本文介绍了电法勘探中常用的装置，激发极化机理，对激发极化过程中的一些重要的参数进行了分析，介绍了Beam法的探测原理和装置的组成，对地质异常电场分布进行了理论分析。论文应用Ansoft软件对各种地质异常条件进行了仿真模拟，分析地质条件改变时电场分布变化对勘探结果的影响。并应用Matlab软件对分析结果进行处理。论文完成了测量系统的设计和制作，实现了数据的采集和传输。应用测量系统在实验室中进行模拟实验，对实验数据与仿真结果进行对比验证。文中对目前应用较广泛的几种正演分析方法进行了对比分析。主要介绍了基于有限元差分法的电场计算方法。采用Ansoft软件完成了模型的建立，将模型进行了有限元剖分，加载边界条件和激励电压。对有保护和无保护条件下的探测电压的传输距离进行了模拟，绘制了存在高阻异常体和低阻异常体时的电场分布等势图，对模型中异常体不同位置，不同形状等条件进行了仿真分析，列出仿真模型中各个测量点上的电压数值表。本文完成了勘探系统的设计和制作，系统由可调信号源、电压采集装置、通道切换装置、通讯装置、电流监测装置组成。应用测量装置进行实验，在各种地质异常条件下进行了实验模拟，完成测量数据采集，并将测量结果存储到Pc机中，将实验结果与仿真结果进行对比分析。通过仿真分析和实验可以发现异常体的电阻率发生变化会使其周围的电场分布发生变化。当异常体的电阻率一定时，其位置和形状的变化都会对测量极电压值产生影响。论文加深了对Beam超前地质预报技术的理论研究，仿真结果对隧道掘进过程的地质异常实时探测响应特征的研究及探测结果的解译工作部有所贡献。