煤炭在我国能源消费结构中长期占据主导地位,其高效清洁利用对保障我国能源安全、解决现有环境问题至关重要。煤的结构决定反应性,深层次地认识煤中有机质的结构特征对开发清洁高效的煤转化工艺具有十分重要的理论和现实意义。经过多年的不懈探索,科研工作者积累了大量煤结构的研究方法,然而受限于煤结构的复杂性以及实验条件、仪器设备的分析能力和基础理论等方面因素,各类方法均具有不同程度的局限性,先前的研究也还尚未准确认识煤中有机质结构特征,煤结构的研究仍需进一步完善和补充。本文综合采用溶剂萃取、原位热解、氧化解聚等实验手段,结合各类仪器设备的表征与分析,对新疆低变质淖毛湖（NMH）煤的结构进行探究,得到了有机质的结构特征并构建了物理及化学结构模型,为低变质煤的结构研究和深入认识以及高效转化利用提供了一定理论指导和参考。论文主要研究内容和结果如下:（1）对NMH煤进行溶剂萃取以获得能够代表煤基本结构单元的大分子团簇。考察了不同溶剂在微波辅助条件下的萃取行为,借助热重分析仪、凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振仪和真空紫外单光子电离飞行时间质谱等分析手段探究原煤及萃取产物的结构特征。结果表明,在微波辅助条件下,环己酮（CYC）45min内的萃取率为8.3 wt.%,高于四氢呋喃的4.7 wt.%,且CYC萃取物（ECYC）中含有更多稠环芳烃及大分子团簇,桥头碳在芳香碳中的占比为0.232,数均相对分子质量为786 amu,ECYC和NMH煤在原位热解实验中均检测到的以同系物形式存在的烯烃、芳烃以及酚类等初级裂解产物;ECYC中的芳香族化合物以单环结构为主,并含有2～4环的稠环芳烃,萃取物含有煤结构中所具有的各种尺寸大小的芳核结构,可在一定程度上反映原煤的结构特征。（2）采用梯级氧化的方式对NMH煤进行逐级降解,利用过氧化氢（H2O2）在温和条件下破坏煤中的不规则桥键及侧链结构,其次通过氢氧化钠（NaOH）碱氧氧化实现固体残渣（RH2O2）的进一步深度转化,并逐渐破坏煤中的多环芳烃结构,最终达到控制煤中有机结构分步氧化解聚的目的。结果表明,煤在60℃下进行H202氧化时键能较低的桥键和侧链结构发生断裂,而芳香环结构未发生开裂;氧化过程中芳香族结构,尤其是单环及二环化合物,逐渐在液体产物中富集,而脂肪族结构保留在固体残渣中。当氧化温度为60℃,时间为10 h时,煤的转化率达到83.4 wt.%,氧化残渣的芳碳率（fa）由原煤的36.0%下降到7.4%,而桥头碳比例（Xb）由0.192增加到0.375;此外,煤在H2O2氧化过程中,除了活性较高的碳原子被氧化生成相应的醇、酮、醛和羧酸等结构的反应外,还存在脱羧以及产生烯烃等复杂的反应。上述氧化降解过程通过类煤模型化合物进行了验证。NaOH碱氧氧化结果显示,RH2O2在180℃下反应后,芳香结构在未发生开环反应的情况下几乎全部被降解为液体产物（WSPalkali）。之后随着氧化温度的提高,多环芳香结构相继发生开环反应,由3～4环化合物逐渐降解为1～2环化合物,最后单环苯羧酸发生过度氧化反应。利用这一现象,开展了 NMH煤制备高附加值苯羧酸的研究。结果表明,通过控制氧化时间可有效避免过度氧化或氧化程度不足的问题,在温度为240℃、时间为150 min、碱煤比为3/1的反应条件下,得到苯羧酸的最大收率为17.3 wt.%,其中苯五甲酸、苯四甲酸、苯三甲酸的相对含量较高,反映出NMH煤中芳核结构具有较高的取代度。（3）利用同步荧光光谱综合分析淖毛湖煤H2O2氧化的液体产物及RH2O2在180℃下氧化得到的WSPalkali,发现前者以单环和二环芳香族化合物为主,后者则含有较多3～5环稠环芳香族化合物。NMH煤的芳环分布可由两类氧化产物的芳香结构特征推测得到,结果显示煤中单环化合物的相对含量最高,为54.4%,其次为二环及三环结构,分别占比23.1%和20.0%,四环及以上的芳香族化合物占比2.4%,并推测三环化合物主要以蒽的形式存在,四环化合物的主要存在形式为芘。此外,结合XPS、XRD、Raman等物理表征手段,构建了 NMH煤的骨架结构模型。（4）综合分析得到的结构信息,建立了反映煤中流动相芳环分布的物理结构模型,直观地阐述了溶剂萃取和梯级氧化过程。同时,建立了NMH煤结构单元的化学结构模型,该模型分子式为C526H535O117N5S,分子量为8831 amu,深入认识了煤中有机质的键合结构特征。