利用地球物理技术进行煤层气(瓦斯)勘探,尚处于探索阶段。加强基础研究,积极开展超声物理试验,实现重点突破,形成针对我国煤层气勘探开发地质情况的地球物理技术是主要研究趋势。测试富气和不富气煤层的岩性和物性,以及这些物性与测井曲线和地震波场等特征之间的响应关系是煤层气岩石物理研究的重要内容。本论文通过煤样、煤芯的实验室温压条件下的弹性测试和野外的地球物理测井试验与统计分析,研究了煤的纵横波速度特征、衰减特征、方位各向异性特征、弹性模量及煤变质程度对弹性参数的影响;研究了煤的煤质(水分、灰分、挥发分)、孔隙度、含气量等地质参数与煤的密度、速度、电阻率等物理参数间的关系,并以大城矿区为例,井震叠后联合反演,预测了3号、6号煤层的瓦斯分布情况。通过研究分析得出以下结论:(1)通过六种不同变质程度煤的弹性试验得出,①煤的纵波速度、横波速度与视密度正相关,且沿煤层走向、倾向和垂直煤层层理方向的纵波速度逐渐降低;横波速度在走向、倾向和垂向上并不存在同样的变化关系,表现规律性较差;同一方向煤岩的纵波速度与横波速度存在良好的线性相关性,但同一传播方向不同偏振方向的横波速度与相同方向的纵波速度线性关系不同,说明横波速度存在不同方向的差异性。②煤的纵横波速度、衰减、泊松比方位各向异性在垂直层理方向最大,平行层理方向最小。③煤的最大镜质组反射率与视密度正相关、泊松比负相关、弹性模量正相关、纵横波速度正相关、品质因子正相关,其中以品质因子的相关程度最高。(2)通过测井试验得出,瓦斯含量与波速、密度、电阻率负相关;煤层孔隙度与声波时差、中子正相关,与密度负相关;煤岩水分增大,波速增大、中子减小、密度增大、自然伽马增大、电阻率降低;煤岩灰分增大,密度增大、自然伽马增大、电阻率降低、声波时差减小;煤岩挥发分增大,密度增大、自然伽马增大、电阻率增大、波速增大。(3)通过建立煤层物理参数预测地质参数的数学关系模型,并对模型进行验证,误差较小,结果可靠。