刘淑琴，马伟平

(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院，北京 100083)

煤炭是一种重要的化石燃料，尤其在中国[1]。煤炭的清洁、高效利用越来越受到广泛的关注。煤炭地下气化(underground coal gasification,UCG)是一种煤炭原位洁净利用技术，在发展安全、高效的煤炭生产和利用方面越来越受到世界不同国家和地区的关注[2-4]。煤炭地下气化技术将为我国“清洁、安全、高效”的现代能源体系建设开辟新的途径[5]。

然而，由于煤炭地下气化在地下几百米甚至上千米的煤层中进行，加之地下水文地质情况复杂，通常只能在地面获得气化炉的进出口参数，而了解实际的地下气化反应条件是特别困难的[6-8]。长期以来人们担心地下气化残留灰渣会对煤层邻近地下水造成潜在污染，因此，研究地下气化灰渣中有害微量元素的浸出特性对于煤炭地下气化技术的发展具有重要的意义[9]。

笔者依托内蒙古首个褐煤地下气化现场试验，以矿区褐煤为研究对象，构建地下气化模型试验系统，采用注气点后退式气化工艺，进行不同富氧地下气化模拟试验，制备不同工艺条件下生成的气化灰渣。并且参考固体废弃物浸出实验方法(HJ/T299—2007)和国家标准(GB5085.3—2007)研究了不同条件下地下气化灰渣中有害微量元素的释放水平，其中有害微量元素为煤中质量分数<0.1%的元素，并考虑了不同pH对灰渣浸出特性的影响，以此来评价气化残留灰渣对地下环境可能产生的影响[10]。

1 实验部分

1.1 实验煤样

褐煤地下气化现场位于内蒙古乌兰察布市弓沟煤田，煤层平均埋深为280 m，煤层平均厚度为12 m，煤层倾角为5°。实验所用煤样为典型的褐煤，煤的工业分析及元素分析见表1。……