1、煤化程度

低粘结性的各种煤化程度的煤都可以进行地下气化。低变质程度的煤，挥发分含量高，热解过程产生的甲烷多，煤气热值高，半焦的气化反应活性强。同时，低变质程度的煤一般裂隙比较丰富，煤层的渗透性高，有利于气流的流动。高变质程度的煤，固定碳含量高，单位产气量大，通过合适的水氧比，单位产出的合成气（CO和H2）含量高，更有利于后续煤气的综合利用，但半焦气化反应活性低，反应需在较高温度下进行。

2、活化能

活化能用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量，其大小可以反映化学反应发生的难易程度，反应活性的高低。煤的气化反应活性，一般指煤的热解反应、半焦和CO2的反应以及半焦与水蒸汽的反应。一般地，低变质程度煤的气化反应活性要高于变质程度高的煤，即活化能更小。

（1）煤热解反应活化能

煤的热解过程非常复杂。煤在进行气化和燃烧反应之前，煤粒由常温受热升高温度，达到350~450℃时，开始发生煤的热解反应，析出含有焦油的挥发物，在煤的地下气化时，此热解过程尤为明显。在粉煤流化气化时，也有此过程的发生，只是析出的挥发物立即与气化剂发生反应了。煤的热解过程对煤炭地下气化的研究尤为重要。

煤受热分解，首先是煤分子的侧链和活泼基团解离，生成挥发物，挥发物由焦油和煤气组成。由于挥发物的析出，煤样热解失重。析出挥发物后的残余部分有自由基形成，发生缩聚反应。解离和缩聚两种反应同时进行，形成煤热解产物：焦炭、焦油和煤气。复杂多样的煤热解反应，其动力学的处理只能采用简单的反应模型和宏观动力学。一般假定煤的热解反应如下：

煤---中间产物+气体

中间产物---半焦+气体

半焦---焦炭+气体

        上述模型中气体是以挥发性形态离开反应系统的，所以，利用反应失重可以进行煤热解动力学研究。为了更好的建立煤热解反应动力学模型，必须对温度范围进行分段，因为不同的温度段内，热解产物及其析出速率不同。升温速率对热解反应动力学的影响不是特别明显，各升温速率下煤热解反应的活化能近似。

（2）半焦气化反应活化能

        煤气化过程中，半焦与二氧化碳和水的反应至关重要，是还原段最主要的反应，是合成气主要的来源。这两个反应均为强吸热反应。半焦气化反应动力学模型可直接用于煤炭地下气化过程的数值模拟中。高变质程度的煤焦气化反应活性弱于低变质程度的煤。

3、升温速率

升温速率对煤的热解反应影响不大。但实际的煤炭地下气化过程中，需要保持煤层中持续的热强度，也即煤的氧化燃烧尽可能高强度地进行，从而提高煤炭地下气化产气规模并保持过程的稳定进行。加大鼓风量和提高气化剂中氧气的含量，是提高气化强度的重要手段。

加快地下气化煤层中热量的传递速度，起关键作用的还是煤层的碎裂及其裂隙的发展。高温气流在裂隙通道中的对流传热相比煤的导热，对能量传递的贡献要大得多。高粘结性的煤，在气化过程中发生膨胀结焦，焦化圈包裹未反应的碳，导致碳与气流的隔离，造成碳转化率降低；同时，煤的膨胀导致煤内部孔隙的堵塞，造成煤焦的比表面积变小，气化反应活性及强度降低，同时热对流强度下降。从煤层传热角度出发，高粘结性的煤并不适合地下气化。

4、比表面积

无论原煤还是半焦，比表面积越大，气化反应活性越高。

        5、压力

煤炭地下气化过程中，压力是重要的影响因素。在热解过程中，随着压力的升高，焦油产率下降，而煤气产率上升。所以，压力的提高，有助于气态产物的产出，同时限制液态产物的生成。这对煤的地下气化过程尤为重要。降低液态产物的产生，可以最大限度地降低气化过程对地下水环境的影响。

提高煤炭地下气化操作压力，能有利于促进甲烷化反应的进行。甲烷化反应如下：

甲烷化反应是气体体积减少的强放热可逆催化反应，所以，高压有助于甲烷的合成，同时，煤灰中的某些组分对甲烷化反应有催化作用。同时，压力的提高，不利于一氧化碳水蒸汽变换反应的发生，反应如下：

上述反应为体积增大的弱放热可逆催化反应，压力的提高，抑制了氢气的生成。随着压力的升高，煤气中甲烷的产率升高，氢气产率降低，同时，总产气量也有一定程度的增加。

压力对热解气中CO的产率影响比较复杂，因为CO的主要来源于煤的热解过程。热解气体间主要的均相反应，即甲烷化反应和CO水蒸汽变换反应，提高压力对上述两个均相反应的影响正好相反，压力的提高，甲烷化反应增强，消耗更多的CO；而同时，高压更有利于CO水蒸汽变换的逆反应，氢气和CO2会生成CO。所以，CO的产率与压力的关系并不是严格线性相关，这也和煤的性质有关。

压力同样是煤气化过程的主要影响因素，主要还是通过影响甲烷化和CO水蒸汽变换等反应发生作用。需要指出的是，无论是甲烷化反应还是CO水蒸汽变换反应，都是催化反应，因此，煤灰的组成也是很重要的因素。

6、扩散作用

扩散作用越强，气流在煤层中的反应越强，越有利于煤炭地下气化过程。

煤层的渗透性、孔隙度、裂隙发育程度以及热稳定性等都会影响气流在煤层中的扩散。