在我国华北地区陷落柱广泛分布,陷落柱的存在不仅影响采区和工作面的合理布置、减少煤炭储量、降低机械化采煤效率,更重的是影响煤矿的安全生产。因此详细的了解陷落柱的地质情况,并且采用合理的物探方法探测出陷落柱的赋存状态显得尤为重要。目前我们国家在这方面也投入了大量的工作。目前勘探陷落柱比较有效的一种地球物理方法为地震勘探方法,其依据的原理为地下陷落柱与外围围岩间存在着明显的波阻抗差异。当在地面人工激发时,由于波阻抗差异的存在,可以在地面接收到不同的地震响应特征,由此可以识别地下陷落柱的特征和赋存状态。本文正是根据以上的原理,从理论和实践两方面对不同内部结构的陷落柱在地震波场中的地震响应特征进行了对比和分析,这样为陷落柱的解释提供了一定的理论和现实依据。为了实现以上的研究目的,本文首先详细的介绍了陷落柱的形成原因、分布规律、内部构造等地质特征,使我们对陷落柱有一个整体的地质认识。然后阐述了陷落柱的地球物理特征和地震正演模拟的基本原理,根据这些原理运用Tesseral2-D全波场地震模拟软件包建立不同内部结构的陷落柱地质模型,然后模拟激发,得到不同的单炮记录,将这些单炮记录经过简单的处理得到水平叠加剖面和叠后偏移剖面。综合对比分析这些时间剖面,得到不同内部结构的陷落柱在时间剖面上的地震响应的异同点。最后结合阳煤集团开元煤矿三维地震勘探的实例,对比分析了模拟激发得到的时间剖面和实际勘探得到的时间剖面。本文所取的成果对于陷落柱的后续研究具有一定的理论和现实指导意义。