CN102607663A

CN102607663A - 一种探测地下空腔体积的方法和装置

Info

Publication number: CN102607663A
Application number: CN2011103882113A
Authority: CN
Inventors: 高宝平; 李金刚; 刘淑琴; 陈�峰
Original assignee: ENN Coal Gasification Mining Co Ltd
Current assignee: ENN Science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: CN102607663B

Abstract

本发明属于地质和探测领域，涉及一种探测地下空腔体积的方法和装置。具体地，所述探测地下空腔体积的方法，包括如下步骤：1)使所述地下空腔充满水或者所述地下空腔中原本已经充满水；2)向所述地下空腔中加入已知量为A₀ mg的可检测试剂；3)使步骤2)中的可检测试剂在水中分布均匀；4)然后检测水中的可检测试剂的浓度C′mg/L；5)根据下面的式子计算地下空腔中充满的水的体积V′，得到地下空腔的体积V：V＝V′＝A₀/C′/1000m³。本发明还涉及一种探测地下空腔的装置。本发明的方法能够精确地测定地下空腔特别是燃空区的体积，并且周期短、无风险、重复性好、工艺简单。

Description

一种探测地下空腔体积的方法和装置

技术领域

本发明属于地质和探测领域，涉及一种探测地下空腔体积的方法和装置。

背景技术

煤炭地下气化技术是一种将埋藏在地下的煤炭进行直接的有控制的燃烧，通过煤的热作用及化学作用，产生可燃气体的方法，具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点。气化结束后，原有煤层经气化开采形成燃空区。

油页岩是指干酪根含量高，并可以分馏出相当量石油的细粒沉积岩，灰分的质量分数大于40％，含油率在3.5％-30％之间的固体可燃有机。油页岩和煤的区别在于它的灰分质量分数大于40％。油页岩必须经加热才能从中释放出烃类气体和液体。目前的开采思路之一是提高地下燃烧过程的热分解效率和采收率，加热开采后也会形成燃空区。

无论是煤炭地下气化还是油页岩以及其他含碳有机质的开采所形成的燃空区，都会残留着加热、气化过程中产生的污染性副产物——含有砷、汞等有毒金属离子的煤灰或气化残渣，以及多环芳烃等有机物。随着时间推移，煤层水等会渗入并充满整个燃空区，这些污染物会随水体迁移扩散，造成邻近地层水源的污染。为了准确掌握燃空区中的污染物种类以及量，燃空区体积成为必要参数；另外，气化后形成的燃空区可能造成地表沉降，在气化后需要经过必要的充填处理，为了确定充填工艺以及充填材料用量，燃空区体积也成为必要参数之一。因此，燃空区体积的精确测定非常重要。

然而，尽管水文学上测量通道渗漏的方法很多，尚未涉及地下空腔例如燃空区的体积的探测，且大多用于原始地质构造状况下进行测量，在破坏后的地质构造并存在复杂吸附介质(特别是强吸附介质，例如气化残留物，即煤灰或气化残渣)状态下针对体积探测并无有效的方法。现有的水文学方法不考虑周边环境介质对示踪剂的吸附影响，难以精确定量腔体体积，特别是在强吸附介质存在环境下没有考虑吸附对体积探测的影响，并且只是做路径、通道识别，通过水体自然流动带动示踪剂的迁移以满足需求，需要周期长、均衡性差、测试精度不足。

地质勘探系统中采用的三维地质技术能够实现燃空区体积探测。其主要是应用地震原理，采用相对示踪法，通过多条测线同时观测，进行面积性地震数据采集，得到三维数据体，从而详细了解地下三维地质结构，进行找矿和解决地质问题。

然而，目前三维地震技术存在如下不足：1、实施成本高、过程复杂：实施探测需要大量设施设备、软件硬件支持；实施过程涉及使用炸药、炮点钻孔构建等环节，相对较为复杂。2、风险性较大：由于其应用地震原理，需要埋设炸药引爆作为冲击波，冲击波可能对燃空区顶板造成破坏。3、有一定的局限性，随着燃空区深度增加，其探测精度等下降、探测难度加大(利用地震属性预测煤层厚度及古河流冲刷带的方法，中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院，中国煤炭地质，2010年第10期；地震数据源的选择对于溶洞有效识别的效果分析，山东科技大学地质科学与工程学院；山东科技大学学报(自然科学版)，2010年第05期)。

因此，亟需一种操作简单、成本降低、测量准确、测量周期较短、并且无风险的地下空腔(例如燃空区)的体积探测方法，为煤炭地下气化等形成的燃空区的处理工艺提供必不可少的技术支撑。

发明内容

本发明人经过深入的研究和创造性的劳动，得到了一种探测地下空腔体积特别是燃空区体积的方法，本发明人惊奇地发现，该方法能够精确地测定地下空腔特别是燃空区的体积，并且周期短，重复性好、工艺简单且无风险。由此提供了下述发明：

本发明的一个方面涉及一种探测地下空腔体积的方法，包括如下步骤：

1)使所述地下空腔充满水或者所述空腔(地下空腔)中原本已经充满水；

2)向所述地下空腔中加入已知量为A₀mg的可检测试剂；

3)使步骤2)中的可检测试剂在水中分布均匀；

4)然后检测水中的可检测试剂的浓度C′mg/L；

5)根据下面的式子计算地下空腔中充满的水的体积V′，得到地下空腔的体积V：

V＝V′＝A₀/C′/1000m³。

上述步骤1)中，所述空腔为地下空腔，例如含碳有机质地下气化形成的空腔，特别是含碳有机质(例如煤炭或油页岩)气化后的燃空区。所述地下空腔，可以是全部或部分位于地平面或地面以下的空腔，优选全部位于地平面或地面以下的空腔，特别是空腔底部到地平面或地面的垂直距离大于或等于300米的地下空腔。对于燃空区，一般而言，在气化开采之后会充满水；也可以人工注满水。在本发明的一个实施方案中，所述空腔或燃空区距离地面垂直深度为300米(300米是指空腔底部至地面或地平面的距离)。

步骤2)中，可检测试剂可以是示踪剂，优选的是荧光素钠。荧光素纳目前做为示踪剂一般应用于医学领域，本领域目前研究示踪剂大多数选择放射性示踪剂，荧光素纳作为溶解性示踪剂极少使用。本发明在优选的实施方案中，针对使用荧光素钠为可检测试剂开发了特别适用的工艺和参数，付出了不懈的努力和创造性的劳动。可检测试剂的用量并不特别限定，只要能够方便有效地测定其浓度以及使用后的稀释浓度即可。一般地，对于本领域技术人员而言，可以根据具体的可检测试剂的种类特别是放射性示踪剂，能够确定其用量；但是对于荧光素钠而言，在一个实施方案中，其浓度是80-100g/L。可以采用计量泵或蠕动泵加可检测试剂；可以每隔一定时间(例如8小时)取样测得可检测试剂的浓度，开始时浓度逐渐升高，但增加幅度逐渐减小，当浓度增幅小于一定幅度时(例如0.003mg/L)，停止加入。

上述步骤3)中，可检测试剂在水中分布均匀是指可检测试剂在空腔水中的浓度基本上均一。可以通过间隔的抽样浓度检测进行判断。可以经过较长的时间，通过自然扩散达到分布均匀，也可以采用人工的加速措施。自然扩散或流动进行的周期长、效果差，测试结果稳定性差。在本发明一个优选的实施方案中，通过人工水体循环或扰动(例如使用潜水泵，规格不小于25m³/h)促进可检测试剂在空腔(例如燃空区)内与水充分混合达到分布均匀，缩短可检测试剂在空腔(例如燃空区)内的扩散达到分布均匀的时间，同时可消除因空腔中含有的吸附介质吸附可检测试剂带来的测量误差的影响，保证测试结果的精确性。在本发明的具体的实施方案中，采用双孔(例如，如图1所示)或多孔(例如3孔，如图2所示)的水体循环的方法。所述双孔或多孔为人工钻孔(孔径的范围是150-400mm，例如200mm或200mm左右)。在本发明的一个实施方案中，在停止加入可检测试剂后进行水体循环或扰动不小于72小时(例如72-108小时)后可检测试剂(特别是荧光素钠)在水中分布均匀。

在本发明的一个实施方案中，监测可检测试剂的浓度，当可检测试剂浓度的监测曲线趋于稳定时，可检测试剂(特别是荧光素钠)在水中分布均匀；曲线平稳时浓度为可检测试剂在水中均匀分布后的浓度C′mg/L。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述步骤2)还包括计算已知量A₀mg与环境吸附的可检测试剂的量B₀mg的差值的步骤，并且根据如下的式子计算地下空腔体积V：

V＝V′＝(A₀-B₀)/C′/1000m³。

在本发明中，与流体相互接触且能够对流体中的某一种或多个组分产生吸附现象的介质的集合称之为吸附环境；吸附环境对流体中的某一种或多个组分产生的吸附为环境吸附或环境介质吸附；具体地，所述组分可以是示踪剂例如荧光素钠，所述介质具有多孔结构，特别是为气化残留物例如煤灰或气化残渣。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述环境吸附为强吸附介质的吸附。

在本发明中，当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生富集，此现象称为吸附。具备吸附能力的物质即为吸附介质。在本发明中，能够对流体中某一组分产生吸附且其在固相中浓度高于液相中浓度的吸附介质称之为强吸附介质，例如煤炭气化后所形成的气化残留物(例如煤灰或气化残渣)，可对流体(例如地下水)中某一组分(例如示踪剂荧光素钠)产生吸附作用。

本发明人发现，扣除环境吸附特别是强吸附介质吸附的可检测试剂，能够使体积探测的精确度显著提高。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述强吸附介质吸附的可检测试剂的量B₀通过如下式子(式1)计算：

B₀＝A₀×K_d，

其中，K_d为可检测试剂在强吸附介质和水中的分配系数。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述分配系数K_d通过如下方法获得：

a)配制已知浓度为a mg/L的可检测试剂的水溶液；

b)向步骤a)的水溶液中加入适量的强吸附介质(例如气化残留物)；具体地，向每升步骤a)中的水溶液中加入质量M毫克的强吸附介质(例如气化残留物)；根据发明人的多次实验探索，优选地，M与a的关系满足：0.0032≤a/M≤0.0047。

c)使强吸附介质充分吸附(例如通过震荡的方式)可检测试剂，过滤；

d)然后检测滤液中可检测试剂的浓度b；

e)通过如下式子计算分配系数K_d：

K_d＝介质吸附的可检测试剂的量/总的可检测试剂的量＝(总的可检测试剂的量-滤液中的可检测试剂的量)/总的可检测试剂的量＝(a-b)/a。

在本发明的一个实施方案中，所述气化残留物按照或模拟与气化开采或形成燃空区的相同的工艺得到。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述分配系数为一次或多次重复(例如重复1、2、3、4、5次，或5次以上)权利要求5中所述方法得到的K_d的平均值。

当不存在环境吸附或者强吸附介质时，K_d值为零。

根据本发明任一项所述的方法，其中，根据如下的式子(式2)计算空腔体积V：

V = V^{'} = (A_{0} - B_{0}) / C^{'} / 1000 = (A_{0} - A_{0} \times K_{d}) / C^{'} / 1000 = A_{0} (1 -

K_{d}) / C^{'} / 1000 = \frac{C_{0} V_{0} (1 - K_{d})}{1000 C^{'}} m^{3}

其中，

C₀——使用的可检测试剂溶液的浓度，单位mg/L；

V₀——使用的可检测试剂溶液的体积，单位L；

K_d——可检测试剂在强吸附介质和水中的分配系数，无量纲；

C′——均匀分布后空腔水中的可检测试剂的浓度，单位mg/L；

V′——空腔水或空腔的体积，单位m³。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述可检测试剂为示踪剂；具体地，为荧光素钠。

根据本发明任一项所述的方法，其中，所述空腔或地下空腔为燃空区。

本发明的另一方面涉及一种探测地下空腔的装置，包括水循环单元、可检测试剂单元、检测单元；可选地，还包括投料单元和/或计算单元。具体地，所述水体循环单元包括水泵。所述投料单元为计量泵或蠕动泵。本发明的装置用于实现本发明的上述探测地下空腔体积的方法。

本发明中涉及的术语解释如下：

燃空区：煤层、油页岩及其他类含碳有机质开采或构建后形成的不规则空腔，内部有煤灰或气化残渣及其他类污染物，在弱含水条件下开采或构建结束后，煤层水等会充满煤层及其他类含碳有机质且残渣中部分污染物会随水体迁移扩散污染地下水源。

含碳有机质：

1)煤，包括所有种类的煤，例如无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤、藻煤等，还包括由煤产生的半焦，焦油，蜡，沥青等煤基产品；

2)石油，包括各种石油以及石油炼制过程中生产的航煤，汽油，煤油，柴油，蜡、焦油、沥青等石油基产品；

3)油页岩；

4)生物质，包括秸秆等；

5)其它有机物质，包括废轮胎，废塑料等废弃有机物质，以及有机生活垃圾；

6)或者，所述含碳物质还可以包括上面列举的各物质的混合物。

发明的有益效果

1、本发明的方法能够精确地测定地下空腔特别是燃空区的体积，并且周期短，重复性好、工艺简单。

2、本方案通过水泵循环强化示踪剂的混合均匀，能够利用双孔及多孔进行混匀强化，其效率更高，混合效果更好。

3、通过本方案的实施，能够实现对燃空区体积的精确测定，为燃空区内污染物总量判定、热污染总量判定及后续填充处理方案实施能够提供基础技术支撑。

附图说明

图1：双孔循环流程图。附图标记1表示钻孔，2表示钻孔，3表示地下空腔或燃空区；A表示取样点(用于取水样检测可检测试剂的浓度)，B表示加药(加可检测试剂)泵连接管，B₁表示盛有可检测试剂的容器，B₂表示计量泵。

图2：多孔循环流程图。1表示钻孔，2表示钻孔，3表示地下空腔及燃空区；A表示取样点(用于取水样检测可检测试剂的浓度)，B表示加药(加可检测试剂)泵连接管，B₁表示盛有可检测试剂的容器，B₂表示计量泵。

图3：油页岩燃空区体积探测流程图。附图标记1表示钻孔，2表示钻孔，3表示地下空腔及燃空区；A表示取样点(用于取水样检测可检测试剂的浓度)，B表示加药(加可检测试剂)泵连接管，B₁表示盛有可检测试剂的容器，B₂表示计量泵。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1：分配系数K _d 的测定

通过实验室模拟地下空腔形成试验，取燃烧、加热或气化残留物做吸附特性测定，具体操作如下：取质量为M毫克的大雁煤田褐煤气化残留物放入容器内，分别制取浓度为a₁mg/L、a₂mg/L、a₃mg/L、a₄mg/L、a₅mg/L的示踪剂(荧光素纳)溶液，将气化残留物同1000ml该溶液混合在一起，其中M与a_n的关系满足：0.0032≤a₅/M＜a₄/M＜a₃/M＜a₂/M＜a₁/M≤0.0047，在震荡器上震荡48小时，然后将样品过滤，测试滤液中示踪剂(荧光素纳)浓度为b₁mg/L、b₂mg/L、b₃mg/L、b₄mg/L、b₅mg/L。

通过不同a₁mg/L、a₂mg/L、a₃mg/L、a₄mg/L、a₅mg/L不同浓度测试，根据K_d＝(a-b)/a分别计算K_d值。将获得的K_d取平均值，作为衡量该残留物对示踪剂(荧光素纳)吸附特性的分配系数。

表1：实施例1溶液检测浓度

a_n(mg/L)	160	175	190	205	235
						b_n(mg/L)	59.4	65.1	68.8	73.4	83.9
M(mg)	50000	50000	50000	50000	50000

由此测得气化残渣的K_d＝0.636。

实施例2：地下煤炭气化燃空区体积探测应用

1.获取气化残渣对示踪剂(荧光素钠)的吸附特性：

在煤炭地下气化炉进行气化前取待气化区域褐煤做模拟地下气化燃烧试验，取燃烧后的煤灰参照实施例1检测获得特定示踪剂(荧光素钠)在其中的吸附特性(分配系数K_d＝0.624)。

2.燃空区内水体扰动强化措施：

a、如图1，气化后的燃空区内充满水后需要通过地面水泵系统实现扰动，主要利用两个连通的钻孔1、钻孔2(孔径范围在150-400mmm之间)间循环强化燃空区内水体扰动，水流方向按照箭头所示方向流动在不产生外排水情况下实现混合均匀。或者，

b、如图2气化后的燃空区内充满水后需要通过地面水泵系统实现扰动，主要利用多个连通的钻孔2、钻孔1、钻孔2间循环强化燃空区内水体扰动，水流方向按照箭头所示方向流动，在不产生外排水情况下实现混合均匀。

具体方法如下：

(1)在钻孔1内架设潜水泵，规格不小于25m³/h，同时安装地面管路具备将钻孔1内出水输送至钻孔2内，在位置A设置取样点，位置B预留接加药泵连接管位置。

(2)气化炉闭炉后，煤层水涌入充满燃空区，首先利用炉体钻孔1从开始进行抽提，抽提出水回灌钻孔2中，抽提时间一般为72小时，循环抽提直至达到稳定。

3.示踪剂(荧光素钠)投加方式及体积测定方法：

在地面配制特定浓度的示踪剂溶液置入容器B₁内，通过计量泵B₂按照水流比与示踪剂溶液比例为10000∶1的体积比将示踪剂通过B位置进行连续投加；同时在泵的另一端出水口取水样检测示踪剂(荧光素钠)浓度，当第一次检测到示踪剂时继续加药24小时后停止加药。

B位置停止加药后持续循环水体扰动108小时，期间在A位置取样监测示踪剂浓度，当示踪剂浓度监测曲线趋于稳定时，取曲线平稳时浓度为最终平衡浓度。

具体步骤如下：

(1)配制一定浓度(浓度80g/L)的示踪剂(荧光素钠)溶液，使其完全溶于水，混合均匀。

(2)采用计量泵将特定浓度示踪剂溶液流量按照10000∶1的比例经B位置与循环水混合后注入燃空区。

(3)在B位置加药开始12小时后，在A位置开始取样测定示踪剂浓度，此后每间隔8小时取样测定一次，记录其浓度变化情况。

(4)将A位置取样测得浓度逐渐升高，但增加幅度逐渐减小，当浓度增幅小于一定幅度时(0.003mg/L)，B位置停止加药，并记录加入的总示踪剂溶液量(15.1升)。

(5)B位置停止加药后持续循环108小时，期间在A位置取样监测示踪剂浓度，当示踪剂浓度监测曲线趋于稳定时，取曲线平稳时浓度为最终平衡浓度(实际为0.047mg/L)。停止循环，按照本发明中的式子(式2)计算。

由此精确地得到了地下煤炭气化燃空区的体积V＝6823.86立方米。

实施例3：油页岩燃空区体积探测应用

1.获取油页岩采空区残渣对示踪剂(荧光素钠)的吸附特性：

在油页岩开采前获取待采区域油页岩样品做相同工艺条件下试验，取实验后油页岩气化残留物参照实施例1通过实验室检测获得特定示踪剂(荧光素钠)在其中的吸附特性(分配系数)。

2.燃空区内水体扰动强化措施：

如图3，开采后的燃空区内充满水后需要通过地面水泵系统实现扰动，主要利用两个连通钻孔1、钻孔2间(孔径范围在150-400mmm之间)循环强化燃空区内水体扰动，水流方向按照箭头所示方向流动在不产生外排水情况下实现混合均匀。

3.示踪剂(荧光素钠)投加方式及体积测定方法：

在地面配制特定浓度的示踪剂溶液置入容器B₁内，通过计量泵B₂按照水流比与示踪剂溶液比例为10000∶1的体积比将行示踪剂通过B位置进行连续投加；同时在泵的另一端出水口取水样检测示踪剂浓度，当第一次检测到示踪剂时继续加药24小时后停止加药。

B位置停止加药后持续循环72小时，期间监测示踪剂浓度，当示踪剂浓度监测曲线趋于稳定时，取曲线平稳时浓度为最终平衡浓度。

具体步骤如下：

(1)配制一定浓度(浓度100g/L)的示踪剂(荧光素钠)溶液。

(2)采用计量泵将示踪剂溶液按照10000∶1的体积流量比例经B位置与循环水混合后注入燃空区。

(4)将A位置取样测得浓度逐渐升高，但增加幅度逐渐减小，当浓度增幅小于一定幅度时(0.003mg/L)，B位置停止加药，并记录加入的总示踪剂溶液量。

(5)B位置停止加药后持续循环72小时，期间在A位置取样监测示踪剂浓度，当示踪剂浓度监测曲线趋于稳定时，取曲线平稳时浓度为最终平衡浓度。停止循环，按照本发明中的式子(式2)计算。

由此精确地得到了油页岩燃空区的体积。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims

1.一种探测地下空腔体积的方法，包括如下步骤：

1)使所述地下空腔充满水或者所述地下空腔中原本已经充满水；

2)向所述地下空腔中加入已知量为A₀ mg的可检测试剂；

3)使步骤2)中的可检测试剂在水中分布均匀；

4)然后检测水中的可检测试剂的浓度C′mg/L；

V＝V′＝A₀/C′/1000m³。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤2)还包括计算已知量A₀ mg与环境吸附的可检测试剂的量B₀ mg的差值的步骤，并且根据如下的式子计算地下空腔体积V：

V＝V′＝(A₀-B₀)/C′/1000m³。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述环境吸附为强吸附介质的吸附。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过如下式子计算所述强吸附介质吸附的可检测试剂的量B₀：

B₀＝A₀×K_d，

其中，K_d为可检测试剂在强吸附介质和水中的分配系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据如下的式子计算地下空腔体积V：

V＝V′＝A₀(1-K_d)/C′/1000m³

其中，各符号的含义如权利要求1至4中任一项所示。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据如下的式子计算地下空腔的体积V：

V＝V′＝C₀V₀(1-K_d)/C′/1000m³，

其中，

C₀——加入的可检测试剂溶液的浓度，单位mg/L，

V₀——加入的可检测试剂溶液的体积，单位L，

其它符号的含义如权利要求1至4中任一项所示。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，可检测试剂溶液的浓度为80,000-100,000mg/L。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中，分配系数K_d通过如下方法获得：

a)配制已知浓度为a mg/L的可检测试剂的水溶液；

b)向步骤a)的水溶液中加入适量的强吸附介质(即气化残留物)；

c)使强吸附介质充分吸附可检测试剂，过滤；

d)然后检测滤液中可检测试剂的浓度b mg/L；

e)通过如下式子计算分配系数K_d：

K_d＝(a-b)/a。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述强吸附介质为气化残留物；具体地，所述气化残留物按照或模拟与气化开采或形成燃空区的相同的工艺得到。

10.根据权利要求8所述的方法，其中步骤b)中，向每升步骤a)中的水溶液中加入质量M毫克的强吸附介质，并且M与a的关系满足：0.0032≤a/M≤0.0047。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述分配系数为一次或多次重复权利要求8中所述方法得到的K_d的平均值。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3)中，通过人工水体循环或扰动使可检测试剂在水中分布均匀。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，采用双孔或多孔进行人工水体循环或扰动，所述双孔或多孔为人工钻孔。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，进行人工水体循环或扰动的时间为不小于72小时；优选72-108小时。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，通过如下方法判断可检测试剂在水中分布均匀：

每隔相同的时间取样，检测可检测试剂的浓度，浓度变化小于0.003mg/L。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述可检测试剂为示踪剂；具体地，为荧光素钠。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述地下空腔为燃空区；具体地，为或含碳有机质气化后的燃空区；更具体地，为煤炭或油页岩气化后的燃空区。

18.一种探测地下空腔的装置，包括水循环单元、可检测试剂单元、检测单元；可选地，还包括投料单元和/或计算单元。