首页 > 学术论文

水和乳化液对煤层产甲烷菌群活性影响研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:00:27
热度:

水和乳化液对煤层产甲烷菌群活性影响研究【摘要】:在中国目前能源结构中,尽管煤炭在能源份额中有下降趋势,但是市场需求逐年增加。随着开采量的增加,煤矿瓦斯灾害事故虽呈下降趋势,但仍时有

【摘要】: 在中国目前能源结构中,尽管煤炭在能源份额中有下降趋势,但是市场需求逐年增加。随着开采量的增加,煤矿瓦斯灾害事故虽呈下降趋势,但仍时有发生。煤层注水与水力作业在解决煤矿安全与生产难题的同时,也改变了煤层微生物生存环境。本文针对煤层产甲烷菌在新的环境条件下是否能够产生大量甲烷气体,增加煤层瓦斯含量,影响煤矿安全展开了深入的研究。 本文利用同位素分析法,对煤样中的甲烷生成方式、甲烷菌的活动迹象以及类别进行了综合性分析。并通过地下水与煤层气的氢同位素分析证实生物气的来源。分析结果表明Springfield与Seelyville煤层中具有甲烷菌的活动迹象,并且甲烷菌隶属于二氧化碳转化甲烷菌种。 通过以水为培养条件下的甲烷菌群的环境适应特征(温度,环境酸碱度,营养元素以及能量需求等)研究,对甲烷菌的环境适应性作出分析。对煤层环境能否满足产甲烷菌群的生存特征以及由于水力作业或注水过程中受水或乳化液影响,对煤层环境的变化能否激活菌群做出了判定。 根据产甲烷菌群对煤中有机物的选择性代谢特征研究,证实了,伴随代谢过程对煤中有机成分的消耗,甲烷菌群的种群数量和产气速率将受到影响。通过以乳化液为培养条件下,对干燥煤层与湿润煤层中产甲烷菌的生存特征进行了细致分析。结果表明乳化油非但无法抑制产甲烷菌群的活性,反而会由于二氧化碳固定特性使其有利于微生物对碳元素的获取。乳化油作用下形成的煤表面的油膜,为绝对厌氧的产甲烷微生物提供了理想的生存环境。因此乳化液不具备对产甲烷菌的抑制作用,相反其能够有效促进产甲烷菌的代谢和繁殖。水力作业和注水过程中,由于水或乳化液对煤层微生物生存环境的改变,能够使休眠状态的产甲烷菌群被激活,利用煤中的部分有机、无机成分作为营养源完成代谢、生长,并产生甲烷气体,是煤层甲烷含量增加,从而增加了矿山瓦斯灾害发生的危险性。 该论文有图85幅,表13个,参考文献105篇。 【关键词】:瓦斯 产甲烷菌群 乳化液
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD712
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-16
  • 图清单16-22
  • 表清单22-23
  • 1 绪论23-32
  • 1.1 论文研究背景及意义23-24
  • 1.2 煤层注水以水力作业研究现状24-25
  • 1.3 生物气在煤层气成因中的作用研究现状25-27
  • 1.4 产甲烷菌研究综述27-29
  • 1.5 主要研究内容29-30
  • 1.6 主要研究方案及方法30-32
  • 2 微生物生长活性32-60
  • 2.1 微生物生长环境、营养和新陈代谢特征33-41
  • 2.2 厌氧微生物活性41-49
  • 2.3 甲烷菌新陈代谢特性49-55
  • 2.4 微生物的自身抑制与诱导55-59
  • 2.5 本章小结59-60
  • 3 煤层产甲烷菌活动迹象研究60-78
  • 3.1 煤层气成分分析60-70
  • 3.2 地下水水样分析70-72
  • 3.3 Springfield 煤层产甲烷菌活动迹象分析72-74
  • 3.4 Seelyville 煤层产甲烷菌活动迹象分析74-76
  • 3.5 本章小结76-78
  • 4 煤层甲烷菌当前活性研究78-87
  • 4.1 实验系统设计78-80
  • 4.2 煤样与培养液制备与实验方案80-82
  • 4.3 煤层产甲烷菌当前活性实验研究结果分析82-86
  • 4.4 本章小结86-87
  • 5 煤层产甲烷菌群生存环境影响因素87-114
  • 5.1 菌群生存特征的实验系统设计88-89
  • 5.2 煤样与培养液的制备89-93
  • 5.3 煤层产甲烷菌群生存环境影响实验结果分析93-113
  • 5.4 本章小结113-114
  • 6 煤层甲烷菌产甲烷能力及对煤中有机成分降解选择性114-122
  • 6.1 实验方法以及系统设计114-116
  • 6.2 煤层产甲烷菌群甲烷生产能力试验结果分析116-121
  • 6.3 本章小结121-122
  • 7 煤层产甲烷菌群在乳化液中的生长特性评定122-145
  • 7.1 乳化液特性122-123
  • 7.2 湿润煤层中乳化液对产甲烷菌的影响123-135
  • 7.3 干燥煤层中注水对产甲烷菌的影响135-143
  • 7.4 本章小结143-145
  • 8 水力作业或注水与煤层产甲烷菌群激活与活性特征的相关性145-158
  • 8.1 煤层产甲烷菌在煤层中的状态145-150
  • 8.2 煤层环境对甲烷菌生存的适应性特征150-154
  • 8.3 水对甲烷菌生存的适应性特征154-157
  • 8.4 本章小结157-158
  • 9 全文总结与展望158-161
  • 9.1 全文总结158-160
  • 9.2 展望160-161
  • 10 创新点161-162
  • 参考文献162-170
  • 作者简历170-172
  • 学位论文数据集172


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

淮南煤田次生生物成因与热成因混合型煤层气成藏动力学系统演化    张泓;崔永君;陶明信;彭格林;晋香兰;李贵红;

利用水力割缝提高低透气性煤层瓦斯抽放的试验研究    方前程;王兆丰;杨利平;

论煤层注水处理瓦斯的效果    瞿涛宝

水力挤出措施消突机理研究    王兆丰,李志强

张集矿17228综采面中深孔煤层高压注水降尘技术    李平;王佰顺;李守勤;

水力压裂技术提高低透气性煤层瓦斯抽放量浅析    王国鸿;徐赞;

水力挤出技术在突出煤层中的应用    李平;

水力挤出技术在中厚低透气性突出煤层中的应用    宋军;刘军;单文娟;

低渗透煤层钻孔与水力割缝瓦斯排放的实验研究    段康廉,冯增朝,赵阳升,胡耀青,杨栋

煤岩动力灾害电磁辐射监测仪及其应用    王恩元,何学秋,刘贞堂,窦林名,周世宁,聂百胜

瓦斯“截流抽放”快速揭煤法    金学玉

桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究    张霖;

深部煤层瓦斯赋存规律及钻孔抽采有效半径研究    苏利军;

近距离煤层群被保护层开采瓦斯综合治理技术研究    汪义国;

球红假单胞菌降解褐煤的试验研究    徐敬尧;张明旭;

穿层钻孔水力压裂强化抽采瓦斯消突技术应用研究    余陶;卢平;朱贵旺;肖峻峰;李军舰;

低瓦斯矿井瓦斯排放的方法选择    王泰

斜卧青霉P6木素过氧化物酶的褐煤降解活性及cDNA克隆    杨金水,袁红莉,陈文新

Prognosis of residual coal gas capacity made by the ‘Express' method    Pavel Prokop;Pavel Zapletal;Ivo Pěgímek;

QGA-RBF神经网络在矿井瓦斯涌出量预测中的应用    王涛;王洋洋;郭长娜;张继华;

远距离下保护层开采瓦斯治理效果分析    常先隐;

大采高跨上山综采工作面瓦斯综合治理技术    刘宜平;杨业新;蔡东红;华海洋;

高瓦斯矿井立井井筒快速揭煤实践研究    武光辉;石军宏;何涛;

大佛寺煤矿掘进工作面卸压松动圈范围的确定    张进军;刘宁川;昝军才;

煤矿区采煤采气一体化技术及其对设备的要求    田永东;

大断面地下工程瓦斯灾害人工统计监测及预防    王丁;刘长武;王东;徐煜航;

基于混沌与神经网络耦合模型的回采工作面瓦斯涌出时序分析与预测    施式亮;何利文;宋译;刘影;

煤与瓦斯突出的瓦斯膨胀能研究    颜爱华;赵文义;

矿井重大灾害应急救援指挥辅助决策系统    王理;王子春;

矿井瓦斯爆炸的研究现状及发展方向    王华;邓军;葛岭梅;

煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究    魏风清

镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究    杨敏建

煤岩变形破裂电荷感应规律的研究    赵扬锋

煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用    肖知国

高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究    张飞燕

卸压密闭煤层瓦斯含量测定技术研究    齐黎明

栲胶脱硫工艺副产物生成机理及影响因素的研究    牛艳霞

基于水力压裂的煤矿井下瓦斯抽采理论与技术    郭红玉

真空碳热还原处理含锌氧化矿获得高纯锌研究    熊利芝

上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害危险性评估与防治对策研究    罗文柯

突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用    王利强

七星矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测    杨文旺

新安煤田瓦斯赋存规律与突出区域预测指标研究    潘少杰

松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征    陈建伟

潘三矿C13-1煤层掘进工作面敏感指标及临界值研究    陈建忠

天池煤矿瓦斯分布规律及突出危险性研究    李波

李子垭井田瓦斯赋存规律与突出预测    王永周

高碳煤矸石与采残煤矿井下生物转化可燃气研究    唐敏

杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究    刘文伍

寺河矿西井区3号煤层瓦斯突出预测指标研究    田富超

煤层甲烷碳同位素在煤层气勘探中的地质意义——以沁水盆地为例    张建博,陶明信

吐哈盆地水溶气组分与同位素特征形成机理及意义探讨    张晓宝,徐永昌,刘文汇,沈平,吉利明,马立元

油气成藏流体动力系统分析原理及应用    康永尚,庞雄奇

新集地区及外围煤层气构造-热演化模拟研究    席先武,彭格林,雷小青

煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究    王恩元,何学秋

成藏动力学系统的研究现状及发展趋向    岳伏生,郭彦如,马龙,李天顺

沁水盆地南部煤层气成藏动力学机制研究    叶建平,武强,叶贵钧,陈春琳,岳巍,李红柱,翟振荣

中国二叠纪年代地层划分和对比    金玉玕,王向东,尚庆华,王玥,盛金章

煤巷掘进瓦斯治理技术探讨    柏发松

突出煤层深孔预裂控制松动爆破防突技术研究    方昌才

煤与瓦斯突出三维模拟理论及实验研究    蔡成功;

有机废物沼气发酵的综述    杨秀山

序批式生物反应器填埋场特性的研究    杨茂;程水源;

产甲烷菌的生理生化特性    祖波;祖建;周富春;汪林;

对高浓度硫酸盐废水厌氧处理条件控制的研究    罗丹;

甲烷菌在浓香型白酒生产中的作用(简报)    颜昌轩;

天然湿地土壤产甲烷菌及其影响因子研究进展    刘德燕;丁维新;

一株耐酸碱嗜热产甲烷菌的分离与系统发育分析    胡亚东;袁月祥;闫志英;廖银章;刘晓风;贺蓉娜;张洪森;官家发;朱联碧;

沼气两步发酵工艺微生物生态学的研究    张录;徐洁泉;吴衍庸;

FACE环境下不同秸秆与氮肥管理对稻田土壤产甲烷菌的影响    韩琳;史奕;李建东;岳进;谢宝华;朱建国;王鸽;

利用分子生物技术对厌氧颗粒污泥中微生物种群结构的研究    左剑恶;邢薇;孙寓姣;

低温产甲烷菌的研究现状    宋素琴;张志东;顾美英;房世杰;

淹水和旱作稻田土壤中产甲烷菌的多样性分异    崔中利;王英;滕齐辉;张斌;曹慧;

瘤胃甲烷调控方法评述    刘开朗;王加启;卜登攀;李旦;赵圣国;于萍;

牛粪沼气发酵过程中产甲烷菌群落结构的RFLP分析    何健;汪婷;梅琴;李顺鹏;

PCR-DGGE技术在水牛瘤胃产甲烷古菌多样性探索中的应用    刘园园;王士长;

牛粪沼气发酵过程中物质转化、微生物生理群变化及产甲烷菌多样性研究    汪婷;何健;赵子如;李顺鹏;

稻鸭复合生态种养对产甲烷菌种群数量的影响    邓晓;李勤奋;

高原湿地甲烷产生的生物学机制及其分子生态学研究    田建卿;田建卿;王艳芬;东秀珠;吴宁;陈槐;

利用分子生物技术对厌氧颗粒污泥中微生物种群结构的研究    左剑恶;邢薇;孙寓姣;

沼气池快速启动方法探讨    王存良;

日本期待收获巨量天然气    况叶

以开发出有机废料处理技术    记者 郑晓春

生物工程能治造纸黑液    记者 邵丽华

畜禽粪便处理方法    杨泽霖 方炎

沼气发酵的起动    省农村能源办

人工制取沼气的条件    大荔县农技中心 韩薇 薛亚萍

利用生物治理造纸黑液技术取得突破    程岩

为草浆造纸业提供可持续发展之路    记者 吴梅兰

我纸浆黑液处理获重大突破    记者 崔志坚

小小沼气“点”亮群众新生活    科宣

瘤胃产甲烷菌定量检测与微生物菌群调控研究    郭嫣秋

晋南牛和山羊瘤胃产甲烷菌多样性研究    裴彩霞

基于代谢网络的产甲烷菌的耐热性研究    陈璟

厌氧真菌与产甲烷菌共培养系统的建立及其代谢与菌群变化的研究    成艳芬

绞股蓝皂甙对山羊瘤胃菌群及微生物发酵特性和甲烷产量的影响    王新峰

水和乳化液对煤层产甲烷菌群活性影响研究    肖栋

厌氧烃降解产甲烷菌系的组成及其代谢产物的特征    周蕾

高温油藏微生物群落结构及石油烃厌氧降解产甲烷体系构建研究    Mbadinga Serge Maurice

甲烷胞菌对低氢和互营生长在转录水平的响应    刘鹏飞

污泥厌氧消化过程中乙酸累积的微生态机理研究    许科伟

提高产甲烷菌活性的应用研究    吕映辉

猪后肠产甲烷菌群多样性及其与乙酸生成关系的研究    杨翠凤

低温沼气菌粉制备工艺的研究    牛爱华

耐冷产甲烷菌的筛选及其低温下促进秸秆发酵的试验研究    张雅南

引种江南桤木对崇西湿地芦苇群落土壤中产甲烷菌及甲烷氧化菌群落的影响    刘佳苗

mcrA基因的克隆及其在分析沼气池产甲烷菌多样性中的应用研究    徐彦胜

低温产甲烷菌群分析    王宇珊

沼气发酵过程中产甲烷菌分子多样性研究及产甲烷菌的分离    汪婷

南方红黄壤地区土壤微生物碳素循环相关基因多样性研究    陈森林

沼气池中产甲烷菌的分离鉴定及其分布的研究    崔晓光