长期以来,煤矿水害造成人身伤亡和经济损失极为惨重,在水害探查中矿井瞬变电磁法起到了重要作用,它具有探测施工方便等优点,然而该方法受巷道内金属锚网等干扰较大,对远处较小低阻异常体探测能力弱等问题。为规避这些问题,本文拟对煤矿巷道内孔中瞬变电磁方法进行研究,实现钻孔周边的隐蔽灾害探测。文中拟采用数值模拟和理论模型反演,实验数据反演等方法对煤矿巷道内孔中瞬变电磁进行研究,具体研究如下:（1）利用基尔霍夫定律推导了感应式线圈输入和输出的关系式,将瞬变电磁正演信号作为输入信号,实现了基于空心线圈和匹配电阻线圈输出的瞬变电磁信号的数值计算,分析了孔中接收线圈对瞬变电磁正演信号的影响。（2）推导了频率域全空间内圆回线源中心线上任意位置轴向分量的计算公式,利用正余弦变换实现了巷道内孔中圆回线源瞬变电磁计算;对正演计算的感应电动势信号直接拟合求最小值,实现了巷-孔和孔中瞬变电磁的视电阻率计算;建立采空区模型,实现巷-孔瞬变电磁和孔中瞬变电磁正演响应的研究,研究结果表明低阻采空区对瞬变电磁信号的影响较大,高阻采空区对瞬变电磁信号的影响较小,含煤岩巷道层的采空区模型对巷-孔和孔中瞬变电磁信号的影响较小。（3）使用不连续伽辽金矢量有限元法实现了煤矿巷道内孔中瞬变电磁的三维时间域正演,利用电场和磁场在子单元中独立更新的特点实现了多核多线程的并行计算;使用四面体剖分实现了任意发射回线方向的三维正演,采用分解合成实现了发射源磁矩法线方向孔中轴向分量的合成;对隐蔽低阻采空区和陷落柱模型以及低阻断层模型进行三维正演,分析了孔中各点的瞬变电磁信号的响应,结果表明巷道内孔中瞬变电磁方法可以有效识别孔周边隐蔽致灾源的存在。（4）采用Occam方法,粒子群优化方法（PSO）和遗传算法（GA）实现了煤矿巷道内孔中瞬变电磁的一维反演,应用三种反演方法对第三章中加入高斯白噪声的巷-孔和孔中瞬变电磁的正演数据进行了反演,与理论模型进行对比验证了三种方法的反演效果;此外,选用Occam方法对第四章中的隐蔽低阻陷落柱和老空区模型的三维正演数据进行了反演,验证了全空间巷-孔瞬变电磁一维反演方法可以有效识别钻孔周边的隐蔽灾害。（5）将一维全空间反演算法应用于地面发射孔中接收的实验数据,实现了孔周边岩性特征的反演;对比反演结果与实际地层,证明了综合利用三种全空间瞬变电磁一维反演方法在解决孔周边电阻率的反演中具有一定的探测效果。