[发明专利]一种甲烷氧化细菌菌剂的制备方法和降解煤矿瓦斯的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，尤其涉及甲烷氧化细菌菌剂的制备方法和降解煤矿瓦斯的方法。

背景技术

煤矿瓦斯是当今影响煤矿安全生产的头号杀手，瓦斯是造成煤矿安全事故的主要灾害之一。据统计，在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中，高瓦斯矿井占26.8％，煤与瓦斯突出矿井占17.6％，低瓦斯矿井占55.6％，每年因瓦斯灾害造成的死亡人数达2000人以上，直接经济损失高达7.5亿元。仅根据最近15年的统计，因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30％～40％，占重大事故的70％～80％，直接经济损失超过500亿元。瓦斯事故造成的人员伤亡和巨大经济损失，在社会上形成很大负面影响。如何实施综合治理、遏制重特大瓦斯事故的发生，已成为全社会的主要任务之一。

甲烷是瓦斯的主要成分，而且是导致温室效应的主要气体之一。甲烷氧化细菌是以甲烷为其唯一碳源和能源，在瓦斯治理方面具有潜在应用价值。

微生物治理瓦斯技术，难点主要在两方面：甲烷氧化细菌的筛选培养及菌剂的投放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种甲烷氧化细菌菌剂的制备方法和降解煤矿瓦斯的方法。

本发明采用以下技术方案：

一种甲烷氧化细菌菌剂的制备方法，包括以下步骤：

A1，采集菌源：采集河流、湖泊、湿地、水塘底部的泥样或采集垃圾填埋场已填埋区表层以下5-25cm深处的湿土样；湿土样用采样铲由土壤上层向下层顺序采集，取离地面5-25cm处的湿土适量，装入聚乙烯袋子中；样品取好以后，迅速将样品带回实验室，放入冰箱冷藏，以备使用；

A2，浸泡：

配制2000mL 0.9％的NaCl溶液；取清洗干净并且烘干的装有小玻璃珠的250mL锥形瓶；锥形瓶中加入适量的生理盐水使菌源样品充分浸泡；室温敞口静置至少48h；30℃振荡恒温培养48h后，泥样或湿土样培养液由澄清变得混浊，目的细菌得以扩增；

A3，富集培养：

取100mL的锥形瓶，灭菌后，加入20mL的液体培养基、1mL的甲醇，并吸取1mL的样品浸液上清液，将其摇匀；然后用橡胶塞塞紧锥形瓶，充入20mL的甲烷气体，用夹子夹紧，放入摇床培养；培养条件为：培养温度t＝30℃，转速r＝120r/min，培养时间T＝48h；

A4，菌种分离：

取灭过菌的培养皿，以步骤A3泥样富集培养所得菌液为菌源划线；将培养皿盖好并倒置，放入恒温培养箱中，30℃培养48h后，观察其生长情况；

A5，菌种驯化：

在培养瓶底加入约1cm厚的固体培养基，冷却后，在培养箱中放置48小时，如果没有细菌长出，就可以继续进行试验。在培养瓶中进行划线，然后充入一定浓度的甲烷驯化培养；培养温度为30℃，pH值为7，培养时间48h；

A6，制备菌剂：

将步骤A5中固体培养驯化出来菌种接种到液体培养基中，利用甲烷纯化并扩大培养，培养48h后，甲烷氧化细菌在斜面上生长，将试管放入冰箱中以保存菌种，制备成菌剂。

所述的菌剂降解煤矿瓦斯的方法，菌剂的投放方式采用以下方法中的一种：

(1)使甲烷氧化细菌通过导风筒，直接混入掘进工作面附近的空气中；

(2)利用掘进工作面打眼工具在打眼时，将甲烷氧化细菌直接注入工作面煤岩体内；

(3)利用超前钻孔将甲烷氧化细菌超前注入待掘的煤岩体中，提前进行生化反应。这种做法不影响采煤，更具优越性。

利用甲烷氧化细菌制成瓦斯降解菌剂，用于煤矿瓦斯气体的降解，是一种通过微生物技术治理煤矿瓦斯的新方法。该方法的推广使用能大幅度降低我国煤矿的瓦斯灾害与事故，挽救更多矿工的生命。

附图说明

图1划线分离后菌落生长情况-浅黄绿色菌落；

图2划线分离后菌落生长情况-红色菌落；

图3划线分离后菌落生长情况-黄色菌落；

图4划线分离后菌落生长情况-白色菌落；

图5为600nm处菌种生长曲线；

图6为560nm处菌种生长曲线。

具体实施方式

实施例1

1.甲烷氧化细菌的筛选培养通过以下6个步骤实现：

采集含菌源泥土--浸泡-甲烷氧化细菌的富集培养--甲烷氧化细菌的分离--甲烷氧化细菌的驯化--瓦斯降解菌剂的制备

采集菌源：分为泥样和湿土样2种方法

菌源泥样可采自河流、湖泊、湿地、水塘等底部泥样，湿土样采集垃圾填埋场已填埋区表层以下5-25cm深处。