基于并行采集方式的矿井三维直流电法作为传统高密度电法技术基础上的改进,具有采集效率高、数据量大、观测系统布置灵活等优势。鉴于煤矿探查回采工作面煤层顶板含水构造的实际需求,对矿井三维直流电法勘探进行研究,设计出O型观测系统进行井下全空间电位数据的同步采集,并采用相应的正反演算法,实现含水构造的三维全空间电阻率反演成像。相似的物理模拟实验与工程实际应用结果验证了矿井三维直流电法探测方法及反演解释手段在煤层顶板水害探查方面的有效性和可靠性。