目前,煤炭仍是我国重要的战略资源。随着煤矿安全生产要求的不断提高,井下精细化探测也逐渐得到重视。作为工程与环境地球物理领域的代表性方法,钻孔雷达探测越来越受到煤矿勘探人员的青睐。在生产中,由于矿区地质条件复杂,煤层顶板塌落、陷落柱或裂隙带透水等原因造成的安全事故层出不穷。因此,利用钻孔雷达准确判断煤层顶底板位置、识别对采掘安全存在威胁的地质构造是保障煤矿安全生产的重要课题。本文围绕钻孔雷达数据数据处理与解释这一主题,以实现对煤层顶底板和灾害性地质结构精细化探测为主要技术目标进行了以下四个部分的研究。第一部分是煤层顶底板及特殊构造模型的数值模拟。这些模型包括多频多煤层厚度下的水平钻孔模型、单频多倾角下的倾斜钻孔模型、含断层模型、含裂隙带模型、含陷落柱模型和含夹矸模型。第二部分是钻孔雷达数据处理与解释流程方案的研究。其中,数据处理主要借鉴了主流的信号处理手段,有效实现了雷达剖面的去噪和增强。数据解释方法主要针对煤层顶底板精细化探测而设计,能够实现对顶底板位置的拾取和显示。第三部分是配套软件的开发。该部分使用MATLAB语言将处理与解释方案实体化,使该方案能够在生产实践中得到应用。第四部分是应用实例。该部分对方案和软件进行了实际运用,对其可用性进行了验证。本文得到了完备的煤矿井下钻孔雷达数值模拟结果,这些结果对煤矿井下钻孔雷达探测的可行性进行了初步验证,为钻孔雷达数据处理人员提供了参考,也为接下来的研究提供了基础数据和重要指导。此外,本文提出了一套用于识别顶底板位置的煤矿井下钻孔雷达数据处理与解释方案,成功开发了相应软件,并提出了一种MATLAB图形交互界面（GUI）软件开发的思路。该思路不但可以运用于本研究的软件开发工作,对于其他基于MATLAB的GUI软件开发亦有参考意义。