近年来,由于煤炭无尽的开采和大规模的利用,大量开采煤炭使煤炭资源急剧减少,导致多数煤矿无煤可采而停止采煤并关闭煤坑。由于矿井、坑道等长久缺少支撑和维护,在长时间的重力作用下会发生坑道沉陷、崩塌等情况,造成地面塌陷、沉降,严重情况下会引起地质灾害,给位于采空区附近的居民造成严重的生命财产威胁。所以,明确空区的详细情况,为采空区的治理提供必要的基础资料,就成了切实需要处理的问题。勘查煤矿采空区时,物探法因其探测效果显著而被大量采用,但煤矿采空区由于地形条件,围岩情况,充填情况,埋藏深度等不同,导致不同采空区的物性特征存在较大的差异,因而根据不同采空区的物性差异采用不同物探方法进行适宜性探测和研究存在一定的理论依据。探测煤矿采空区的物探方法有很多,比如音频大地电测深法,地质雷达法,地震反射法,可控源音频大地电磁法,高密度电阻率法,瞬变电磁法等。其中高密度电法受地形条件的影响比较大,但其横向分辨率较高,瞬变电磁法几乎不受地形影响,且对充填类煤矿采空区的探测能力及效果较好,但对高阻反映较差。故研究适合不同采空区物性特性的有效物探技术,是解决采空区危害的主要技术途径。本文的主要内容是采用高密度电法及瞬变电磁法在煤矿采空区探测中来进行应用研究,首先对高密度电法和瞬变电磁法的基本原理、不同装置之间的优缺点、方法特点、数据采集及处理等方面进行了分析和研究,分析比较煤矿采空区的物性特征,选用合适的物探装置,然后通过实例进行验证。对高密度电法利用数值模拟软件,采用五种不同的常用装置,对不同尺寸的地质异常体进行正演模拟技术研究,并进行反演计算与解释,通过对不同装置的数值模拟效果进行对比分析,总结出适合采空区探测的最优装置。对瞬变电磁法利用Matlab软件编写的一维正演程序,采用中心回线装置对均匀大地及水平层状大地进行瞬变电磁响应特征研究,从研究中可以得到瞬变电磁响应曲线在不同的地电模型中有所差异,而普遍规律是在早期瞬变电磁响应中,高阻弱于低阻,在晚期瞬变电磁响应中,高阻强于低阻,并且瞬变电磁对高阻的的反映效果明显小于低阻,对地下深部的低阻信息反映良好。同时通过模拟均匀半空间条件下不同装置参数产生的瞬变电磁响应特征也大有差别。将理论研究结果应用到实际工程中,经过实例验证,高密度电法对于浅层的低阻异常具有较为明显的反映,能够对低阻异常体的位置及深度信息进行准确的反映,在煤矿采空区的探测中,能够较好的反映煤矿采空区的分布情况,对高阻异常的反映大于实际采空区范围,采空区充水时,低阻反映明显。瞬变电磁法对低阻异常体反映较为敏感,且能探测较深的目标体,在煤矿采空区的探测中,能够较好的反映煤矿采空区的分布情况,探测深部采空区的效果好。故结合上述两种方法能对采空区进行有效的探测,能够详细的查明由浅到深的采空区情况,对查明煤矿采空区的大小范围、深度及电阻率特征等信息提供了可行性依据,有利于后期的防控与治理。