构造煤是煤与瓦斯突出的高危煤体，预先圈定其发育范围可为瓦斯突出危险性评价提供重要依据。然而，目前尚缺少有效的构造煤地球物理探测方法。为此，基于构造煤物性特点，提出构造煤井下激电探测技术，即在采煤工作面巷道或钻孔中采用激发极化法进行小范围构造煤探测。为探讨构造煤井下激电探测技术的可行性，本文采用理论分析、物理实验与数值模拟相结合的方式，开展了构造煤全空间激电场分布规律研究，阐明了构造煤激电探测技术的物理机制，探讨了构造煤井下激电观测方法，进行了构造煤井下激电探测工程实践。主要研究内容和成果如下：
　　(1)为实现构造煤激电特征实验室原位测试，根据构造煤特点，在单动双层管钻具基础上设计并加工了构造煤取样钻具，实现了构造煤煤样在内置样品罐中直接保存，减少了取样扰动的影响，保证了构造煤岩的近似原位性。
　　(2)基于Cole-Cole模型，理论分析了构造煤实分量、虚分量、相位和振幅的频谱特征；同时采集了不同煤岩试样，对碎粒煤、糜棱煤两类极易突出构造煤体及原生结构煤进行了复电性测试，分析了不同煤体的激电特性参数，结果表明原生结构煤与与构造煤阻抗、充电率差异明显，时间常数差异较小，证实原生结构煤与构造煤存在激电效应差异，具备激电探测的物理基础。
　　(3)建立了不同参数的激电效应物理模型，对点电源条件下，不同激电参数下视幅频率的分布规律进行了模拟。研究结果表明：
　　①视幅频率在异常体边界之间有一个从负值过渡到正值的过程，且在异常体下边界处视幅频率值达到最大，通过视幅频率值能够非常准确地反应出极化异常分布位置和分布范围。
　　②对于立方体极化模型，在相同条件下低阻极化模型响应较高阻极化模型更强。对于板状体模型，视幅频率分布与板状体分布状态有一定关系，对于垂直板状体，视幅频率分布规律与立方体模型视幅频率分布规律一致；对于倾斜板状模型，视幅频率分布形态能够反映倾斜板状体的倾斜方向，低阻倾斜板状体视幅频率等值线倾斜方向与异常体倾斜方向一致，高阻倾斜板状体视幅频率等值线倾斜方向与异常体倾斜方向垂直；对于水平板状模型，高阻极化异常体较低阻极化异常体响应更明显。
　　③Cole-Cole模型参数及供电频率对视幅频率变化有一定影响，充电率参数m反应异常体极化性质，与视幅频率值呈正相关；时间常数τ和相关系数c与视幅频率无明显正负相关关系；供电频率对视幅频率的影响主要体现在视幅频率峰值所对应的特征频率上，其中时间常数τ对特征频率影响显著，m对特征频率影响不大，相关系数c对特征频率几乎无影响。
　　(4)建立了井下顺煤层煤壁观测系统，详细分析了装置形式、围岩电阻率、煤层厚度、测量极距、异常体大小等因素对探测效果的影响。结果表明三极观测装置对施工、工作面内构造煤电性界面的划分效果最为理想；煤层厚度对煤层探测方法效果有一定影响，顺煤层煤壁探测方法对薄煤层探测效果优于厚煤层，当煤层较厚时，需要更大的供电极距；测量极距对异常体探测效果有一定影响，实际工作中需要综合考虑测量电极对视电阻率和视幅频率的影响以及工作效率，合理布设电极。
　　(5)对井下钻孔阵列观测、巷-孔阵列观测、孔-巷阵列观测的效果进行了研究。其中钻孔阵列方式可以实现构造煤沿钻孔方向发育范围的探测；巷-孔阵列观测方式不但可以确定构造煤发育深度，同时具有较高的横向分辨率，可以实现煤层中构造煤深度及空间赋存方位的探测；孔-巷阵列观测方式测量数据丰富，有利于综合解释分析。
　　(6)基于双模网络并行电法技术进行了构造煤井下激电法探测试验，所圈定的构造煤发育位置及范围与实际结果一致，证实了该方法在小范围内探测构造煤发育的可行性。