在鞍千露天铁矿地区,由于早期的私开乱伐等原因而形成了情况不明的采空区,给矿山生产带来了极大的安全隐患。因此有效而经济地快速地利用地球物理学方法对采空区域进行勘探研究并作出评价,并指出采空区的位置所在和提出适宜的防治措施有着良好的经济效益和社会效益。本论文从鞍千铁矿采空区的基本特征出发,利用地震映像法、高密度电阻率法和瞬变电磁法对该矿区采空区进行探测研究。对地震映像法的基本原理,最佳偏移距的选择进行分析;讨论了高密度电阻率法的野外电极的布设、室内数据处理,坏点剔除、正反演计算和建立模型等工作,对高密度电阻率法进行模拟实验研究,分别对不同的采空区情况进行模拟,讨论了各种叠加空区的异常特征;对瞬变电磁法的装置进行概括,从瞬变电磁法的基本原理出发,对瞬变电磁场的基本特征、瞬变电磁法的数据采集和处理进行了阐述,主要包括滤波处理、地形影响及校正、正反演计算和试验分析;最后结合工程实例进行验证,获得了高密度电阻率法地震勘探方法和瞬变电磁法的地区剖面图,对铁矿采空区进行探测,为指导今后矿山开拓计划的执行和地质灾害的预防提供依据。本文通过对地震映像法、高密度电阻率法以及瞬变电磁法原理的分析;介绍三种地球物理学方法野外工作过程;然后对其进行试验和模型制作分析;最后结合工程实例,对三种物探方法在采空区探测方面的应用进行了深入分析和初步探讨。得出以下结论:1、通过对实例的分析,地震映像法存在一个最佳偏移距,最佳偏移距的选择需要炮检距的改变,最佳偏移距的大小与采空区的埋深、形态、围岩性质等因素有关。最佳偏移距的确定对采空区的寻找提供很多便利。2、地震映像法、高密度电阻率法适用于浅层空区探测、瞬变电磁法适用于中、深层空区探测3、不同地质条件下不同类型采空区存在时的地电场分布规律具有不同的特征。在围岩和夹石均存在的复杂地质条件下,各装置的空区的探测结果受到不同程度的影响,其中偶极装置的失真较大,温纳影响较小。4、高密度电阻率法能区分水平叠加空区的条件为:相邻空区间的距离大于等于采空区的宽度和埋深。对于垂直叠加空区一般不易区分。5、由于瞬变电磁法模型试验结果可知,在试验工作中有一个线圈匝数合理选择的问题。当进行浅部探测时,线圈匝数不易过多;当进行深部探测时,可增大发射匝数,但前提是观测信号未发生电磁振荡,需要在实际工作中试验确定。6、通过大量的野外工作和室内总结,提出了适用于鞍千露天铁矿采空区探测的综合地球物理探测方法和综合异常分析解译方法,为本区的下一步采空区探测提供了理论和实际依据。也为其他地区的采空区探测提供参考和借鉴。