瞬变电磁法在矿井水文地质调查中具有广泛的应用，矿井全空间瞬变电磁法主要用于巷道及工作面顶底板含水性探测、巷道迎头含水构造超前探测等。　　论文首先从麦克斯韦方程组出发，结合有关条件推导了地面半空间和矿井全空间瞬变电磁响应计算公式。为便于计算，采用先计算频率域响应，然后通过傅里叶变换实现频率域到时间域转换的方法。频率域响应计算公式为含有贝塞尔函数的汉克尔变换，文中采用D. Guptasarma和B. Singh提出的数值滤波方法进行计算，采用折线逼近法计算得到时间域响应值。利用Matlab编写了有关正演程序，对不同地电模型的瞬变电磁响应特征进行计算分析。　　其次论文对线性反演方法和非线性反演方法进行了探讨。线性反演方法主要讨论了带约束条件的阻尼最小二乘法；非线性反演方法重点研究了粒子群算法，结合前人研究成果提出了一种新的改进策略。经过函数测试证明，所提出的改进策略较明显的提高了粒子群算法的寻优能力。基于阻尼最小二乘法和粒子群算法利用Matlab分别编写了半空间和全空间瞬变电磁反演程序。建立几种地电模型，分别进行半空间及全空间瞬变电磁反演计算，计算结果表明：对于简单模型，阻尼最小二乘算法和粒子群算法反演效果都非常好，差别不明显；对于复杂层状模型，在相同拟合误差条件下，粒子群算法反演的模型整体精度要优于阻尼最小二乘法。　　最后利用改进型粒子群算法反演程序对矿井全空间条件下瞬变电磁实测资料进行反演计算，结果证明其反演效果较好，对实测资料的拟合程度比较高，实现了顶底板异常的分离成图，提高了矿井全空间瞬变电磁勘探的解释精度。