矿井电阻率法是矿井物探工作的常用方法,对含水体反应灵敏,可以有效探测顶、底板矿井隐蔽致灾水源。随着煤矿智能化发展以及井下地质条件趋于复杂,对矿井水文地质探测的要求也逐渐增加,传统的一维、二维资料解释无法全面地反映地下的电性构造。因此,为了获取全面煤岩电阻率信息,本研究基于三维电阻率法的正演和反演理论,利用Python语言编写三维电阻率法反演成像软件。正演问题的求解,通过有限体积法将三维计算域离散成若干个控制单元体,考虑每个体积后可以得到关于节点电位的线性方程组,使用直接求解方法对大型稀疏矩阵求解,可高效率的获得各个节点的电位响应值,本研究在Python环境中,实现了直流电阻率三维正演问题,并对均匀模型的模拟数值与理论值进行了对比,对比结果两者基本一致,表明了算法的可靠性。基于高斯-牛顿法对反演问题进行最优化,并通过正则化约束模型和权重函数减小数据的不稳定性来提升反演的效果;迭代时,通过不精确的线性搜索控制模型修正量,提升了计算速度。本研究在Python环境中,实现了反演算法,并在均匀模型和层状模型中对数值解验证。最终将三维正演程序和三维反演程序封装成一个软件中,以交互界面的形式呈现,研究的三维直流电阻率软件具有正演计算和反演成像功能,可针对研究目标和探测环境设置相应的观测系统,可用于全空间,半空间探测以及跨孔探测方式,将反演结果以VTK文件格式存储,便于利用可视化软件对三维电阻率展示。基于该软件对球状异常体、柱状异常体和板状异常体的响应特征做了模拟,将正演输出作为反演的观测数据,并将反演结果与实际模型对比,证明该软件反演算法的可靠性。此外,针对在全空间条件下煤层底板下三个不同位置的含水陷落柱异常体分别模拟,利用反演结果与数值模型对比对反演效果进行了评估,表明该反演软件的全空间环境适应性较好。最后利用研发的三维电阻率法反演软件对矿井实测电法数据进行三维反演,根据反演结果,结合矿区地质资料和钻孔资料验证了反演结果的准确性,为矿井水害防治提供可靠的地质资料。