煤系石墨属战略性矿产资源，在核石墨、军用飞机轮胎等方面具有独特优势，煤系石墨矿产资源评价对于煤系石墨矿产资源勘查开发、提级增储及战略资源保障至关重要 。由于煤系石墨与高变质煤存在连续过渡性质，导致部分煤系石墨被当作无烟煤处理，现有煤系石墨查明资源量可能被大大低估，实际上煤系石墨资源量与高煤级煤的资源量有直接关系。因此，在我国无烟煤等高煤级煤勘查区内，开展煤系石墨资源调查评价工作，将会取得较好效果，预期发现一批新的煤系石墨资源潜力区。通过分析我国目前已知的湖南、福建、吉林等地典型煤系石墨资源分布特征，总结了煤系石墨找矿标志，包括层位、矿化、岩体、构造和围岩蚀变等标志。在高煤级煤勘查区内，基于煤田构造、含煤岩系沉积环境、岩浆活动、煤岩煤质特征、煤类分布与变质情况等资料，结合煤系石墨找矿标志，进行煤系石墨资源调查评价。以科学性、系统性和可操作性为评价原则，依据工作程度、地质条件、矿产条件3类参数，采样点密度、构造变形程度、构造应力、岩体规模与热作用强度、岩体与煤层距离、初步鉴定、精确鉴定7个指标，初步提出了煤系石墨矿产资源评价方法。将实测数据分别与对应指标的预设值比较，利用平面直线拟合方程计算指数特征值，依据7个评价指标及权重对煤系石墨矿产资源进行评价，以期为我国煤系石墨资源评价工作提供科学依据。以闽西南龙岩−永定煤田漳平可坑矿区为例进行煤系石墨资源评价，其煤系石墨资源评估值为(A1, A2, A3)=(0.735, 0.793, 0.838)，表明本研究区工作程度较好，地质条件较好，开采难度较小，矿产条件为煤系石墨一号，建议进一步加密采样点，布置资源勘查工作。

射束硬化是工业CT应用中的常见现象，射束硬化会导致同一密度组分呈现不同的灰度值，严重影响对各组分的分割及后期重构。为对射束硬化效应影响下的煤岩试样CT扫描数据精确划分，研究了射束硬化影响下的煤岩试样灰度值的分布规律，发现灰度束上灰度值的变化能够真实反映组分密度变化，并从理论上推导证明了这一结论，据此提出了灰度束阈值分割方法。灰度束阈值分割方法是将CT重建后的三维灰度数据体离散为一维的灰度束，根据目标组分种类的数量选择合适的全阈分割方法进行分割，并对其进行多值化，将多值化后的一维数据体重新集合为三维数据，三维数据中不同值代表不同组分，从而将各组分区分。采用灰度束阈值分割方法对6种射束影响下的煤岩组合体扫描数据进行了阈值分割并重构，证明了本方法的有效性。研究结果能够对非均质煤岩及其他材料CT扫描数据精确划分提供参考。

我国海域区煤型油气资源量丰富，然而海域煤型烃源岩的研究程度却相对较低，严重制约了海域区煤型油气资源勘探。选取与海域区煤盆地成煤时代基本一致、地质条件相似、研究程度高的近海断陷含煤盆地——黄县盆地为例，开展沉积控煤作用与成煤模式研究。在充分吸取前人研究成果的基础上，精细重建了成煤期的古地理格局、演化及其沉积控煤作用。结果表明：(1) 黄县盆地古近纪煤系主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊沉积，可以识别出2个三级层序。煤层主要发育在湖扩张体系域时期的辫状河三角洲、滨浅湖环境。(2) 综合恢复了涵盖古近系整个成煤过程的层序I湖扩张体系域和高水位体系域、层序II低水位体系域和湖扩张体系域的层序−古地理格局，并分析其沉积演化特征与沉积控煤作用；煤层主要发育在低水位体系域晚期−湖扩张体系域早期，湖平面缓慢上升的辫状河三角洲前部湖沼环境，并逐步向辫状河三角洲扩展；其次，煤层发育在湖扩张体系域的中晚期，湖平面频繁变浅−变深的湖沼−浅湖沉积环境。(3) 建立了古近纪近海断陷盆地2种典型的沉积成煤模式。一是滨浅湖湖沼−辫状河三角洲成煤模式，主要发育在低水位体系域晚期−湖扩张体系域早期湖水平面缓慢抬升的过程，煤层厚度较大但分布相对局限，如煤4、煤2。二是滨浅湖湖沼−浅湖成煤模式，主要发育在湖扩张体系域中−晚期湖平面下降−上升的过程中；湖平面升降频繁导致成煤环境频繁出现−消失，形成的煤层厚度较小但分布较广，如煤1、煤上1等。本研究阐明的近海断陷盆地煤层发育规律和建立的沉积成煤模式，将为海域区煤型烃源岩勘探提供一定的理论支持。

基于LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)分子动力学方法，研究煤纳米孔隙中驱动力、孔径、温度和压力对甲烷吸附/解吸和流动的影响规律。结果表明，随着驱动力增加，甲烷分子黏度逐渐减小，流动性增强，流动速度增大，滑移长度绝对值逐渐减小，流动趋近于无滑移状态。甲烷的吸附密度与驱动力无关，主要受气−固作用影响。甲烷在流动过程中会吸附于煤孔隙壁面，当煤孔径较小时，甲烷几乎全部吸附，无游离态甲烷。增大煤孔径，壁面范德华力对游离态甲烷影响减弱，甲烷流动速度增大，孔隙内出现大量游离态甲烷，甲烷由单峰分布转为2个对称的双峰分布。大孔径中甲烷黏度较低，流动性好，Hagen-Poiseuille方程更适用于较大孔径中的甲烷流动。升高温度，甲烷分子热运动增强，吸附层密度降低，甲烷流动速度增加，煤孔隙壁上吸附态甲烷解吸为游离态甲烷，甲烷流量增大。增大压力，孔隙内甲烷数量逐渐增多，甲烷分子间强烈的相互碰撞使得甲烷流动阻力增大，流速减小。从微观角度通过建立更加真实的模型阐明了煤纳米孔隙中甲烷吸附/解吸和流动机制，研究结果可为工程应用中促进甲烷解吸、提升煤层气开采效率提供理论基础。

准确掌握煤岩力学性质对储层改造及煤层气开发具有重要意义，以郑庄区块3号煤层为研究层位，建立以多测井参数为基础的煤储层横波时差预测模型和以动静态力学参数转换为依据的脆性指数评价模型；利用弹性参数法对研究区内煤储层脆性指数进行了综合评价，发现单井中煤层脆性指数受“边界效应”影响明显且分布具有区域性；脆性指数与煤体结构指数存在正相关关系，并据此提出以脆性指数为依据的煤体结构划分标准；脆性指数与抗压强度、抗拉强度均为负相关关系；四维地震裂缝监测结果显示碎裂结构煤压裂效果最好，原生结构煤次之，碎粒结构煤最差；最后，以含气量与脆性指数为主要评价参数，预测了区块内煤层气开发地质有利区，为煤储层压裂设计提供了依据。

有效开发富油煤提取石油对缓解我国油气紧张具有重要的现实意义，地下原位开采对流加热技术是富油煤有效开发的主要技术之一。以黄陵矿区延安组富油煤层为例，将高温蒸汽和氮气作为加热介质，采用地下原位转化开采对流加热的技术手段，分别研究2种加热介质在不同注入压力下的开采效果与能量回报率。结果表明：当注入气体的温度为400℃时，注蒸汽开采的加热效率更高，相同注入压力下注蒸汽开采将地层干酪根开采完所需要的时间小于注入高温氮气，二者比例为0.52~0.68，节省时间效果明显，注蒸汽开采与注氮气开采的天然气总产量比例为1.07~1.11，油总产量比例为0.82~0.85，二者差值随注入压力的增加而逐渐减小。注蒸汽开采与注氮气开采的能量回报率比例为1.754~2.363，注蒸汽开采注入压力为6 MPa时能量回报率在4.99 a达到峰值1.796，注氮气开采均未达到能量正收益。无论哪种加热介质，增加注入压力都能够缩短加热反应时间，有利于提高注蒸汽能量回报率。注氮气开采的地层流体有效渗透率较高，利于油气在地层中流动。注蒸汽开采在富油煤清洁开采方面具有优越性，为富油煤清洁开采的具体生产过程提供一定的数据参考依据。

土壤水盐分布严重影响煤矿区排土场生态重建及植物组配模式，为探究菌根植物影响下煤矿区排土场“表土层−含水层−隔水层”三层重构模式下的土壤水盐分布特征，采用室内土柱试验，设置种植玉米+接种丛枝菌根真菌(YM+AMF)、仅种植玉米(YM)和不种玉米+不接菌(CK)3个处理。结果表明：(1) 不同处理对土柱底部水分运移特征无显著影响，各处理含水层毛细水上升高度均约为10 cm；(2) 水分与盐分分布随土层深度均呈正相关关系；接种AMF有利于保持表层土壤水分含量，相较于YM处理土壤含水率在0~10、10~20 cm分别提高52.0%、43.9%；接菌处理降低了10~50 cm土层的盐分含量，在20~30、30~40、40~50 cm处接菌处理的电导率较YM处理分别低了41.0%、14.1%、8.1%；(3) 利用MixSIAR模型量化了不同深度土层水分对玉米的贡献率，表明YM和YM+AMF处理的主要供水层皆位于0~10 cm，供水率分别为44.3%和30.5%。同时，在累计土壤剖面水分贡献率上，接菌显著提高了中深部土层(20~70 cm)的水分贡献率，累计提升了13.8%。该研究成果对西部矿区“以水量植”的生态复垦具有重要科学指导意义。

鄂尔多斯盆地东北缘陕晋蒙交界地区存在大量煤火高温烘烤形成的烧变岩。与原岩相比，烧变后的岩体结构破碎孔隙发育，在长期水–岩作用下，形成了大量危岩体。以陕北神木大柳塔地区的烧变岩为对象，开展了50次干湿循环试验，测试不同循环次数后烧变岩物理性质与力学性质及其变化，探讨不同烧变程度烧变岩劣化特性。结果表明：烧变岩质量、硬度、力学性质下降，表面亮度降低，粗糙度与红黄色度增强；基于低场核磁共振技术(NMR)测试，烧变岩孔隙体积比例曲线右移，最大孔径扩张；微孔向大孔转化，大孔含量与总孔隙率升高；烧变作用使岩体孔隙发育，且提高了烧变岩的抗侵蚀能力，降低了色度、质量、粗糙度、硬度、力学性质的变化程度。长期水–岩作用可对烧变岩的物理力学性质与孔隙结构造成明显改变，烧变程度与初始孔隙结构能够影响劣化效果。根据研究不同烧变岩的劣化过程，得出加固低烧变程度岩体表面、加固沉积层理与原有裂隙、堵塞高烧变程度岩体孔隙，可降低水−岩作用的侵蚀破坏强度。

为研究蒙陕接壤区浅埋煤层开采下矿井水水化学特征与来源，通过采集研究区内的矿井水、不同含水层地下水及地表水样，综合利用水化学特征研究、数理统计、离子比例系数法以及氢氧同位素，探究该区矿井水水化学特征及其形成作用。基于此，对研究区矿井水的主要来源进行了识别。结果表明，矿井水与第四系萨拉乌苏组、侏罗系直罗组和延安组地下水水力联系紧密。矿井水主要离子形成受水−岩作用影响，主要阴阳离子来源于硅酸盐矿物与方解石的溶滤作用；受到反向阳离子交换作用影响，使矿井水中Na⁺含量高于浅部地下水；混合作用对矿井水水化学成分形成影响较小。矿井水受延安组、直罗组地下水与萨拉乌苏组地下水共同补给，三者在矿井水补给水源中所占比例分别为86.39%、1.59%与12.02%。研究成果可为该区的矿井水害防治与水资源处理利用提供依据。

针对旱区露天煤矿排土场土壤退化问题，采用高效放线菌菌剂接种及原位盆栽试验，探究了放线菌对新疆黑山露天煤矿排土场红豆草根系生长及根际土壤肥力的影响。结果表明：(1) 干旱条件下，放线菌接种可显著促进红豆草根系形态发育及生长。与对照相比，接种放线菌红豆草总根长、平均根系直径、根表面积及根总体积较不接菌对照均显著增加(P<0.05)；根鲜重、茎叶鲜重及总鲜重较对照分别增加了77.24%、130%及103.49%。(2) 接种放线菌显著增强了红豆草的抗旱性。接菌根谷胱甘肽、脯氨酸含量和根系活力分别增加了35.36%、229.23%和363.75%，降低了丙二醛含量和根细胞质膜透性。(3) 接种放线菌显著提高了红豆草根际土壤肥力。供试放线菌在红豆草根际土壤中定殖量为2.5×10⁵ cfu/g，接种后红豆草根际土壤细菌和放线菌总数较对照分别增加了113.7%和563.64%；根际土壤多酚氧化酶、脲酶及碱性磷酸酶活性较对照均达显著性增加(P<0.05)；进而显著提高了根际土壤全氮、有效磷和速效钾含量，其中土壤全氮增加量最大。(4) 相关分析表明，红豆草根生物量与根际细菌和放线菌数量、土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性及全氮含量呈显著正相关(P<0.01)。结果证实了土壤接种放线菌通过增强植物的抗旱性，提高根际土壤微生物数量、酶活性及肥力水平，显著促进植物根系发育及生长，为旱区煤矿植被恢复及退化土壤改良提供了科学依据。

高原高寒冻土区生态治理是世界性难题，在生态治理的同时进行煤炭资源保护更少先例可言。按照系统工程思路，以生态环境保护为宗旨，并兼顾残存煤炭资源的保护，在青海省木里地区生态治理过程中取得成果认识如下：研究了木里矿区自然气候特征控制下的生态易破坏且难于修复性；总结了土壤层状结构控制下的水土流失和植被水分补给特征；认为生态地质层缺失和破坏是致使生态破坏的关键症结。为此，借鉴前人成果，研发了煤层顶板及其上覆岩层生态地质层修复技术，建立了生态地质层损伤判识方法，分析了生态地质层修复与再造对煤炭保护及生态修复的意义。

生态自然修复为国家生态修复政策的重要方向；采取有限人工措施实现煤矿区生态的自然恢复促进，符合“双碳”目标背景下的工程实际需求也更具市场应用前景。针对煤矿区3种主要受损土地类型，系统梳理生态自然修复方向的研究成果，研究分析人工促进自然修复的理念内涵，并结合煤矿区受损生态生境特征，探讨煤矿区人工促进生态自然修复的分区分类治理模式及主要技术方向。研究表明，分区分类实施人工促进措施是低扰动、高效率实现煤矿区生态自然恢复的主要策略；具体实施中可在煤矿区生态自然修复潜力评估基础上，构建基于大部免于干扰、关键局部处理原则的人工促进生态自然修复3类区域治理体系，综合选用原有植被保护与促进更新、易扩繁乡土植被建植、微区域土壤重构改良、微地形地貌塑造等技术方法，来充分挖掘煤矿区的生态自然修复潜力，并应在矿区微地形与植被恢复关系、人工促进措施实施区域选择等方面加强研究，以进一步有效提升生态治理效率、降低工程成本。本研究可为经济、高效和稳定地实现煤矿区生态治理目标提供基础理论及技术策略支撑。

双U型地埋管换热器(DUBTHE)在实际应用中易出现管路交叉，引起热短路，造成换热性能降低，直接影响浅层地源热泵系统的运行效率。以西安某浅层地源热泵项目为工程背景，基于无限长线热源理论和斜率法，通过现场岩土热响应试验、不同测温法测温试验，研究了岩土初始平均温度、导热系数和体积热容，及管卡间距对DUBTHE换热性能的影响。结果表明：多点式测温线缆测得的岩土初始平均温度为17.08℃，更接近实际地层温度。该地层的岩土综合导热系数和综合体积热容分别为1.65 W/(m·K)、2.81×10⁶ J/(m³·K)。DN25 DUBTHE的夏、冬季单位延米换热量随着管卡间距减小而增加，且增速随管卡间距的减小先增大后减小。当管卡间距分别为1、2、3、4 m时，DN25 DUBTHE的夏季单位延米换热量较无管卡分别提高了21.03%、19.48%、15.16%、3.92%；DN25 DUBTHE的冬季单位延米换热量较无管卡分别提高了20.83%、19.48%、14.94%、3.79%。工程中最优的管卡布置方式为2 m或3 m管卡间距的DN25 DUBTHE。研究结果可为关中地区浅层地源热泵系统的优化设计提供经验借鉴与数据支撑。

某煤矿采用V8多功能电法仪开展CSAMT探测试验，由于研究区内电磁干扰严重，得出的卡尼亚视电阻率质量较低。为了提高视电阻率数据的质量及其利用率，尝试采用广域电磁法进行CSAMT数据的处理，分别应用单分量电场法、比值法(电场和磁场相比)计算广域视电阻率。结果表明：由于V8施工时不采集场源发射电流，单分量电场法计算结果误差较大；比值法的计算结果在高频段与卡尼亚视电阻率一致，但在低频段优于卡尼亚视电阻率，与实际地电情况更吻合；比值法广域视电阻率的反演结果准确地揭示了矿区含煤地层和奥陶系灰岩的界面，地层解释结果与钻探结果一致，验证了广域电磁法在煤矿CSAMT数据处理中的可行性和有效性。研究成果为其他矿产资源的CSAMT数据处理提供参考。

矿井电阻率法监测是采煤工作面顶底板水害预防的一项重要技术手段，但因井下监测环境电磁干扰复杂、强度极大，同时为煤矿安全生产考虑，最大发射电流受限，因此，矿井电阻率法监测采集数据的质量难以保证。为了从每日监测到的海量数据中选择可信度较高的数据加以利用，对比分析了常用的矿井直流电阻率法探测数据质量评价方法的优缺点，基于矿井电阻率法监测本身自动化、智能化、全波形、不间断数据采集的特点，研究了矿井电阻率法监测全波形数据的时频域特征；针对发射电流、原始数据噪声、数据稳定性3个方面，利用统计学原理提出定量的数据质量评价方法，设计了可用于矿井电阻率法监测数据质量评价的发射电流和稳定性、接收信号时间和空间稳定性以及原始数据的信噪比4种参数；并以此为基础建立了矿井电阻率法监测数据质量评价流程；最后应用于井下实际采集的监测数据。结果表明：该流程具备针对性强、手段丰富、较全面反映噪声干扰情况等优点，能够适用于井下电阻率法监测本身自动化、智能化、全波形不间断数据采集的特点，解决了现有技术条件下矿井电阻率法监测数据质量管控不足的问题。

全波形反演是勘探地球物理领域兴起的核心技术之一，不但可以构建地下速度结构，也能够反演衰减参数(品质因子Q)模型，有助于识别地下介质类型和构造(如流体和煤层陷落柱)，对煤和油气等自然资源的勘探和开发有重要意义。参数串扰是黏弹性全波形反演的关键难点，受速度误差影响，反演的Q模型会包含非常强的串扰噪声。针对该问题，提出了基于多目标函数的黏弹性全波形反演理论与方法，首先通过旅行时反演速度结构，再通过中心频率目标函数反演Q模型，最终使用波形差目标函数同时反演速度和Q模型。由于中心频率主要受衰减影响，因此，可有效减弱速度误差对Q反演的影响。最后，通过数值模拟验证了算法可有效地反演速度和Q模型。

为解决矿山灾害钻孔救援过程中地面钻机对地下钻头“长臂管辖”式驱动导致的钻进效率低、对孔壁扰动大和起下钻辅助时间长等问题，提出了无钻机双钻头仿生自平衡连续缆管钻进技术，而多功能连续缆管设计是该技术的重点和难点之一。为此，根据自平衡钻进系统的需求，从功能、结构、参数三大方面对多通道连续缆管进行设计。为实现连续钻进，多通道缆管需要同时具备泥浆循环、电能与信号传输和电磁屏蔽等功能，此外，还要具有足够强度和良好的弹性。对缆管的铠装缆线外径、内管与外管内外径参数进行设计并计算钻井液环空上返流速，计算结果表明缆管内外管直径参数设计满足最低上返流速要求。采用理论计算与数值模拟相结合的方法对缆管的关键部件进行受力分析，对外管抗拉压弯强度及外管壁抗挤压强度等进行强度校核。结果表明：多通道连续缆管结构设计合理，性能可靠，能够满足无钻机双钻头仿生自平衡钻进系统的技术要求，为矿山灾害无钻机双钻头仿生自平衡钻孔救援工作提供一种安全可靠、快速机动的多通道连续缆管技术和方法。

金刚石钻头是勘探工作中的常见破岩工具，但金刚石热稳定性较差，在钻进过程中会不断产生热量，干旱缺水条件下钻头自冷却对钻进效率的提高具有非常重要的意义。为降低干钻条件下钻头胎体与岩石界面间的摩擦因数从而减少钻进过程中金刚石的热损伤，在热压Fe基金刚石钻头胎体中添加二硫化钼(MoS₂)，研究MoS₂含量对Fe基钻头胎体相对密度、洛氏硬度、抗弯强度以及与白刚玉砂轮干磨时的磨损量和摩擦因数的影响，并用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等测试仪器分析了抗弯强度和摩擦磨损试验后的试样断口和表面的形貌及物相成分。试验结果表明，在试验范围内，Fe基胎体相对密度与MoS₂含量关系不大，但是与未添加MoS₂的Fe基胎体相比，其相对密度提高了约2.5%，达98%以上。Fe基胎体洛氏硬度随着MoS₂含量的增加先增大后减小，在MoS₂体积分数为8%时胎体硬度最大，洛氏硬度HRB值达101.3。Fe基胎体抗弯强度随着MoS₂含量的增加先增大后减小，在MoS₂体积分数为2%时胎体抗弯强度最大，达1 140 MPa。Fe基胎体磨损量随着MoS₂含量的增加先减小后增大，在MoS₂体积分数为4%时磨损量最小，为0.376 g。Fe基胎体与岩石界面间的摩擦因数则随着MoS₂含量的增加而逐渐下降，在MoS₂体积分数为10%时摩擦因数最小，为0.325。抗弯强度断裂试样断口形貌和物相分析表明，MoS₂的加入降低了Fe基胎体显微组织的连续性。摩擦磨损试验后试样形貌分析表明，MoS₂的加入降低了摩擦磨损过程中的粘着磨损和塑性变形。研究成果为减少干钻条件下金刚石磨损和热损伤，提高胎体耐磨性，延长钻头寿命奠定了理论基础。

为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平，提高装卸效率，开发一种双管自动加卸装置，实现不同工况下钻具的全自动装卸，解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题，完成装置结构和控制系统的设计，运用末端柔顺技术，限制施工过程中装置承受的载荷，明确控制程序关键边界条件，制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验，试验顺利完成4个钻孔的施工，共进尺1170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳，能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2~3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作，变为依靠程序控制自动完成，钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%，保证了双管定向钻进综合施工效率，减少了作业工人数量，降低了工人劳动强度，保障了施工安全。试验结果表明：双管自动加卸装置运行稳定可靠，施工工艺流程合理，装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑，为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。

钻探过程中，常遇到破碎性地层，容易发生井壁失稳而诱发井下复杂事故。增强破碎块之间的胶结力，提升井壁围岩力学强度，是解决该类地层井壁失稳的有效途径之一,微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术为实现这一途径提供了很好的借鉴。为此，通过实验研究，分析了巴氏芽孢杆菌在无固相钻井液体系中的生长情况，得到适合巴氏芽孢杆菌生长的无固相钻井液，由此构建微生物无固相钻井液体系。利用岩心浸泡实验和扫描电镜(SEM)分析方法，探讨了微生物无固相钻井液体系的固壁效果及其作用机理。结果表明：巴氏芽孢杆菌在由植物胶、聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基纤维素钠(CMC)组成且含有培养基的无固相钻井液中的生长情况最好，经过24 h的生长，600 nm波长处的吸光值(OD600)达到1.54。故确定微生物无固相钻井液体系的配方为：0.1%植物胶+0.1%PAM+0.1%CMC+巴氏芽孢杆菌(OD600=0.8)+0.25%氯化钠+1%尿素+0.75%酪蛋白胨+0.25%大豆蛋白胨。在微生物无固相钻井液体系中添加钙源，可以获得更好的固壁效果，固结后试样的抗压强度达到0.183 MPa。该体系的固壁机理是微生物在松散颗粒间诱导生成碳酸钙晶体，填充于孔隙中，增强了松散颗粒间的胶结力，使原本松散的碎石土形成整体，从而发挥固壁作用。