废弃矿井煤层气资源地球物理勘探研究进展

煤炭开采形成大面积的采空区和数量众多的废弃矿井，在这些废弃矿井中蕴藏着大量的煤层气资源。区别于常规煤层气资源，废弃矿井煤层气资源的勘探和开发受到采空区分布、覆盖层、围岩情况、裂隙带发育情况、煤层顶底板情况、煤矿开采方式以及采空区地下水等情况的综合影响，利用地球物理勘探技术可以为废弃矿井煤层气的开发提供技术支持。本文介绍了山西煤炭地质的基本情况，分析了采空区坍塌及积水的机制，以及围岩与采空区的地震波场特征、电性特征、激发极化特征和放射性氡异常特征；介绍了地震法、直流电法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法、激发极化法、放射性勘探法、微动勘探法、航空瞬变电磁法和半航空瞬变电磁法探测采空区的原理、方法及应用。指出开发、研究新的地球物理方法，建立多方法、多维度、多空间的采空区综合探测体系，充分利用地球物理大数据，深入发掘人工智能反演技术，可为我国废弃矿井煤层气资源的勘探和开发提供技术支持。