矿井煤层底板灰岩富水是影响煤矿安全生产的重大隐患,当灰岩存在裂缝裂隙、溶孔溶洞、陷落柱、断层等隐伏构造时,极易发育成隐伏的导水通道。在采动条件的影响下,底板承受水压也随之增大,容易发生淹井事故,造成井下人员伤亡及生产设备损坏,严重威胁着煤矿的安全生产工作。在2017年9月6日下午13时,山西焦煤汾西矿业集团贺西煤矿四采区东翼底抽巷2#钻场疏放水钻孔太灰水施工至14.5 m处时,发生水与瓦斯共喷事故。因此,需要对底板灰岩的含水性进行探测。本论文即针对此展开研究。论文在总结矿井瞬变电磁法、地质雷达和高密度电法原理、方法及特点的基础上,结合研究区地层的地球物理特征,进行了矿井瞬变电磁法、地质雷达和高密度电法三种方法的综合物探试验。通过现场试验,瞬变电磁法由于主要目标层L5灰岩处于探测盲区而不可行,确定了地质雷达和高密度电法综合物探技术。基于地质雷达和高密度正演理论和软件、根据研究区已有地质资料,建立了该区地层模型,在其基础上建立溶孔溶洞、裂缝裂隙、断层破碎带的地质体模型,分别进行了正演模拟,分析和总结了模型的地质雷达正演图像特征和高密度电法低、高阻响应。根据模拟结果得出地质雷达可以通过图像特征来识别构造和层位,并对含水性做初步识别;高密度电法可以通过低阻、高阻响应来判定含水性,对构造识别能力不足。以地质雷达和高密度电法正演模拟响应特征为依据,结合地质资料,对两种方法数据处理结果进行了综合分析,解释了不含水溶孔溶洞、含水断层、不含水裂隙裂缝发育三处异常。结果表明了地质雷达法和高密度电法相结合的井下综合物探方法是探测短距离煤层底板灰岩富水有效物探方法。