经济社会发展对煤炭的高强度持续需求,推动煤炭行业被动式超负荷运转;党的十九大以来,国家以“双碳”目标为核心做了一系列顶层设计,一方面促进煤炭消费减量,给煤炭行业带来发展空间受限的挑战;另一方面为行业带来转型发展的机遇。煤炭地下气化作为一种洁净煤利用技术,安全性好、污染少,是前景光明的转型方向。但是目前,国家对地下气化技术的政策支持力度有限,商业化不够成熟。如何在运营过程中提高企业效益,成为推进地下气化技术商业化进程的关键问题。煤炭地下气化作为一种低碳开采技术,可以在碳交易机制的基础上对其展开研究。首先,在暂无相关领域的方法学的背景之下,建立了一个针对煤炭地下气化的清洁发展机制（CDM）方法学,为其开发CDM项目提供一个指南;然后对H煤矿气化试验项目进行CDM项目开发,计算减排量和在考虑核证减排量（CERs）收益时的项目经济指标;最后对气化过程的气化剂配比建立寻优模型,为实际生产提供科学依据,有效提高气化项目的经济效益,并降低单位产气量的碳排放量。本文的研究内容和取得的研究成果包括:（1）基于清洁发展机制建立了针对煤炭地下气化项目的方法学。先对方法学进行识别,然后对项目的边界、基准线情景、额外性以及排放量计算进行分析。经计算,该试验项目平均每年可以产生CERs合计9507t CO2,按碳价格50元/t CO2计算,年均碳交易收益为47.5万元,使项目内部收益率从8.35%提高到9.81%,达到基准收益率以上,克服了投资障碍,使项目具备财务上的可行性;同时,该方法学为以后的煤炭地下气化申请CDM项目提供了可供参考的案例,具有一定的参考价值。（2）建立考虑CERs收益的气化剂配比寻优模型。在H煤矿气化试验项目气化指标的拟合函数的基础上,以最大化气化经济效益和最小化碳排放量为目标,以汽氧比为约束条件,构建了一个针对地下气化气化剂配比的寻优模型。基于遗传算法对该模型进行求解,得到了气化工艺参数的多目标优化结果:在以经济效益为单目标的优化中,最佳气化剂配比为干空气氧浓度为34.83%,气化剂氧浓度为19.23%,蒸汽浓度为44.77%,单位煤气的效益为0.452元;在综合效益双目标优化中的最佳气化剂配比为干空气氧气浓度为60.33%,在气化剂中氧气浓度为29.06%,蒸汽浓度为68.2%,此时单位煤气经济效益为0.462元,产气单位热值碳排放量为0.0175Nm~3/MJ,约合0.035kg CO2/MJ。