微生物降解是改善低渗煤体的渗透性，提高瓦斯抽采效率的有效方法之一，理清微生物降解作用下煤中分子结构的变化机制对煤储层改造具有理论意义。为了探求煤生物降解过程中分子结构的变化过程，在实验室条件下开展微生物厌氧降解三种不同变质程度煤（烟煤、无烟煤、焦煤）生烃模拟实验，使用工业/元素分析、红外光谱（FTIR）、X射线衍射(XRD)，液质联用技术（LC-MS）与16S rRNA高通量测序多重实验对微生物降解前后的煤表面官能团、晶体结构和代谢产物进行表征，并探讨微生物降解作用下三种不同变质程度煤的分子结构变化特征及机制。结果表明，煤的生物降解是一个去除煤中氢、氧、氮、硫元素，并导致碳元素含量相对富集的过程（C元素增加1.28%～4.04%）。生物降解破坏了煤的醚键(C-O-C)和羰基（C=O）结构，使煤的脂肪族侧链断裂和表面官能团脱落。这种降解行为使培养液中出现了有机杂环化合物、有机氧化合物、有机酸及其衍生物、苯类、脂质和类脂分子类的代谢产物。此外，生物降解打破了煤中芳香层间弱连接桥键，导致了稠环芳烃结构的裂解和脂肪族侧链的增加，煤样的芳香性略微提高。这些结果表明，生物降解促使煤的芳香度、成熟度提高，改变煤芳香环的缩合程度，这与煤的泥炭化过程类似。微生物降解不同变质程度煤的降解机制差异性问题值得进一步深入研究。

1 材料与方法：
1.1 样品采集与制备
1.2 生物降解煤实验设计
1.3 元素分析与工业分析
1.4 红外光谱实验
1.5 基因测序技术
1.6 气相产物测定方法
1.7 X射线衍射技术
1.8 液相产物测定方法
2 结果与讨论：
2.1 煤质特征分析
2.2 气相产物分析
2.3 煤的红外光谱分析
2.4 煤的红外参数分析
2.5 煤的XRD 分析
2.6 基因测序分析
2.7 液相产物分析
2.8 生物降解过程中煤有机结构的转化途径
3 结 论：

周天尧,柳炳俊,薛生,等.多手段表征生物降解煤基质分子结构变化特征及机制[J/OL].煤炭学报,1-13[2025-03-01].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1170.