煤炭安全高效开采乃至智能开采对查明煤层围岩地质条件的精细程度要求越来越高，然而目前常用的矿井直流电透视法在探测范围、能力方面还没有完全了解，制约了该方法的应用效果。为实现矿井直流电透视技术的精细探测，通过数值模拟和实测数据研究，分析了不同形状、不同电性、不同空间位置的地质体在电透视电位差曲线、视电阻率曲线中的表现形态，并对模拟数据分别进行了全空间高阻煤层约束反演和半空间反演。数值模拟与实测数据反演结果表明：在进行矿井直流电透视探测时，异常体在工作面底板附近的电透视曲线表现出与异常体相反的电性，异常体与工作面底板之间达到一定距离时，电透视曲线才可表现出与异常体相同的电性；异常体在接收点附近时比在发射点附近时对电透视曲线影响大；矿井直流电透视三维反演结果可以准确解译底板空间地质体电性及水平分布信息；全空间约束反演结果与半空间反演结果一致，半空间反演程序或软件可用于高阻煤层屏蔽下的全空间电透视数据反演；受高阻煤层屏蔽影响，当电极布设于底板时，可忽略顶板低阻体对观测数据的影响。随着无线通讯以及并行数据采集系统的发展，矿井直流电法一次施工可以获取多种装置数据，结合三维反演，可更加精细解译采煤工作面附近岩层电性信息，为采煤突水灾害防治提供可靠探测手段。