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随着煤炭行业去产能工作推进，煤矿企业兼并重组大势所趋，未知的煤矿富水区给煤矿生产带来了很多困难。常见的富水区如:采空区、岩溶洞穴和断层构造，会导致煤矿掘进和生产中突泥涌水，危及工作人员和设备安全，造成重大经济损失。近年，为防止煤矿安全生产事故，我国越来越重视对煤矿富水区的探测工作，高密度电阻率法作为一种精确、高效、快速的探测手段被广泛运用。 本文前期在大量查阅、搜集了大量的相关资料的基础上，熟悉、掌握了有关高密度电阻率法的理论基础、方法技术、以及高密度电阻率法常用四极装置的优缺点后，针对煤矿生产中主要富水区地质形态，建立了五种典型的富水区地质模型并对其反演图像进行研究、分析总结其电性特征。 通过采空区地质模型正演总结出:高密度电阻率法在探测水平单个高低电阻相间的异常体时有很好分辨率;探测水平连续高阻或连续低阻异常体时横向分辨率差，但能区分连续高阻或连续低阻异常的整体规模;探测纵向叠加的高阻-高阻、低阻-低阻异常体时纵向分辨率差，但能区分高阻-高阻、低阻-低阻异常组合体;高密度探测高阻-低阻异常体时横向纵向均有很好的分辨率;探测低阻-高阻异常体时浅部低阻异常反映明显但深部高阻体无反映。 通过水平煤系地层与灰岩地层中的采空区和溶洞纵向叠加模型总结出:高密度电阻率法能较精确的区分岩性界面，高密度探测纵向叠加高阻-低阻异常体时横向纵向均有很好的分辨率，深部低阻异常规模大于实际模型;探测低阻-高阻异常体时深部高阻体无反映。 通过倾斜煤系地层与灰岩地层中的采空区和溶洞模型总结出:高密度电阻率法在探测倾斜煤系地层与灰岩地层中的采空区和溶洞时浅部区分岩层界面但深部岩层分界面不明显;能够很好的区分溶洞位置，但倾斜的采空区实际位置和空间分布范围及形态有一定差异。 通过断层破碎带模型总结出:高密度电阻率法在断层破碎带时浅部展现出了很好分辨能力，深部异常分辨率较低。 最后通过对已知点的试验，确定工区地球物理特性，并运用高密度电阻率法在煤矿采空区、顶板溶洞通道二个工程中的应用与验证，取得了较好效果，达到了研究目的，同时也为高密度电阻率法勘探在煤矿富水区探测中的应用提供了相关参考依据和应用经验。