铜绿假单胞菌对富集镜质组新疆大南湖低阶煤的降解特性

目前,微生物降解低阶煤技术已经取得显著的研究成果,但低阶煤的组成复杂,微生物降解低阶煤的机理仍然不明晰。因此,根据煤岩学的原理,分离得到富集镜质组的低阶煤(镜质组煤样),从而简化煤的组成,再利用微生物降解镜质组煤样,进而推知微生物对镜质组煤样的降解特性。采用重力分选法分离得到富集镜质组的新疆大南湖低阶煤,利用铜绿假单胞菌对硝酸预处理镜质组煤样进行降解,通过单因素实验和正交实验研究煤浆质量浓度、菌浓度、降解时间对铜绿假单胞菌降解镜质组煤样的影响。结果表明:三种因素按对降解效果的影响由大到小为降解时间、煤浆质量浓度、菌浓度,分析正交实验结果可知,铜绿假单胞菌降解预处理镜质组煤样的最优工艺条件为煤浆质量浓度6 g/L、菌浓度6.37×10^(6) CFU/mL、降解时间11 d,最大降解率为57.1%;对镜质组煤样、预处理镜质组煤样及降解后剩余镜质组煤样进行工业分析和元素分析,发现预处理镜质组煤样经过铜绿假单胞菌降解后,C元素和N元素的质量分数减小,H元素和O元素的质量分数增大;由红外分析结果可知,预处理镜质组煤样经过铜绿假单胞菌降解后,镜质组煤样中芳香结构发生变化,烷基侧链被降解;通过XRD分析发现,预处理镜质组煤样经过铜绿假单胞菌降解后,芳香层片的间距d 002、堆砌高度L c、微晶宽度L a均减小,芳香层数N增大,表明铜绿假单胞菌能够降解预处理镜质组煤样中的芳香结构;采用气相色谱-质谱联用仪对铜绿假单胞菌降解预处理镜质组煤样后的液相产物进行分析,发现在二氯甲烷与甲苯萃取物中,质量分数最高的物质为烷烃类物质(均超过50%),其次为酯类物质(质量分数均在30%以上),相对分子质量均集中在142~394,说明铜绿假单胞菌可以将镜质组煤样降解为小分子;液相产物两种萃取物中还检测到部分胺类和硫取代基类化合物,综合元素分析结果得出铜绿假单胞菌能降解预处理镜质组煤样中的含氮结构和硫元素。

地球物理测井在大南湖煤田北露天煤矿区的应用

大南湖煤田北露天煤矿区位于新疆自治区哈密市南部,地处天山—兴安岭地层区大南湖坳陷内,具有良好的成煤地质条件。由于研究区以往研究程度较低,同时煤层较多且较为复杂,制约了煤田的综合开采。采用地球物理测井对研究区开展研究工作,对矿田西山窑组中段16、18、19、20、21、22、22下、23、25、27、28、29、30等主要煤层进行对比、解释,同时利用地球物理测井曲线对ZK5-6的构造形态进行研究,发现在19煤层与21上煤层间存在落差为15 m的正断层,在22煤层与25煤层间也存在落差为10 m的正断层,为煤层开采提供了重要依据。