煤层CO₂封存是我国CCUS的重要途径，也是实现“双碳”目标的重要技术。我国煤炭资源丰富，采空区面积巨大，可为CO₂地质封存提供充足空间。同时，煤具有很强的吸附和容纳CO₂能力，煤层封存CO₂还可同步驱替煤层气。此外，煤层气生物工程可将煤层或采空区注入的CO₂转化为甲烷，实现封存CO₂的资源化利用。然而，封存CO₂迁移泄漏严重影响CCUS长期稳定。地质储层丰富孔裂隙结构，以及CO₂注入过程中所产生次生裂隙为CO₂运移泄露提供了通道。虽然煤的强吸附性能够对CO₂运移起到一定限制作用，但仅依靠储层自身对CO₂进行控制是十分有限的。为保证封存稳定性，人工干预势在必行，以限制CO₂运移，防止泄露。微生物矿化通过诱导碳酸钙沉淀已在土壤固化、混凝土裂缝修复等方面取得显著成效。与直接添加碱性化学物质相比，微生物矿化可以促进更广泛、更均匀的沉淀分布，所形成生物矿物更加致密坚固能够有效封堵多孔介质孔裂隙。本文通过比较现有生物矿化途径，结合煤层原位地质环境，优选煤层CCUS应用潜力高的生物矿化途径。通过菌群培育和条件优化获得高效诱导碳酸钙沉淀的功能菌群，分析其碳酸钙沉淀生化过程，揭示微生物菌群诱导碳酸钙沉淀机理。开展煤参与的生物矿化实验，探究煤组分在生物矿化过程中的作用，明确生物矿化对煤孔隙的影响。研究生物矿化对CO₂影响的响应，探讨其CCUS应用潜力。研究结果有力支撑了CCUS长期稳定封存和“双碳”目标实现。

煤层，本源微生物，碳酸钙沉淀，CCUS，孔隙