煤炭地下气化是一种煤炭原位开采技术。文中介绍了煤炭地下气化的工艺过程、技术特征、技术发展历程及其应用前景，特别强调煤炭地下气化应用过程的科学选址及地下水污染防控问题。煤炭地下气化的析气过程是基于煤岩混杂的渗滤通道反应，包含沿径向及沿轴向的煤气化反应过程。随气化通道扩展形成单个稳定气化周期。基于长距离定向钻井及连续油管的移动注气点后退气化工艺，奠定了煤炭地下气化商业化应用的技术基础。地下气化煤气可用于燃气蒸汽联合循环发电，并逐步用作化工原料气。通过科学选址并采取地下水污染防控措施，可以使煤炭地下气化成为新一代的绿色化学采煤技术，具有广阔的应用前景。

含煤地层中广泛分布的火山灰蚀变成因的高岭石黏土岩被称为Tonstein。少数情况下，煤系蚀变火山灰层的黏土矿物以蒙脱石和伊蒙混层矿物为主，则分别称为斑脱岩和钾质斑脱岩。尽管中外学者对煤系火山灰蚀变黏土岩已有大量研究，然而，迄今为止这几个术语在定义和使用上在国内外科学界仍然存在争议。煤中火山灰的淋滤作用会对煤的地球化学组成产生重要影响。含煤地层中这类岩石因为分布广泛可以被用作等时标志层，提供地层对比的依据，其中的原生矿物还可以提供绝对年龄信息。有的碱性火山灰层具有找矿指示意义。煤中火山灰蚀变黏土岩夹矸中化学性质相对稳定的元素可以用来推断原始火山灰的组成，提供原始岩浆的成分以及区域地质历史演化方面的信息。

锗元素是研究得最多也是开发利用最好的煤中可利用伴生元素。在自然界中所有的煤都含有锗，但是能富集成锗矿床的只是极少数，多数煤中锗含量甚微。中国目前已发现的具有开采价值的煤锗矿床有两个，分别是位于云南西部的新生代盆地的临沧煤锗矿床和内蒙古的中生代盆地的乌兰图嘎煤锗矿床。但这两个煤锗矿床地质因素各有不同，文中对其不同点进行了比较。中国云南省煤中含锗的情况最为丰富多样，其研究程度较高，处于成熟开发阶段。云南省西部含有富锗煤的新生代盆地的基底都是可提供丰富锗源的花岗岩。盆地内煤中锗分布不均一与两类花岗岩提供的锗源有一定关系。内蒙古胜利煤田内富锗煤矿床正处于开发阶段。矿产地西部附近出露二长花岗岩和闪长岩为主要的锗源供给。胜利煤田和伊敏煤田煤中锗的赋存状态和地质条件与临沧的差异较大。二连盆地群与煤油气相关的地质研究成果较为丰富，如果进一步开展普查找矿工作，将有可能发现新的矿点。

本研究对中国西北某大型煤化工区的土壤样品进行采集。通过密闭消解后应用ICPCCTMS法对土壤样品中砷（As）含量进行测定，选取吸入土壤颗粒、皮肤接触、经口摄入3种主要的暴露途径，对煤化工区3个不同煤气化单元土壤中As的人体健康风险进行评价。结果表明，煤化工区土壤中As的单物质综合致癌风险为可接受水平的6~9倍，As的危害商则在可接受水平范围之内。煤化工区土壤中As的人体健康风险以经口摄入为主体暴露途径，该途径下致癌风险的贡献率占全部致癌风险的68.64%。在对各暴露途径致癌风险控制值计算的基础上选择致癌风险贡献率最高、控制值最低的经口摄入途径的控制值1.59 mg/kg作为该煤化工区土壤中As的参考安全阈值。结合中国煤化工行业发展特点、区域土壤中As的背景值水平、地区气候和地质特点等，考虑不同国家和地区As的人体健康风险可接受水平差异和可行性，才能综合确定特定煤化工区域土壤环境中As的安全阈值。