为主要炉型,加入石灰石或白云石等脱硫剂,可降低烟气中硫氧化物和氮氧化物的产生量.其常用燃料热值应在12550千焦／千克以下,产生的热量既可以发电,也可以用作采暖供热,燃烧后的灰渣具有较高的活性,是生产建材的良好原料.这部分煤矸石以选煤厂排出的洗矸为主.目前,我市仅有高坑、安源和王坑三个煤矸石发电厂,总装机容量为4．8万千瓦时,年综合利用煤矸石约50万吨.可在巩固、提高现有煤矸石发电综合利用量的基础上,对上述三个电厂进行扩容改造,提高煤矸石发电综合利用量.
(二)利用煤矸石代替粘土制砖
利用煤矸石全部代替粘土,既可以降低能耗,又能减少生态破坏,这是大宗利用煤矸石的主要途径.可利用现有国家政策,采取控制、取缔粘土制砖,鼓励综合利用煤矸石制砖的方式进行,可将现有煤矸石制砖能力从现在的利用煤矸石16万吨提高到奶万吨.
(三)利用煤矸石回填处置
1、煤矸石回填采矿区
利用煤矸石回填采矿区,既可减少煤矸石占地,又可减少煤矸石对环境的污染.一般用于回填的煤矸石以砂岩、石灰岩为主.
2、煤矸石作工程填筑材料
煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等区的建筑工程用地,或用于填筑铁路、公路路基等.
三、做好矿区植被恢复和矸石堆场的覆土植被工作
(一)实施封山育林,采取植草、人工造林和疏林补方式,提高地表涵养水源、保持水土的能力.
(二)对短期内暂无法消化的煤矸石,制定切实可行被保护规划、方案和措施.宜林则林,宜草则草,努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作.
煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。
由于露天开采剥离排土，井工开采地表 沉陷、裂缝，都将破坏土地资源和植物资源，影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景 观生态的变化。开采沉陷造成中国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使西部矿区 水土流失和土地荒漠化加剧。
煤炭开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。
中国是世界上人均占有水资源量较低的国家，且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。据调查，全国96个国有重点矿区中，缺水矿区占71%，其中严重缺水矿区占40%。
煤炭开采导致废气排放，危害大气环境。
因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70～90亿m3，约占世界甲烷总 排放量的30%，除5%左右的集中回收利用外，其余全部排放到大气中。
为满足社会对洁净煤的需求，中国原煤入洗比例连年提高。
1999年原煤入洗量3.17亿 t，入洗比例30%，其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时，也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查，因洗煤全国每年排出洗矸4500万t，洗煤废水 4000万t，煤泥200万m3。
在中国，由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异，导致“北煤南运，西煤东输”的 长距离运煤格局。
运输中产生的煤尘飞扬，既损失大量的煤炭，又污染沿线周围的生态环境 。据统计，1999年全国铁路运煤量为64917万t，平均运距为550km；经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t，平均运距为80km。
中国长期以煤炭为主的能源消费结构，不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染，也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。
统计资料显示，2000年 ，全国废气中SO2排放总量1995万t，其中工业来源的排放量1612万t，生活来源的排放量3 83万t；烟尘排放总量1165万t，其中工业烟尘排放量953万t，生活烟尘排放量212万t； 酸雨区面积约占国土面积的30%。
煤炭燃烧：大气有SO2和NOx及粉尘
燃烧下来的炉渣处置不当会造成固废污染。andar2008(站内联系TA)不知煤炭运输、堆放过程中产生的污染（扬尘、随降水污染地表水）算不算使用过程中的污染tuobaohua(站内联系TA)煤炭使用过程，这个好宽泛啊
使用的方式太多了，最常见的就是直接烧了
燃烧的主要污染物有氮氧化物、硫氧化合物等，这些主要会形成酸雨；
另外一个不可忽视的就是碳氧化物，以二氧化碳为例，全球气候变暖；另一个一氧化碳，有毒有害……
还有很厉害的就是煤燃烧产生的粉尘，灰大啊……tuobaohua(站内联系TA)还有，煤渣也是比较难应付的，量太大了vaughn(站内联系TA)煤炭使用过程产生的污染物：1、开采；2、转运，储存；
3、燃烧，蒸馏等作为原料；
4、废渣等wangkingpig(站内联系TA)运输过程中的煤灰尘可以使用抑尘剂guosq(站内联系TA)煤中还有汞砷等有害元素zmfeng(站内联系TA)兰炭生产过程中的酚水，重污染啊syl1204(站内联系TA)煤炭燃烧过程要脱硫，
产生的粉煤灰可以做水泥制品，
燃烧过程中其中含有的重金属汞砷硒会随气体扩散沉降到周围环境中造成大气污染，粉尘污染（PM10、PM2.5），
开采过程中产生的煤矸石可以回填复垦沉陷区，要考虑其中重金属和有机污染物对土壤、地下水、生长植物等的污染，
| ||
| ||
| ||
（3）氢氧化钠在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钠与水，依据碳酸钠与氢氧化钠的不同化学性质即可区分，可滴加盐酸，若产生气泡证明有碳酸钠，说明已经变质．依据变质的反应物与生成物较易写出化学方程式．故答案为：①稀盐酸； 有气泡产生； ②2NaOH+CO2=Na2CO3+2H2O
（4）白磷燃烧时消耗容器内的氧气，生成的产物为五氧化二磷固体，体积较小，导致最后容器内气压降低，在大气压作用下，气球被吸入导管．该反应在密闭容器中进行，反应前后物质总质量相等，验证了质量守恒定律．故答案为：反应中消耗了氧气，使容器内气压降低； 化学反应前后各物质的质量总和相等．
（5）依据信息可以看出，反应物为镁和二氧化碳，生成物为一黑一白两只固体，依据反应前后元素种类不变，此两只固体是镁元素、碳元素与氧元素组成的，只能组成碳这种黑色固体，另两种元素则氧化镁，再由反应条件高温，即可写出化学方程式．故答案为：2Mg+CO2
| ||
二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫（与空气接触可产生三氧化硫）、二氧化氮（一定条件下可形成四氧化二氮）、一氧化氮、粉尘等。
在煤炭资源开发过程中，开采露天煤矿、矿场矸石自燃、煤矿层瓦斯抽排等作业活动都会产生或释放大量有害气体、粉尘。
不仅污染空气，还会影响矿区植物生长发育，甚至会导致酸雨产生。酸雨不仅能大面积破坏森林、农作物，还会导致水质酸化而使大部分水生物死亡，更能腐蚀一些建筑物及其他室外材料。
扩展资料：煤炭开采多数以地下矿井开采为主，这种开采方式必然会造成地表塌陷，而且地表塌陷的面积要比煤炭开采面积大1倍左右，长时间的地表塌陷就会在平原地区出现积水受淹的现象；
部分地区也会出现土地资源盐渍化的现象，这对于土地资源的破坏是极其严重的，而在山地地区严重的地表塌陷还会引起山体滑坡和泥石流，对土地资源和生态环境产生了十分不利的影响，极大的破坏了生态平衡。
在煤炭开采的过程中会应用到很多的水资源，这些水资源一般在利用完之后不经处理就直接排放，而煤炭开采的废弃水资源对土地和地表植物具有很大的杀伤力，而且还造成了水资源浪费的现象。
1、地面水下跌
由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌.
2、地层错动与地表下沉
由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉.
3、地面水受到污染
矿井废水不经处理就外排,严重污染地面水体,淤塞河道和农田渠道,造成土壤板结,对农作物影响很大.
4、煤矸石占地及风化污染问题
5、对森林植被的破坏
煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方；
6、二次扬尘污染问题
煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬.
燃烧后，会产生二氧化碳、二氧化硫，是空气的主要污染物。
如果煤气不是与纯氧燃烧，而是在空气中燃烧，还会产生
、
等氮氧化合物，对空气也会造成污染
