现有的天然气资源难以满足其日益增长的需求,开发非常规天然气是保障我国能源安全的重要手段。本文立足于内蒙古地区的褐煤资源优势,针对内蒙古东部地区软褐煤碳化程度浅、水分高和灰份大的特性,提出利用微生物在地下使软褐煤转化为甲烷的方法,解决软褐煤高效清洁利用的难题,缓减我国天然气资源的相对匮乏。首先对褐煤样品进行结构和组成分析,实验结果表明:褐煤显微组分以腐植组为主,且水分和挥发分含量高,具备相对较大的生烃潜力;同时较大的比表面积为产甲烷菌群的生存提供了更多的附着位点。其次,对产甲烷菌进行富集和驯化培养,得到了高效的产甲烷能力的厌氧菌群。利用产甲烷菌群对褐煤进行降解实验研究,分别考察pH值、温度、褐煤粒径、褐煤添加量和培养基配比对产甲烷量的影响。实验结果表明:在50mL培养基、接种量为4%的体系中,当pH值为7.0、温度为35℃、粒径为200目以上、褐煤添加量为2g和培养基配比为100%时,得到最佳产气条件,其总产气量为49.27m L。最后,利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、热解、显微组分测定和反应上清液生物测定分析不同条件下褐煤的降解产物和厌氧菌群对褐煤中各组分的代谢过程,探明褐煤的微生物降解限度和降解机理。实验结果表明:褐煤经降解后,其微孔隙以及微裂隙明显增多,腐植组是产甲烷菌的主要产气基质,并且降解后褐煤的芳香度较原煤减少。综上,本文驯化的厌氧产甲烷菌群能够实现对褐煤的高效降解,课题研究成果将为内蒙古东部地区软褐煤低成本高效清洁利用开辟新的途径。