黄东，李文军，乔丽娟，钟登杰，李天宇

(1.重庆理工大学 化学化工学院，重庆 400054；2.华北科技学院 环境工程学院，河北 廊坊 065201；3.义马煤业综能新能源有限责任公司，河南 义马 472300)

煤炭地下气化(Underground Coal Gasification，UCG)作为常规煤开采利用技术的补充，具有安全性高、效益高、污染少等优势[1]，是煤炭无害化开采的重点和技术创新战略方向。煤炭地下气化不仅可用于深部煤层和难开采煤层的开发与利用，也可回收矿井遗弃的煤炭资源。地下气化产生的煤气主要以H2和CO为主，不仅可作为清洁燃料，还可以作为化工原料或用于提取纯氢[2-4]，有着明显的经济效益和社会效益，是我国煤炭资源清洁高效利用的重要领域。

UCG技术经过世界多国的理论和实践研究，取得了瞩目的成就[5-6]。由于煤炭地下气化的复杂性，如何实现长期稳定性生产和商业化开发仍需进一步研究与完善。燃空区扩展被认为是影响UCG性能的重要现象之一[7]，是UCG工艺稳定性控制的关键。燃空区是煤层经气化消耗后形成的区域，由燃空区底部的灰渣，燃空区顶部以及两者之间的空隙区域组成[8]。多年来，国内外的研究者对煤炭地下气化燃空区扩展进行了大量的研究[9-13]，探索燃空区扩展的影响因素，通过燃空区扩展建立了各种不同的模型，使得燃空区扩展体系不断完善，为煤炭地下气化的发展做出重大贡献。系统归纳煤炭地下气化燃空区扩展模型有利于进一步丰富燃空区扩展理论。

基于此，笔者在总结煤炭地下气化燃空区扩展研究现状的基础上，分析燃空区扩展机制以及影响因素，归纳燃空区扩展物理模型和数学模型以及燃空区监测技术，并对未来的研究方向进行展望，以期为煤炭地下气化早日实现产业化提供相应的参考。……