陷落柱是煤矿的主要灾害性地质构造之一,在煤矿井下发现陷落柱,容易造成大面积冒顶、突水及瓦斯突出等事故,严重影响着煤矿的安全生产。地震勘探是目前探测陷落柱最有效的手段,为煤矿的安全生产提供了很大的帮助,但是其对煤矿勘探的精度尚不尽如人意。因此,如何提高地震勘探方法探测陷落柱的精度,是众多地震工作者和地震方法研究人员一直都在探索和研究的问题。本文较为系统地归纳了陷落柱的地质特征和地球物理特征,对陷落柱的形成原因及分布规律做了详细的介绍。另外,介绍了应用地球物理方法来探测陷落柱的物性基础。并重点归纳了针对于地震勘探方法,陷落柱在地震波场上的特点及识别方法。笔者主要是想研究如何提高地震勘探对陷落柱勘探的精度,最终选择了从优化地震观测系统的角度来提高陷落柱勘探的精度,因此文章还重点介绍了煤田三维地震观测系统的设计准则。最后,在了解了陷落柱的地震及地质条件以后,建立相关的陷落柱地震地质模型,在满足煤田三维地震观测系统的设计准则的基础上设计不同的观测系统,铺设于模型之上,通过Tesseral-2D全波场地震正演模拟软件采用波动方程的方法进行正演模拟,最后对比分析模拟得到的叠加剖面,总结出针对于提高陷落柱地震勘探精度的地震观测系统优化准则。本文通过基于模型的陷落柱地震观测系统正演模拟,得出了提高陷落柱地震勘探精度的地震观测系统参数选取的一些结论：应尽量选用小道间距、较小的最大炮检距、采用中间放炮方式、多线、小线距、较多横向炮点距的观测系统进行勘探工作,希望能够对提高陷落柱地震勘探精度有所帮助。