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浅析新形势下煤炭地下气化技术摘要：煤炭地下气化技术是一种有效的清理煤炭采空区深部煤层的可行手段，它能有效节省能源消耗、提高煤炭的采掘效率和减少采煤的安全隐患。
新形势下，煤炭地下气化技术也面临着更多的挑战，包括技术成熟度问题、安全性问题和节能效率问题等，但仍然具有一定的发展前景。
关键词：煤炭地下气化技术、采空区、采掘效率、安全性、节能效率正文：煤炭地下气化技术是采煤行业的一项关键技术，用于清理煤炭采空区深部煤层，采用机械或化学处理方法将煤层中的煤气化，减少煤炭的消耗。
煤炭地下气化技术的优势在于能够有效节省能源消耗、提高采掘效率和减少安全隐患，从而更好地利用煤层资源，满足煤炭需求。
新形势下，煤炭地下气化技术也面临着更多的挑战，例如，技术成熟度不够，在开展应用前需要进行大量的研究和试验工作；安全性问题需要全面考虑，尤其是对地下气体的控制，以避免可能的危害；节能效率低，在使用煤炭地下气化技术过程中，仍需要充分利用其它清洁能源，以提高能源利用效率。
尽管煤炭地下气化技术在新形势下存在许多挑战，但它仍具有一定的发展前景，具有很强的发展潜力。
因此，未来需要进一步加强对煤炭地下气化技术的研究，提高煤炭地下气化技术的安全性和节能效率，以更好地发挥煤炭地下气化技术的潜力。
对于煤炭地下气化技术的改进，研究者在改善气化设备、提高气化效率、提升安全性等方面取得了一定的进展。
例如，改进气化设备可以增加地下气体的开采量，提高气化效率，杜绝火灾危险，从而有效提高了开采效率。
此外，在提高气化安全性方面，研究人员也采用了各种安全措施，包括多重监控、调试、自动排放等技术，以防止煤层的火灾或爆炸事故的发生，保障煤炭地下气化技术的安全运行。
此外，研究者也在加强煤炭地下气化技术的节能效率方面取得了重要进展，例如开发了低温煤气化技术，可以有效减少煤气化过程中消耗的能源，达到节能的目的。
未来，煤炭地下气化技术将继续进行深入研究，加快技术的进步，实现对煤炭采空区的更好清理，有效节省能源，提高采掘效率，为更高效、更安全的开采工作铺平道路。
煤炭地下气化技术研究与应用1. 引言煤炭地下气化技术是一种将煤炭在地下转化为合成气（syngas）的新型煤化工技术。
它是通过直接在煤层中进行气化反应，将固体煤转化为可燃性气体的过程。
与传统的煤矿开采方式不同，煤炭地下气化技术具有资源利用率高、环境污染低等优势，因此在能源领域引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍煤炭地下气化技术的原理、方法以及在能源领域的应用情况。
首先，将详细介绍煤炭地下气化的基本原理和反应机制。
然后，将介绍煤炭地下气化的主要方法和技术，包括煤层气化和煤矿气化两种主要方式。
最后，将探讨煤炭地下气化技术在能源领域的应用前景和挑战。
2. 煤炭地下气化的原理和反应机制煤炭地下气化是指通过在煤层中引入氧气和蒸汽，并通过适当的温度和压力条件下进行反应，将煤转化为含有氢气和一氧化碳等可燃气体的过程。
其基本原理是在不使用传统的开采方式的情况下，直接将煤炭转化为气体，从而实现高效能源的利用。
煤炭地下气化的反应机制包括氧化反应、反应扩散和质量传递等多个步骤。
首先，通过氧化反应引入氧气和蒸汽，使煤炭中的碳和氢发生氧化反应，生成可燃性气体。
然后，由于反应速率的不均匀性，反应区域会逐渐扩散，进而扩大气化区域。
最后，通过质量传递过程将反应产物带出煤层，实现气体的采集和利用。
3. 煤炭地下气化的方法和技术煤炭地下气化通常有两种主要方法：煤层气化和煤矿气化。
3.1 煤层气化煤层气化是指直接在煤层中进行气化反应的一种方法。
其主要过程包括气井钻探、气化反应和气体采集等步骤。
首先，通过气井钻探将氧气和蒸汽引入到煤层中，形成气化反应区。
然后，通过适当的温度和压力条件以及催化剂的作用，使煤炭逐渐转化为可燃气体。
最后，通过气井将反应产物带出煤层，用于能源生产和化工应用。
3.2 煤矿气化煤矿气化是指在煤矿井下直接进行气化反应的一种方法。
其主要过程包括煤矿井下的气化反应、气体采集和煤矸石处理等步骤。
首先，通过在煤矿井下喷射氧气和蒸汽，形成气化反应区。
煤炭地下气化影响因素研究摘要：煤炭地下气化是保障我国能源安全和煤炭清洁利用的重要潜在方向之一。
分析国内外相关成果，对煤炭地下气化原理、影响因素及评价方法进行述评。
适宜于地下气化的煤层需要满足的地质条件：厚度大于2m，倾角小于70°，阻水隔热的顶底板；避开地质构造和水文地质条件复杂的区域。
地下气化煤气组分受煤级、煤质和煤层含水性等地质因素以及气化压力、温度和气化剂类型等工艺因素共同影响。
空气气化条件下，随着煤化程度增强，煤气组分中CO浓度升高，H2浓度降低，CH4浓度先升高后降低。
煤气中CO2含量与固定碳含量、灰分产率均表现出负相关关系。
气化温度和气化剂类型既影响着产气效率、煤气质量及污染物种类与含量，又可使围岩破裂、污染地下水，乃至破坏生物圈、大气圈、水圈和岩石圈生态系统的稳定。
煤炭地下气化评价方法贯穿于资源与选区评价、工程技术评价和环境安全评价的全过程，同时，加强完善“一票否决”，确保评价结果可以更好地服务于安全生产。
关键词：煤炭地下气化影响因素气化剂煤质煤级评价方法1、煤炭地下气化原理煤炭地下气化包括一系列连续、复杂的物理化学过程，根据煤层温度、主要化学反应及煤气成分的不同，将气化过程沿着气化通道划分出氧化区、还原区和干馏干燥区。
一般而言，三个区域的划分是根据气化通道中氧化、还原和热解反应的相对强弱程度，没有明显的界限。
从进气孔鼓入气化剂，燃烧的煤层遇到O2产生CO2，并伴随大量的热量释放，使周围的煤层处于高温状态，为气化反应储存能量。
紧邻氧化区的是还原区，该区主要是炽热的煤炭与CO2反应产生CO，与水蒸气反应生成CO、H2等气体，吸热反应。
还原区之后是干馏干燥区，煤层发生热解、干燥脱水等，伴随着挥发份析出。
从氧化区到还原区，再到干馏干燥区气化通道中的温度逐渐降低，最后产生含可燃成分的煤气。
2地质影响因素煤炭地下气化效果与煤层、水文、围岩等地质特征密切相关。
煤炭地下气化能否成功的先决条件是气化炉选址。
煤炭地下气化技术简介一、煤炭地下气化概述煤炭地下气化就是将处于地下的煤炭直接进行有控制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃性气体的过程。
煤炭地下气化的基本原理，与一般煤炭气化一样，是把煤炭的固体有机物通过热力和化学作用变为可燃气体，其区别在于这种变化过程是在地下进行，而不需要把煤炭开采出来。
煤炭不加氧进行加热，只能使煤炭有机物在高温下强烈地分解出挥发物——煤气和焦油蒸汽。
这样部分气化法，仅可能获取少量的煤炭热能。
剩余留下的炭和灰这两种主要成分组成的焦渣，采用氧和水蒸汽对其在高温下进行化学处理，使可燃固体变成可燃气体。
煤炭地下气化的基本概念与特征，可概括为以下几条：一种全新的采煤方法：与传统的物理采煤法有着根本的区别，地下气化是一种化学采煤法，即将埋藏在地下的煤炭就地进行有控制的燃烧，通过对煤的热作用与化学反应生产可燃气体输送出来。
二无采煤工艺：无人、无设备。
三合一的煤炭开采与气化工程：集建井、采煤、气化三大工艺为一体，在地下联合完成。
四个控制与稳定技术：（1）监控进行持续稳定的地下燃烧；（2）控制达到持续稳定的煤气产量；（3）调控得以保证稳定的煤气热值；（4）测控能以维持稳定的煤气组份。
五大优点：（1）充分利用煤炭资源：老矿井遗留丢失的煤柱，开采成本高不经济的煤层，高硫煤以及“三下”压煤等，可通过地下气化采出来。
（2）基建投资省、工期短、见效快：比井工开采可节省投资2/3并缩短工期一半以上；比地面气电站可节省大量设备和占地。
（3）生产管理操作简单、用人少、效率高、成本低、利润高，比井工开采可提高工效3倍以上，节约成本一半多。
而且生产安全性好。
（4）经济效益显著：不仅煤炭开采本身的直接利润高，而且可实现煤（地下气化）、热（地下煤气供工业与民用）、电（使用地下煤气发电）、化（应用地下煤气转变成化工产品）、能（利用地下煤气提取洁净能源——氢能、甲醇等）的综合开发、综合利用、多种经营，是煤炭价值和产业的经济效益提高十多倍。
煤炭地下气化发展趋势探讨与建议（晋城煤业集团技术中心郭昭兴山西晋城 048006）内容摘要：介绍了煤炭地下气化技术的由来与发展现状，对近年来我国煤炭地下气化的现状和发展趋势进行了介绍、分析，提出了建议。
关键词：煤炭地下气化探讨建议1 煤炭地下气化技术的由来与发展现状1.1煤炭地下气化技术的由来埋在地下的煤炭，通过井工或露天开采运到地面，又通过破碎、洗选、最后将适合造气工艺的煤炭投入炉内生产出可供取暖烧饭和制化工产品的煤气。
能不能将未经开采的煤直接气化，生产可利用的煤气呢？这一设想最早是德国化学家威廉•西蒙斯在1868年提出来的，后来沙皇俄国的大化学家门捷列夫和英国化学家威廉•拉赛姆也提出了同样的设想并进行过试验。
1912年，英国首先做出了有井式煤炭地下气化的方案，但直到20世纪30年代前苏联才取得了试验的成功。
此后，世界主要产煤国或工业发达国家也纷纷开展煤炭地下气化的试验，这其中主要有英国、美国、捷克、波兰以及日本等国家。
煤炭地下气化的地下现场无人无设备，地面无气化炉，节省了投资保证了安全，当时被誉为“一个技术的伟大革命”、“开采技术上一场巨大的革命”。
国外当时采用的煤炭地下气化方式主要是无井式的，即在一定距离的煤层上方地面打钻孔，一个进气孔，一个排气孔，两孔在煤层内贯通，也可以在两孔中间打一辅助孔与气化通道相接。
其工艺是在进气孔与煤层贯通孔（气化通道）交叉处将煤炭点燃并适量鼓入空气，煤炭经氧化产生二氧化碳并放出热量，随着气化向排气孔方向流动，整个气化通道被加热干馏，二氧化碳与碳发生还原反应生成一氧化碳和少量氢气，最后在排气孔形成含一气氧化碳和少量氢气、甲烷以及氮气等混合组分的煤气（见图1）。
1.2煤炭地下气化技术发展现状1.2.1国外煤炭地下气化技术发展现状煤炭地下气化做为一项特殊的采煤方法和技术，在曾提出、研究和实验的一些国家是成功的，但利用这项技术形成产业化规模的实例不多，目前国外多数国家这项技术的水平仍处于几十年前的状态。
井下煤气化技术的研究与应用第一章概述井下煤气化技术是将煤炭在井下直接转化成煤气，该技术具有资源利用效率高、环保性好、能源利用效率高等诸多优点，在我国应用前景广阔。
随着我国能源需求的不断增长和煤矿能源资源的日益稀缺，井下煤气化技术的研究和应用变得尤为重要。
第二章煤气化技术的基本原理煤气化技术是将煤炭在一定的条件下转化成煤气的过程。
煤炭在高温、高压和催化剂的作用下，发生一系列热化学反应，生成一种或多种气体。
煤气化技术的基本原理是通过控制反应温度、时间和压力等条件，使煤炭尽可能地分解产生煤气，再通过分离、净化等处理过程得到所需煤气。
第三章井下煤气化技术的发展历程井下煤气化技术最初应用于二战期间的德国煤气化工程中。
20世纪50年代，美国也开始开展井下煤气化技术的研究工作。
我国开始研究井下煤气化技术则比较晚，最早的研究始于20世纪70年代末期。
随着我国能源建设的需要，井下煤气化技术的研究和应用也逐渐得到关注和推广。
第四章井下煤气化技术的优势和应用前景相较于地面煤气化技术，井下煤气化技术具有以下优势：1. 节约能源：井下煤气化技术可以利用原本被浪费的煤炭，节约能源。
2. 环保：井下煤气化技术可减少有害气体排放。
3. 高效：井下煤气化技术可以提高煤炭转化率，资源利用效率高。
4. 经济：井下煤气化技术可以降低生产成本。
井下煤气化技术的应用前景也相当广阔。
它可以应用于煤炭资源开发、热电联产、城市燃气、甲烷制氢等多个领域，对于节能减排、促进经济发展等方面都有着积极的推动作用。
第五章井下煤气化技术的现状和面临的挑战目前，井下煤气化技术在我国仍处于起步阶段，面临着一些挑战。
1. 技术难点：井下煤气化技术涉及多个学科，技术层次复杂，需要解决的问题非常多，技术难度较大。
2. 安全风险：井下煤气化技术本身存在一定的安全风险，需要加强安全防范措施。
3. 经济成本：井下煤气化技术的投资成本较高，需要寻求合理节约的途径。
4. 环保要求：井下煤气化技术的应用需要满足环保法规的要求，企业需要加强环保治理措施。
对煤炭地下气化的实践与思考近几年，煤炭地下气化技术已迅速发展，并取得了良好的实践成果。
煤炭地下气化是一种新兴技术，旨在改善煤炭开采现有技术的不足，以解决能源供应短缺的问题。
此外，煤炭地下气化技术有助于减少煤炭开采时带来的环境污染，为构建低碳生活提供参考。
煤炭地下气化技术是一项复杂的技术，它要求将水、氧、碳氢化合物和少量的其他物质在煤层中综合利用，通过地下温度引起的化学变化来分解煤炭，从而获得合成气。
要实现煤炭地下气化技术的应用，需要从三个方面着手：煤层环境、煤质特性和气化反应。
煤层环境属于煤炭地下气化技术的一个重要部分，这需要对煤层进行全面的环境调查，包括热储量、温度及温度分布、氧分压差和水分压差等，以确定煤层环境是否适宜采用煤炭地下气化技术。
煤质特性是煤炭地下气化技术的另一个重要因素，它决定了煤层气化反应的程度，以及合成气的质量。
但由于煤炭的质量差异较大，不同的煤层所含的物质和温度也存在较大的不同，因此在实施煤炭地下气化技术前必须全面分析煤质特性。
气化反应是煤炭地下气化技术的重要组成部分，要保证气化反应的顺利进行，必须对气化反应过程、所需要的物质和温度值等进行准确的分析，从而根据不同煤层的情况，制定相应的气化方案。
除了要进行上述准备工作外，煤炭地下气化技术在实践中还应该考虑其他因素，如地下水的深度和流动性、地质结构的分布、以及地下的矿产资源等等。
此外，在实施煤炭地下气化技术时，还应考虑安全问题，以确保该技术的安全运行。
需要建立多级安全系统，在开采前完成安全测试，确保公共安全。
此外，有关部门还要严格遵守安全技术操作，以确保从煤层中得到的气体并不会带来任何污染。
以上是关于煤炭地下气化技术的实践及思考。
煤炭地下气化技术是一种新兴技术，正在受到越来越多关注和认可，它不仅能够解决能源供应紧张的问题，并且还能有效减少煤炭开采时带来的环境污染，为构建低碳生活提供了重要参考。
但在实施煤炭地下气化技术时，还需要考虑其他因素，确保安全性，不断改进技术水平，以期获得更好的技术效果。
热阻力开采的煤炭地下气化研究邓绪彪中国矿业大学（北京）煤炭地下气化研究中心，北京（100083）E-mail：dxb0002002@摘要：由热流体力学知道，热阻力存在于煤炭地下气化的气化通道中。
进一步的分析研究发现，热阻力产生于气化炉内的温度梯度，它直接决定了煤炭地下气化的气化效果和进程，本文通过对比发现，这种热阻力采煤方法与石油开采中燃烧驱油异曲同工。
本文通过对长通道大断面法、两阶段法等气化工艺及相关的模型试验和现场试验结果，分析了煤炭地下气化进程中热阻力的作用机制，提出了热阻力开采理论，这一新的开采理论对于当今世界两大新化石能源——煤层气与可燃冰——的开采有重要意义。
关键词：热阻力，热阻力开采，煤炭地下气化煤炭地下气化与石油燃烧驱油开采是早已为人们所熟知的能源开采方法，这种开采方法充分地利用能源本身能量，将难于开采的煤和重油燃烧，变成具有很好流动性的气体或液体状态，抽出后加以利用。
其本身不需要太多外在能量的使用，适用于常规方法不能实现经济开采的能源，美国等西方国家甚至用这种方法去开采品位极差的沥青砂和油页岩，随着能源形势的日益紧张，这种方法必将得到广泛的应用。
本文根据这类方法的机理将其称为热阻力开采法，并且以煤炭地下气化为背景，在模型实验和现场试验的基础上对这一方法进行探讨。
1. 煤炭地下气化相关背景介绍煤炭地下气化技术是应对能源紧张形势的一个很好的选择，自七十年代爆发第一次能源危机以来，世界各国对此都投入了大量的资金进行研究，取得了大的进步，美国甚至声称其相关的技术已经成熟。
中国从五十年代开始对煤炭地下气化进行研究，中国矿业大学煤炭地下气化研究中心自成立以来，承担了国家这一领域的重大科技攻关项目，取得了一系列的成果，其中包括“长通道、大断面”气化法、两阶段气化法等方法及理论，在国际上产生了重大影响[1]。
图1 长通道大断面地下气化示意图[1]Fig1.Sketch for UCG of long-tunnel and big-section长通道、大断面的气化方法是由中国矿业大学余力教授等首先提出的，这一方法与国际上通用的气化思路不同。
传统的地下气化思想认为，煤炭地下气化应该取消井下作业，在地面上直接打孔进行气化，建立气化炉，这样可以减少井下作业，安全性好，国际上一直是按照这种思路进行地下气化研究的。
但是，各种试验表明，在地面上直接钻孔建立气化炉受到钻孔及燃烧控制等技术的制约，气化效果及稳定性较差，难以达到工业化使用标准。
另一方面，在实际的煤炭开采中，经常会遇到一些难采煤层或煤质不高的煤层，煤矿开采后也会残留大量的煤柱，中国现在报废的矿井中就有约300亿吨煤柱。
面对当前紧张的能源形势，有效地利用现有技术对这些资源进行回收，是一件利国利民的大事。
“长通道大断面”煤炭地下气化技术正是针对这一形势提出的，它利用煤矿已有巷道建立具有“长通道大断面”的气化炉（见图1），能够有效提高煤炭气化效率和煤气热值，可控性好，并且可以很好地和钻孔气化技术衔接[2]。
由于有了“长通道大断面”煤炭地下气化技术，可以很好地对煤炭地下气化过程进行研究和控制，两阶段气化法及抽压结合气化法就是在此基础上提出的气化方法。
两阶段气化法就是把气化过程分两阶段进行，第一阶段鼓空气提高炉温同时生产空气煤气，空气煤气可以用来烧锅炉以制取蒸汽，当炉温升至一定程度时，停止空气并鼓入水蒸汽进行第二阶段的水煤气生产，当炉温下降到一定程度后，再停止水蒸汽并鼓入空气使炉温升高，这样两阶段交替进行，可以生产出高热值的煤气，这种煤气可以直接供城市生活用或工业用。
抽压结合气化法是在气化炉有泄漏时采用的一种临时性气化方法，它是在进气孔鼓风，在出气孔抽风，使气化炉内零压区处于氧化区与还原区的交界处，保证氧化区的空气可以充分扩散，而还原区的煤气可以充分析出，从而不但可以防止煤气泄漏，还可提高煤气热值[2]。
通过大量的模型试验和现场试验，我对地下气化的认识在不断深入，逐步形成了一些重要的共识[3]，如渗滤性通道、高炉温、一定的通道断面和长度、一定的鼓风强度等都有利于煤炭地下气化，而同时一些地质因素也在影响着地下气化过程，如煤层含水性、顶底板特性、矿山压力等，这样使得煤炭地下气化控制难度不断上升，但我们总是力图要找到其中最关键的因素，从而使我们的控制能够更加有效，热阻力或许就是这个最关键的因素。
2. 热阻力开采理论初探热阻力开采法在能源领域应用的最好例子就是燃烧驱油开采石油法，如图3所示。
这种方法是通过燃烧油渣产生大量的热气，将燃烧区与油区分隔开来，热气产生的热使稠油变稀流出，而后方的燃烧不断跟进，燃烧石油流走后残留的油渣，大大提高了石油开采的能量效率。
与此相类似的是煤炭地下气化，图 4所示是现场试验点火96小时气化通道温度分布计算值与实测值的比较。
温度梯度将气化区分为氧化区和还原区，氧化区燃煤积聚热量并被空气和水蒸汽输送到还原区，在还原区生成H 2及CO 为主的可燃气体，利用长通道、大断面气化可以获得较高热值的燃气。
至入口距离蒸汽平稳段油层温度未受影响区集油带集水带凝结区（3）蒸发区（2）燃烧区空气蒸汽燃烧气体油水（1）（4）（5）（6）（7）示意分布温度（℃）饱和度01002003004001.0热阻力区图2. 干式正向燃烧油层过程中不同区带示意图（引自文献[4]）Fig2. Sketch for burning-exploitation of drying and forward01000200600400800120020408010012014016060热阻力区图3. 点火96h 气化通道温度分布图（引自文献[2]）Fig 3 Drawing for temperature distribution in gasifying tunnel after ignition 96 hours通过两图的比较不难发现，燃烧驱油和地下气化在温度曲线上都有一个共同的特征，即在燃烧前沿存在一个很大的温度梯度，它看起来好像是流体温度遇到阻碍而不断攀高，是由气流的热效应产生的，所以称之为热阻力，温度梯度最大的区域是“热阻力区”。
热阻力有这样一些特性，它使得高温区的温度不断累积以蓄积能量，并且阻止原所进气体直接穿透（对燃烧驱油与煤炭地下气化都是阻止O 2直接进入燃烧前方，这也是热阻力开采法的安全保证），与此同时，被带到温度梯度段的能量发生转化，产生可流动的产品并被带出，看上去好像是热阻力驱使前方的气体或液体向前运动一样，这是燃烧驱油和地下气化的主要依据，也是热阻力开采技术的基本原理。
上面直观的热阻力意义与热阻力的原意有一些区别，主要是对温度梯度的作用解释不同。
过增元等人首先讨论了热阻力现象[5]，并以此为基础建立了热流体力学，认为热阻力是通道流受热时必然存在的基本现象，这种现象显然也存在于煤炭地下气化的气流通道中。
图4所示为煤炭地下气化氧化区一维流动热阻力产生示意图。
图4. 煤炭地下气化高温区热阻力产生示意图Fig. 4 Sketch for the thermal-drag formation at high temperature zone of UCG为讨论热阻力，先假设：（1）忽略氧化区化学反应而引起的气流质量变化；（2）气流流动为一维定常等截面理想气体流动；（2）忽略黏性力的影响；（4）气流与通道壁面无功热交换。
于是，根据质量、动量及能量守恒定律可得：连续性方程1122v v ρρ= （1）式中1ρ、2ρ——分别为１——１和2——2截面上气流的密度；1v 、2v ——分别为１——１和2——2截面上气流的速度。
动量方程22111222P v P v ρρ+=+ （2）将式（１）代入式（２）可得121121()P P v v v ρ−=− （3）能量方程22121222p p v v C T S C T ++=+ （4）式中S——1kg 气流在气化区的反应热，0Q S mA =，J/kg ； Q——气化区产生或吸收的热量，放热为正，吸热为负，W ；m——气化区的质量流量，kg/(s·m 2)；A 0——燃烧区截面积，m 2。
将能量方程变形可得，222112()2p pv v S T T C C −=+− （5） 一般关于热阻力的讨论都直接从（3）式讨论[5][6]，但是在矿井火灾以及煤炭地下气化过程中，温度引起的气流密度及压力变化是很复杂的，直接利用（3）式并不能反映热阻力的实际状况。
相比之下，由能量守恒定律导出的（5）式则能很好地反映热作用的影响。
从（5）式可看出，当气流流过气化区时，只要发生放热的氧化反应而该区域的局部温度差不大，则有方程右边第一项为正，第二项接近于零，从而方程右边大于零，即有v 2＞v 1，由（3）式可知，必然有P 1＞P 2，也即气流因热效应而产生压降，这就是热阻力产生的物理机制。
在地下气化炉中，热阻力在火焰高温区显现，它将氧化区与还原区分隔开来。
在热阻力后方的氧化区内主要进行空气（O 2）与C 的氧化反应，使气化炉温度升高并产生CO 及CO 2，CO 在高温区继续燃烧提升炉温，形成了热阻力前方的一个很大的温度梯度，从而把O 2阻止在氧化区；在热阻力前方，CO 2携带大量的热对还原区的C 进行加热，当CO 2与高温的C 和Ｈ2O 相遇时就被还原生成CO 及Ｈ2，形成的煤气被气流带出。
我们认为，正是热阻力的不断推进，使气化不断向前移动。
这个过程与燃烧驱油是极其相似的。
3. 煤炭地下气化对热阻力开采原理的验证以上对热阻力的分析表明，热阻力不但会对设备选型和压力调节有重要影响，而且对煤炭地下气还有积极作用，它主导着煤炭地下气化的进行，是煤炭地下气化稳定性控制的关键因素。
鉴于这种观点与传统观点的区别，将其称为煤炭地下气化热阻力开采理论。
一个理论的产生首先要能够解释已经存在的经验事实，其次要对相关的工作及未来的研究方向有一定的指导作用。
图5是鼓风强度与煤气热值及煤气组分之间的曲线关系，随鼓风强度的增加，煤气热值不断增加，在流量为2500m 3/h 时热值达5MJ/m 3以上，而之后则不断下降，在流量为5000m 3/h 时，降低为3.35MJ/m 3。
一般对此的解释是，提高鼓风速度可以使碳表面气体的质量交换加剧，消耗在顶底板加热的单位热能愈少，气化带内的温度愈高，因此CO 2和H 2O （g ）的还原更加剧烈，煤气热值越好；另一方面，由于气流速度的提高，气流与碳表面的接触时间缩短，CO 2和H 2O （g ）得不到充分还原与分解，从而使煤气热值下降。
这并没有很好地解释为什么气流速度对煤气热值影响呈抛物型特征。
图5 鼓风强度对煤气组分和热值的影响[2]a——煤气组分（▽－CO2；◇－CO）；b——煤气组分（△－H2；□－CH4）；c——煤气热值（新河煤矿二号井）；d——煤气热值（马庄煤矿）Fig 5 The influence to the components and heat value of gas by blowing pressure a——gas components（▽－CO2；◇－CO）；b——gas components（△－H2；□－CH4）；c——heat value（No.2 of Xinhe Mine）；d——heat value（Mazhuang Mine）从热阻力的角度来看，我们认为这是因为鼓风强度在一定范围内增加时，燃烧得以充分进行，使得气化炉内温度提高，从而有利于热阻力的形成；当鼓风强度超过一定值时，热阻力遭到破坏，有大量的O2进入还原区，使CO氧化成CO2，从而导致煤气热值下降，其特征是出口煤气中CO减少而CO2增加。
