چکیده: در دهه های اخیر علم با سرعت زیادی در حال پیشرفت و توسعه است. علم معدن کاری نیز از این قاعده مستثنی نیست. امروزه روش های جدیدی برای استخراج از معادن معرفی و طراحی شده است که جزء روش های سطحی و زیرزمینی سنتی نیستند. یکی از این روش ها، روش تبدیل به گاز کردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG: Underground Coal Gasification) است. زغال سنگ به دلیل ترکیب شیمیایی خاصی که دارد، قابلیت تبدیل شدن به نفت و گاز را دارد و یکی از منابع مهم انرژی در دنیا محسوب می شود. برای شروع عملیات در هر پروژه ای نیاز به یک سری طراحی و برنامه ریزی قبلی است تا بتوان عملیات را تحت کنترل خود درآورد. در روش UCG به دلیل عدم دسترسی مستقیم پرسنل به زیر زمین، این موضوع اهمیت ویژه ای را به خود می گیرد. همچنین، به دلیل تاثیر پارامترهای مختلف بر اجرای موفق این فرآیند و پیچیدگی های آن، هنوز خلاءهای علمی موجود در این روش به طور کامل برطرف نشده است و اطلاعات کاملی برای اجرای این عملیات در مقیاس تجاری در دسترس نیست. از جمله مهمترین خلاءهای علمی موجود در این روش می توان به فقدان دانش لازم برای پیش بینی شکل و حجم حفره (کاواک) ایجاد شده در زیر زمین و مقدار و ارزش حرارتی گاز تولیدی در مقیاس تجاری اشاره کرد. در این تحقیق این دو موضوع مهم به طور جداگانه مورد بحث و بررسی قرار گرفته شده است. در بخش اول با توجه به شکل فرضی کاواک در روش های تک کاناله و اطلاعات موجود در آزمایشات دیگران، یک سری رابطه برای پیش بینی شکل کاواک نسبت به زمان معرفی شده است. سپس برای پیش بینی حجم کاواک یک مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار COMSOL توسعه داده شده است. این مدل نشان می دهد که حجم کاواک قبل از شروع فرآیند گازی کردن به طور دقیق قابل پیش بینی است. در بخش بعد با شبیه سازی واکنش های شیمیایی توسط نرم افزار COMSOL، امکان پیش بینی مقدار و ارزش حرارتی گاز تولیدی در مقیاس تجاری میسر شده است. نتایج حاصل از این مدل نشان می دهد که برای تولید گاز سنتزی با ارزش حرارتی بیشتر، به ترتیب؛ زمان عملیات، فشار کاواک، نرخ تزریق بخار آب و نرخ تزریق اکسیژن؛ بیشترین تاثیر مثبت را دارند. در پایان یک مطالعه ی موردی برای لایه ی K10 منطقه تخت انجام شده است. نتایج نشان می دهد که برای تامین خوراک یک نیروگاه برق 27 مگاواتی به مدت 22 سال، باید 9 کارگاه همزمان با هم فعال باشند. در این مدت از هر کارگاه مقدار 5100 متر مکعب بر ساعت و از مجموع 9 کارگاه 46000 متر مکعب بر ساعت گاز سنتزی با ارزش حرارتی حدود 6000 کیلوکالری بر کیلوگرم تولید می شود.