三维地震物理模拟技术作为一种重要的地震波传播特征的研究手段，与数值模拟相比具有结果更逼真、不受计算方法和边界条件限制等优点，是认识复杂构造地震波传播规律及其响应特征的有效方法之一，并在地震波传播基本规律研究、野外地震勘探方法验证、观测系统设计优化等方面具有重要的应用价值。为此研发一套大型双三轴气浮定位多通道三维地震物理模拟实验系统。该系统包括导轨和传动系统、运动控制系统、定位测量系统、物理模拟数据采集系统及安全系统等5部分，可实现大尺度物理模型高精度定位，多通道、高效率、高信噪比、高分辨率模型超声波信号采集等功能。利用该系统对模拟含断层、陷落柱、煤层变薄带多种构造的含煤地层三维地震物理模型进行数据采集试验，获得的整体成像效果与地震物理模型吻合，验证了该系统的可靠性和准确性。该系统的研制成功为煤炭地震勘探方法理论研究及实际生产应用提供了新的实验技术手段。