煤中孔隙发育特征决定了煤储层的吸附、渗流能力。为研究微生物厌氧降解对不同煤阶、全孔径段下孔隙特征的影响,本文分别以寺河矿无烟煤、屯兰矿烟煤以及宝日希勒露天矿褐煤作为底物,以寺河矿煤层气井产出水中富集并驯化获得的原位真菌与产甲烷菌混合菌群为菌源,开展微生物厌氧降解煤产甲烷实验。利用高压压汞、低温液氮吸附、低温二氧化碳吸附以及Sierpinski分形模型和FHH分形模型对降解前后煤中孔隙参数和分形特征变化进行表征;通过额外添加2-溴乙烷磺酸钠(BES)抑制生物甲烷生成,促进煤生物厌氧降解代谢产物的积累,并通过有机溶剂萃取、气质联用(GC/MS)以及场发射扫描电镜对厌氧代谢产物在煤中滞留效应和微生物在煤表面的附着效应进行研究,进而对微生物厌氧降解对煤孔隙发育的作用机理进行探究,主要结论如下:(1)随煤阶降低生物甲烷产量逐渐增加,褐煤生物甲烷产量最高为166.55μmol,而无烟煤为51.16μmol。添加产甲烷抑制剂BES后,不同煤阶下生物甲烷合成均被显著抑制。(2)无烟煤残煤全孔径下孔容和比表面积均明显降低;烟煤残煤中大孔和中孔孔容略微增加,而微孔和超微孔孔容明显降低;褐煤残煤中大孔与中孔孔容明显增加,而超微孔、微孔以及过渡孔孔容却略微降低;无烟煤和烟煤残煤中微孔孔隙表面粗糙程度增加,而过渡孔孔隙复杂程度降低,其他孔隙分形特征未发生显著变化。(3)微生物厌氧降解产生的芳香族含氧衍生物与杂环有机在煤中具有显著的滞留效应,同时发现随煤阶降低滞留效应逐渐减弱。(4)不同煤阶降解残煤表面附着有大量杆状、球状以及丝状的微生物,部分微生物还在渗流孔周围及内部大量附着,其中无烟煤中观察到的附着效应最强。(5)微生物厌氧降解后无烟煤、烟煤以及褐煤中孔隙发育的变化主要是由微生物溶蚀作用、厌氧代谢产物的滞留效应以及微生物的附着效应共同作用导致的。