我国煤矿水文地质条件复杂,灰岩水已成为威胁煤矿安全生产的重要隐患。多年来,地球物理方法在探测灰岩水方面,已经有了较大发展。本文借鉴地震勘探在探测碳酸盐裂缝的方法进行灰岩裂缝的探测方法研究。本文以叠前及叠后资料为基础,进行理论推导、正演计算、反演方法研究,尝试对碳酸盐裂缝进行预测。灰岩模型符合HTI介质模型。通过灰岩参数与测井曲线分析,采用HTI介质进行正演模拟,研究了灰岩反射系数与入射角、方位角的关系。当炮检距方向与裂隙平行时,反射系数最大;当炮检距方向与裂隙垂直时,反射系数最小。当入射角范围在15°~25°时,随着裂隙密度的增加,方位各向异性变大,反射系数减小。基于射线追踪方法确定入射角范围,抽取六个方位角度道集,通过建立宏面元优化方位信息。以钻孔为约束提高合成记录精度,保证灰岩层位准确拾取。抽取方位角道集、提取最大振幅值,经阻尼最小二乘法反演灰岩裂隙密度与方向。通过对叠后资料的相关属性提取,经信息融合得出灰岩裂隙发育区域,验证叠前方位AVO技术的准确性,以提高解释精度。通过地震方法识别出富水区的位置,对于煤矿的安全开采具有重要作用,可指导注浆堵水工程中钻孔布设工作,还可以提高注浆的效果和效率。