随着煤炭开采深度逐步增加,水害威胁进一步加剧。为了深入研究煤矿突水机理并有效预防突水灾害,本文论述了基于2n伪随机序列作为人工场源的矿井电法监测技术,研制了电法监测系统。系统利用光纤和井下工业环网实现地面远程通讯,并将监测数据回传地面处理分析,以监测工作面顶底板的含水、导水构造在采动影响下的动态变化过程。本论文介绍了监测系统技术方法、工作原理、可靠性设计、抗噪声设计等方面的研究工作。监测系统人工场源采用2n伪随机序列编码方案,利用2n伪随机序列在时域及频域的特点,可一次测量获得多个频点的数据,为实现动态探测不同地层深度的电阻率信息提供了技术手段,大幅度提高了监测效率。在监测系统的设计中采取了多种措施提高系统的数据采集效率和微弱信号的检测能力。数据采集系统采用8路独立全隔离的并行数据采集模块,电极控制系统采用基于STM32的嵌入式工控模块控制接收电极和发射电极的切换,实现了单次发射场源信号时,多个接收电极信号的同步采集,缩短了探测时间,提高了监测数据的一致性。信号采集电路采用基于FPGA控制的24位高精度A/D转换器以提高系统开发的灵活性和信号分辨率;信号调理电路采用高输入阻抗、高共模抑制比的两级可控增益仪表放大器并设计50Hz陷波电路以减小共模干扰和工频干扰对采集信号的影响;电源系统采用低噪声、隔爆兼本安的线性电源为监测系统供电以减小仪器自身噪声;在数据处理方面,采用基于2n伪随机序列的功率谱相关辨识技术以压制随机噪声干扰。研制的监测系统进行了性能测试及野外试验,结果表明系统工作稳定、小信号识别能力强、采集的数据可靠,达到了设计目标。