在当今能源紧缺的大背景下，煤炭开采量逐年上升。然而上部煤层已然殆尽，开采下部煤层成为弥补能源缺口的主要手段。煤层开采后，开采区域地下会产生采空区,近年来采空区塌陷、透水事故屡有发生，是严重影响人民生产生活的重大安全隐患。瞬变电磁法属于时间域电磁法，由于其探测装置简便、施工效率较高、探测低阻目标体敏感，受到很多物探工作者青睐。因此瞬变电磁法在勘探领域被广泛应用，尤其在煤层采空区探测领域发展迅速。本文侧重于实际应用。首先，介绍了瞬变电磁法的发展概况，并推导了正演响应公式，学习使用了Occam反演方法，利用计算机编程实现了瞬变电磁一维正反演，并验证了数据正确性。其次，针对煤层采空区假设了单层、双层采空，积水、未积水等多种采空区正演模型，分析了各模型下的正演响应。研究了不同煤层采空区模型计算得到的正演衰减曲线。总结出煤层采空区异常不是对应时间特征点的异常变化，而是所得衰减曲线形态的变化。并且从正演结果分析出，瞬变电磁探法探测充水低阻煤层采空区其探测灵敏度高；探测未充水高阻煤层采空区其响应不明显，无法准确探测；探测双层煤层采空区时，若其上部为低阻采空区则正演响应明显。若上部为高阻采空区以及下部无论低阻或高阻采空区，正演响应均不明显的结论。接着，通过Occam法对数据进行一维反演，对反演结果进行分析研究，并与正演结果对比印证。得出探测时若上部煤层采空呈低电阻率，则下部地质体反演结果会受上部低阻屏蔽影响；探测高阻目标体反演结果不明显；以及探测双层低阻煤层时两组煤层需有足够间距，下层低阻煤层方可反演出异常等几点结论。最后，结合煤层采空区探测实例，证明前文所得结论正确。文章评价了瞬变电磁法探测煤层采空区的优缺点。探测煤层采空区要充分收集资料，全面分析各种影响探测成果的因素，做好数据整理，调整好参数再进行数据处理、解释，可以得到较好的煤层采空区探测效果。