查明超宽工作面内地质构造是我国现代化矿井为保证安全、高效生产,亟需解决的问题,而目前常用的无线电磁波透视技术存在透射距离短的缺点,槽波地震勘探技术施工效率低下、经济成本高,对含水构造不能精确探测。由此,在借鉴地面-巷道瞬变电磁技术思想的基础上,本文提出了基于电磁场扩散传播理论的超宽工作面瞬变电磁透视技术,即工作面的一条巷道内布置通以阶跃波电流的矩形回线向工作面发射一次磁场,在另一巷道内通过线圈接收工作面介质中引起的二次感应涡流场,以此对工作面内的地质异常体进行有效探测。论文建立了超宽采煤工作面瞬变电磁透视地球物理模型,采用矢量有限元数值模拟技术对长矩形回线源瞬变电磁透视信号响应特征进行了研究:(1)首先阐述了瞬变电磁场扩散理论方程与矢量有限元数值计算理论基础;(2)基于全空间模型,研究了长矩形回线源瞬变电磁场全空间扩散传播规律,总结了均匀背景场分布范围,为瞬变电磁透视技术井下观测系统设计提供理论基础;(3)基于全空间层状介质模型,研究了煤层电性差异与煤层厚度对瞬变电磁场透射信号的影响规律,认为当煤层的厚度、电阻率变化不大时对接收侧信号影响较小,可以将全空间层状介质作为均匀背景场进行处理以简化计算;(4)基于全空间三维地质构造异常模型,研究了陷落柱、断层等地质构造在不同几何形状、不同空间赋存方位以及不同大小情况下的瞬变电磁场透射信号响应特征,结果显示在工作面较宽的情况下,瞬变电磁透视技术对工作面中的陷落柱异常体有明显瞬变电磁透视响应信号,且可根据信号的极值点和斜率圈定出异常体具体位置及走向,且瞬变电磁透视技术对低阻异常体的水平分辨率更高,证实了瞬变电磁透视技术的有效性和可行性。该论文有图49幅、表3个、参考文献85篇。