在煤炭开采中,矿井水害是影响煤矿安全生产的主要因素之一,煤层附近的富水区严重威胁着煤矿的生产安全,探明地下煤层附近富水区的情况,可以有效地指导煤矿水害的防治工作。在井下防治水工作中,所使用的主要方法,有瞬变电磁法和直流电法,井中直流电法又以高密度为主,本论文是在国内外矿井直流电法和有限元理论研究基础上,进行数值模拟、成像,分析矿井煤矿工作面底板异常体响应的特征,为实际的测量数据解释提供理论参考。本文采用的是直流电法中高密度的测量方式,选择二极测量装置,使用编程软件,对建立的多种地质模型进行数值模拟,然后在利用反演软件反演成像,将成像后的结果与地电模型对比解释分析,为煤矿防治水提供技术和理论支持。最后主要介绍了直流电阻率法在矿井中三维成像的应用实例和直流电阻率法在矿井中应用所存在的问题,以及今后需要研究的方向。如何在井下环境中,利用有限的空间,展开矿井三维直流电阻率法数值模拟以及勘探,是本论文进行研究的主要内容。首先介绍了直流电阻率法的相关理论、矿井直流电法的特点,以及正、反演理论和有限单元法的基本思想,包括三维点电源场的边值与变分问题、网格剖分、线性差值与单元分析、总电位计算等内容。其次是利用井下的两条巷道和联络巷首先建立地电模型,在模型的基础上再加入低阻异常体,用Visual Fortran编程软件对每个模型进行编程,建立全空间的有限元正演数值模拟,再用RES3DINV反演软件采用电极位于水层下反演方式进行反演成像,输出反演数据,用Surfer软件绘图,便于对每个模型进行对比。