随着煤矿的开采规模、采掘深度不断增加,煤矿井下的地质因素也愈加复杂,煤矿地质灾害特别是水害更加严重,对煤矿安全生产构成了极大威胁。本文与煤矿生产实际紧密结合,针对煤矿中采空区、断层构造、岩层含水性等地质异常体探测问题,通过理论分析、数值模拟和应用研究相结合的方法对大地电磁测深法进行了研究,为更好地利用该方法探测煤矿地质异常体提供帮助。首先分析了电磁波的传播理论,波阻抗和视电阻率等大地电磁测深法的基本原理；介绍了EH4电磁成像系统的系统组成,研究了大地电磁测深法工作方法技术以及干扰信号的剔除,近场源校正,数据反演,图形绘制等EH4电磁成像系统数据处理问题。以EMAGE-2D软件为系统操作平台,利用有限元数值模拟方法,建立了采空区、低阻体、断层的地电模型进行正演模拟,利用sufer绘制视电阻率断面图。通过对模型计算结果分析,得出它们在不同条件下的视电阻率断面分布特点和变化规律,为利用大地电磁测深技术对采空区,断层,低阻体探测和资料解释提供了更好的理论依据。针对大地电磁场易受起伏地形的影响问题,根据地形影响及校正的基本原理,利用有限元数值模拟,得到了二维地形影响的特点：一般TM模式比TE模式易受地形的影响,离陡直边越近越容易受地形的影响,山峰比山谷受地形影响大,山峰或山谷的落差越大越容易受地形影响,山顶宽度越窄越容易受地形的影响。通过典型实例说明地形的存在对电阻率形状产生影响,采用“比值法”进行地形校正,证明此方法能有效消除二维地形的影响。通过对煤矿中岩层含水性、采空区、断层探测的应用实例,结合矿方地质资料,圈定了地质异常体的范围,并进行了钻探验证,验证与实际探测基本吻合,同时也验证了模拟结果的正确性及地形校正的有效性。拓展了大地电磁测深技术的应用范围,对煤矿探测及地质灾害的预防具有较好的实际应用价值。