富孢子煤是一种富含孢子体的稀缺特殊煤种,目前对其研究较少,故开展富孢子煤组分解离规律、分子结构特征研究对其分质利用具有重要意义。本文以山西大同燕子山富孢子煤为对象,在原煤煤质特征分析和显微组分组成特征研究的基础上,系统研究了煤中不同显微组分的解离富集规律,孢子体的小分子化合物组成及大分子结构特征。通过对富孢子煤的煤质分析和反射率研究发现,其具有高灰分、低热演化程度的特点。将富孢子煤进行破碎分选后发现,随着破碎粒度的降低,镜质组含量减少,惰质组和壳质组含量均增加。密度梯度法研究显示,壳质组密度主要分布在-1.25 g.cm-3以下,当煤样粒度为0.125 mm-0.074 mm,比重液密度为1.25 g.cm-3时,壳质组富集产率可达89.93%;对富集的壳质组进行分离发现,孢子体主要集中在1.16 g.cm-3-1.18 g.cm-3,富集产率达到90%以上。镜质组主要分布在 1.25 g.cm-3-1.37 g.cm-3,惰质组主要分布在 1.37 g.cm-3-1.45 g.cm-3。利用甲苯、甲醇、环己烷、四氢呋喃等4种不同极性的溶剂,超声辅助抽提了孢子体中的小分子化合物。4种不同溶剂抽提率由高到低依次为:四氢呋喃、甲醇、环己烷、甲苯。其中甲醇和四氢呋喃抽提物中以含氧化合物为主,含氧化合物主要以邻苯二甲酸酯为主的酯类化合物,同时还存在部分醇类化合物。环己烷和甲苯抽提物中以脂肪烃化合物为主;脂肪烃化合物中主要是正构烷烃。通过抽取残渣和孢子体的红外光谱分析看出孢子体抽提前后官能团发生明显变化,主要是抽提物在相应位置上吸收峰的强度减弱。通过元素分析、FTIR、XPS和13C NMR研究得到孢子体结构参数,确定孢子体的平面结构模型。孢子体主要以芳香结构为主,同时含有部分脂肪族结构和含氧官能团结构。芳香结构主要由3个苯环、3个萘环组成。脂肪结构主要由烷基侧链组成。杂原子结构中氧原子包括1个酚羟基、5个酯基、3个羧基、3个醚氧基和1个羰基;杂原子中N元素主要由两个吡啶环组成。利用Chemdraw软件构建出孢子体的大分子结构,利用gNMR软件模拟核磁碳谱,并将模拟核磁碳谱与实验核磁碳谱相比较,确定孢子体的大分子平面结构。其分子式为C113H134N2O21,相对分子量为1854。利用MS软件对孢子体大分子结构进行分子力学优化后,其价电子能和非成键能均大幅下降;经动力学优化模拟后发现,总能量下降,扭转能和键角能增大,这说明经过动力学优化模拟后,孢子体分子结构和化学键发生明显弯曲和扭转,成为具有稳定性质的空间三维结构。通过对孢子体最低能量结构模型添加周期边界条件后,分析孢子体能量和密度之间的关系,发现其模型分子结构更加紧凑,空间感增强,芳香结构和脂肪链扭曲程度增强,并确定出孢子体密度为1.16 g.cm-3,这与试验所测数据一致。