我国华北型煤田深部煤层开采一直受到底板突水威胁。大量的开采实践证明，采前探查工作面底板不含水区域，在工作面开采过程中有可能转化为含水区域，从而引发底板突水水害。因此，如何在工作面推进过程中有效地探测底板水情变化是一个值得不断深入探究的课题。
　　针对工作面推进过程中如何有效探测底板水情变化问题，本文采用理论分析、数值模拟、物理模拟实验和现场探测等手段对矿井三维直流电法及工作面底板水情动态探测技术进行了研究。主要内容如下：
　　（1）分析了受限空间条件下静电场方程，采用双共轭梯度法和不精确预处理共轭梯度法，研发了基于Matlab平台矿井三维直流电法正反演程序；针对反演数据三维可视化效果不佳问题，建立了Slicer Dicer三维反演数据结构，克服了固定文件成图模式的局限，实现了高精细化的三维可视化效果。
　　（2）根据矿山压力理论，将工作面推进方向分为超前应力区、膨胀区和应力恢复区；研究岩石受载过程电阻率变化特征，得出了岩石电阻率与岩石裂隙（孔隙）导通性和含水性有关结论；基于底板应力分区和不同区域内岩层电阻率变化规律，构建了工作面推进过程中底板三维地电模型。
　　（3）针对矿井三维直流电法不同装置探测差异性的问题，分析不同装置对低阻体的响应及对噪声的抗噪能力，选取混合偶极装置研究工作面底板异常特征，得出工作面底板异常特征主要表现为“应力异常特征”和“低阻体异常特征”。
　　（4）构建矿井三维直流电法物理模拟试验平台，改进了矿井三维直流电法观测系统，采用超高密度电法仪器，只需一次数据采集，即可实现多种装置数据的采集，提高了数据的采集效率；开发了提取对角-偶极装置数据的应用程序，实现了所需数据的高效提取。
　　（5）提出了对角-偶极装置数据采集方法，该采集方法增强了岩层深部的反演效果；构建了新的小波阈值函数：(ω)m,n={sgn(ωm,n)|[1-[λ/|ωm,n|·α(|ωm,n|-λ)]|ωm,n|≥λ0|ωm,n|＜λ该函数兼备了软、硬阈值函数优点，提高了去除噪声的能力。
　　（6）基于改进的矿井三维直流电法探测技术，建立了采煤工作面底板水情动态探测系统，利用该系统观测工作面底板岩层电阻率变化，结合工作面底板岩层电阻率异常响应特征，为底板突水提供预警技术，防止底板突水事故的发生。通过白庄煤矿8802工作面工程实例验证了该技术的有效性。