煤层采空区一直是关系煤矿安全开采一个主要因素。随着我国对煤矿安全生产的重视程度的加强,探测采空区位置及范围渐渐成为地球物理勘探的重要的一个任务之一。为了实现对煤矿采空区的准确探测,本次综合使用地震和电法等多种方法进行综合探测。首先,研究了煤矿采空区的形成、发育过程,总结了煤层采空区的地质特征。煤层采空后上覆岩层发生变化主要可以分为垮落带、裂隙带及弯曲带三带;煤层采空区根据破坏程度划分可以分为完整型采空区、破坏型采空区及小型煤窑采空区;根据形成的时间划分可以分为古代采空区、近代采空区及现代采空区。其次,对采区的地震地质条件进行了分析。煤层开采完成后所形成的采空区根据时间的推移形成了所谓的“三带”或是空腔。利用二维地震正演模拟软件对煤层采区进行了模拟,当采空区内充水或充气时在正演时间剖面的反应为反射波能量增强;当煤层采空区出现塌陷时在正演时间剖面上的反应为反射波同相轴下陷错断或消失。并且在时间剖面上的反应规模比煤层开采形成采空区的实际范围略大。第三,利用瞬变电磁的正演模拟软件对煤层采空区进行了正演模拟,分析并总结了其变化规律。当采空区为空腔采空区充气未充水,时断面图上显示为幅度较小的高阻,但异常不明显;当采空区为充水空腔采空区时,断面图上显示为明显的低阻异常;当煤层采空区发生坍塌未充水时,采空区在断面图上表现为高阻异常;当煤层采空区发生坍塌并且充水时,断面图上表现为为低阻异常。最后,结合晋东地区某矿的实例,在认真把握野外施工及资料解释的基础上,总结了采空区在物探资料反应的规律。根据地震勘探及瞬变电磁勘探的特征提出了地震属性解释、综合解释等探测采空区物探解释方法。通过对应用实例分析,归纳了综合物探勘探采空区的内容及技术流程步骤。为使用综合物探方法勘探煤层采空区提供了有益的借鉴。该论文有图64幅,表2个,参考文献83篇。