随着我国煤炭开采逐渐转为深部化发展,且深部地质条件愈加复杂多变,因工作面底板突水所造成的矿井水害时有发生,因此工作面在回采前进行底板岩层富水性探测变得尤为重要。在众多矿井防治水物探方法之中,矿井直流电阻率法以其依托岩矿体导电性差异为基础且对水体具有较高敏感性的独特优势,一直以来得到广泛应用。对于矿井直流电法技术前人以做了大量工作进行研究及应用。本文在前人研究的基础上,将跨孔直流电法技术引入到井下防治水研究工作中,并借助跨孔方法探测精度和分辨率方面的优势,采用超高密度电法系统采集数据。利用矿井有限的空间,合理布设探测钻孔,从而实现对工作面底板三维全空间立体布测。通过进行数值、物理模拟计算,分析此种探测手段对于工作面底板异常体的响应特征,为矿井防治水工作提供新的解决思路。本文首先总结了前人对于矿井直流电法以及跨孔成像技术的研究现状及研究成果,介绍了直流电阻率法的相关概念和跨孔电阻率的采集方式。利用AGI三维电阻率反演软件,基于有限差分正演数值模拟和平滑约束最小二乘法反演手段,建立（块状、柱状、扁状）异常体模型,分别采用跨孔二极装置（A-M）、三级装置（AM-N）、偶极装置（AB-MN）、微分装置（AM-NB）进行模拟采集数据,通过对所建立的地质模型从不同角度进行数据处理得到的切片进行分析,来研究不同装置类型的优缺点,模拟结果显示:与其他三种观测模式相比,微分装置（AM-BN）不仅能实现“透视对穿”的立体观测的要求,在信号强度与空间分辨率上也具有显著的优势;低阻、高阻异常在电阻率三维切片图中均表现出良好的异常响应,低阻异常响应表现更为明显,从理论上得出跨孔直流电法对于本次探测结果的可行性。基于相似性原则,通过建立水槽物理模型,以自来水体模拟围岩环境,分别选取了铁块、铁柱、铁饼模拟典型异常体。采用数值模拟中探测效果较好的微分装置（AM-BN）进行数据采集,实验结果表明:所得到的电阻率三维切片图均能一定程度上体现异常现象,与数值模拟结果基本一致,说明此种探测方法对于异常体探测的有效性。