辨识煤层中裂隙发育规律对于评价煤层渗透性和水力压裂等措施作用效果方面具有重要意义，随着煤矿开采深度的增加，在地应力及构造应力等因素作用下，煤层裂隙发育的复杂性更加显著，传统的探测技术难以准确识别水力化措施裂隙渗流路径。为此，本研究利用煤层杆菌与B-GFP表达质粒融合，构建了具有荧光特征的人工基因改造蓝绿荧光菌，结合其在煤层环境中的优良适应性及稳定的表面吸附特性，确定了B-GFP荧光菌生物示踪技术，系统分析了不同稀释倍数的荧光菌在煤表面的吸附规律及其在煤层裂隙中的渗流路径，为煤层水力化措施效果评价提供了新途径。实验表明，菌液在煤层的扩散受有机代谢物含量和裂隙特征双因素影响，高浓度时具较强的浸润性，易在煤表面形成菌-液两相膜，导致菌体聚集成易于观测的菌斑；而在高稀释倍数下，菌液的浸润性减弱，菌体更依赖鞭毛在粗糙表面分散吸附。实验结果证实，50倍稀释度被发现是构建均匀菌膜的最佳条件，且具有最高的多类型的示踪可辨识度。此外，B-GFP荧光菌在预裂煤样贯通裂隙中能够稳定附着，不受裂隙二次发育和扩展的影响，可靠地标记出贯穿型大裂隙、缝网以及半封闭型裂隙分布。回采工作面煤层注水影响半径的生物示踪法评价研究发现，该项技术能够准确的刻画出不同裂隙的分布区域，且刻画出注入水的空间渗流特征，结果表明，煤层注水的实际影响半径大于4 m，钻孔间距可扩展至8 m。本研究为优化煤矿瓦斯防治和水力化措施设计提供了重要的理论支持和实践依据，对提高水力化措施的有效性研究具有显著的应用价值。

1. 材料和方法
1.1 煤层菌源的分离与获取
1.2 荧光示踪菌煤裂隙表面吸附规律与裂隙分布均性分析
1.3 荧光示踪菌原生裂隙标记模拟实验
1.4 B-GFP荧光菌在煤裂隙中的空间分布特性测定
1.5回采工作面水力化措施效果评价
1.6 荧光菌吸附量的半定量分析与含水量测定
2 实验结果与讨论
2.1 不同丰度荧光示踪菌在煤裂隙表面的吸附规律
2.2固体表面荧光菌吸附率与丰度关系
2.3示踪菌在煤裂隙表面分布均性的相似模拟分析
2.4回采工作面水力化措施效果荧光示踪评价
3 结论

肖栋,彭苏萍,李学臣,等.基于B-GFP荧光菌的煤层注水扩散的空间特征及隙网渗流规律的生物示踪研究[J/OL].煤炭学报,1-20[2025-01-23].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1384.