在坑道内进行电阻率测深时，坑道空间狭小，测量剖面的布设受到局限。相应地，采用地表电阻率法测线布设方法对周边介质的全空间探测难以得到满意效果。例如，在坑道底面布设测线，其异常响应不仅仅是底面下方地质体的反映，坑道外测其他位置的地质体同样在底面剖面上有所反映，异常判别困难。为此，可利用坑道的四个面和四个角同时进行测量。 由于坑道内电场空间分布的特殊性，各种电阻率观测装置的异常响应与地表异常形态完全不同。本文对小极距偶极一偶极、大极距偶极一偶极装置、赤道偶极装置进行正演模拟，分析各个断面的异常特征。 坑道内的电阻率异常响应，由于受到坑道空腔的影响，很难得到解析解。正演一般采用物理或数值计算手段进行模拟，在分析异常规律的同时，为坑道全空间反演做准备。首先给出坑道中正常电位的取值，并利用有限单元异常电位计算法对坑道内电阻率测深进行正演计算。 在坑道正演的前提下，利用点源互换原理计算雅可比矩阵，可在一次正演的基础上得到所有矩阵元素，节约了计算时间。利用最小二乘法对坑道周边介质进行全空间反演成像。 煤矿和金属矿山坑道、公路铁路隧道、引水隧道等地下工程中，巷道前方隐伏导、含水地质构造、溶洞一直是困扰安全生产的重大隐患。用钻探方法进行超前防探，设备笨重、工期长、效率低，且破坏隔水层，直接揭露构造体，造成人为的突水通道，形成新的不安全因素。近年来多采用地球物理手段进行探测，如地震、地质雷达、直流电阻率法、TEM法<1>等方法。其中直流电阻率法投入少、效率高被广泛使用。 本文首先以无限大板状体为例求解全空间电场分布，提出探厚比概念以讨论电阻率超前探测极限问题。通过对比全空间与坑道内超前探测异常形态可知，坑道坑道空腔只会影响极距较小时的视电阻率幅值，不会掩盖迎头前方地质体的异常响应。大量模型计算结果表明，电阻率异常极值位置与板状体位置之间的差异在5～1O倍之间，且同时受到异常体厚度和电性以及板状体倾角的影响。仅利用电阻率极值位置准确解释超前探测异常的难度较大。设计有效的反演方法对异常体的各种参数综合反演是非常必要的。首先利用有限元数值模拟技术分析并消除坑道空腔对视电阻率的影响，并将坑道超前探测视电阻率曲线转化为全空间视电阻率曲线。然后采用最小二乘法对超前探测视电阻率曲线进行快速反演。反演结果可准确反映围岩电阻率、异常体的电性、位置和产状：而由于同层等值现象，反演结果只能确定异常体的厚度和电阻率的组合值。 目前，电阻率法在找矿、工程勘察、水文地质调查中的应用非常广泛。但对异常特征、规律的理论问题缺乏深入研究。本文利用有限单元法对三维高密度E-scan法、水下电阻率／极化率测深、井地联合观测方式下的异常进行正演模拟，以分析其异常特征。