探明井下巷道附近断层、陷落柱等导含水构造,是矿井水害防治工作的重中之重。在井下巷道中布置供电电极的矿井直流电法,已成为矿井水文物探的主要方法之一,而受井下施工环境影响,仍不能完全满足精细探测的需求且存在一定隐患。鉴于此,本文提出了一种在地面布置供电电极,建立稳定人工电流场,在井下巷道中布置测量电极的地面-巷道直流电法探测技术。在传统电法装置类型的基础上,提出了地面-巷道直流电法的工作方式,阐述了其相对于传统电法的改进与优点,根据地面偶极源地下电流场基本方程,推导了球体异常模型的场分布方程,研究了地面供电、巷道中测量的地电场响应特征。基于COMSOL仿真软件,对典型异常体在地面供电、井下巷道测量的稳定电流场中的响应特征进行了正演数值模拟,分别研究了背景场、含巷道空间背景场、巷道不同方位球体异常与板状异常的电场响应规律。模拟结果表明:低阻、高阻异常在探测电位剖面曲线上均有良好的异常响应,低阻异常响应更为明显,从理论上说明了地面-巷道直流电法对于井下含水构造探测的可行性。根据物理模拟相似性原则,以沙槽、水槽模拟围岩环境,以铜柱、PC板模拟典型异常体在实验室对该方法进行了物理模拟实验。结果显示:该方法观测方式下,巷道前方、旁侧异常体均存在明显的响应幅值,与正演模拟的结果基本一致。在山西朔州某煤矿进行了该方法的实际探测试验,所测得的视电阻率数据、极化率数据较好的反应出了已知的含水采空区的分布范围,证实了该方法的实际可行性。