泥岩是煤系地层沉积岩中的一种主要构成岩层,具有典型的层理结构,其力学特征表现为各向异性。在采掘活动影响下,围岩应力场动态调整,不同时空层位泥质围岩的渗透性产生差异性变化,诱发导水断层、潜导水构造活化,引发突水事故。为治理或消除巷道掘进引发的突水风险,工程上常采用手段和技术是围岩注浆。注浆前需详细了解掘进影响期围岩孔裂隙发育及演化规律,以及由其诱发的渗透性变化,寻求最佳注浆时机和方式,从而更好的指导现场注浆。本文以山西临汾蒲县昊锦源煤业9号煤层顶板泥岩为研究对象,采用室内试验与数值模拟技术相结合的方法对泥岩各向异性力学特性以及不同加载方向上的变形破坏机制和渗透性演化规律等开展了深入系统研究,得到的主要研究结论如下:（1）基于对现场采集的石炭系上统太原组泥岩的X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜测试（SEM）,定性和定量分析了泥岩的矿物组分和微观形貌特征;基于加载方向垂直和平行于岩样层理的单轴压缩试验,明确了不同加载方式下层状泥岩的应力应变曲线、力学参数、裂纹演化、破坏模式等差异,揭示了层状泥岩力学行为的各向异性特征;基于七种加载方向和岩样层理呈不同角度的巴西劈裂试验,发现了岩样裂纹演化可分为沿轴线方向和不沿轴向方向两大类。（2）利用颗粒流离散元数值模拟软件,结合平行黏结模型以及光滑节理模型,建立了加载方向和岩样层理呈七种不同角度的数值模型。基于各类参数敏感性分析制定了合理的标定策略,通过比对加载方向垂直和平行于岩样层理两种方式的数值模拟结果与室内单轴压缩试验结果的吻合度,确定合理的数值模型参数标定结果。在此基础上调整加载方向与岩样层理间的角度进一步模拟不同加载方向下岩样力学行为的各向异性。最后借助于模拟软件强大的后处理功能,从细观角度揭示了平行及垂直层理加载条件下裂纹衍生发育全过程以及变形破坏机理,解释了其力学参数存在差异性的原因;通过比较模拟结果与层状岩样的室内和数值试验的强度线型及破坏模式是否相符判断结果的正确性,阐明了加载方向与岩样层理呈七种不同角度岩样模型力学参数、应力应变曲线、破坏模式等的各向异性。（3）基于加载方向平行层理与垂直层理的泥岩三轴压缩渗透试验,得到了加载全过程应力-应变及渗透率曲线,根据体应变-裂纹体应变法将平行于层理加载过程划分为五个阶段,而根据曲线线形将垂直于层理加载划分为三个阶段。对比了其力学表现及渗透率变化特征,发现两种不同加载条件下渗透率曲线均呈现“突跳”的特征,但渗透率曲线在平行层理加载时呈现“N”型,而垂直层理加载呈“∧”型。计算了裂纹环向及轴向应变,分析了渗透压力对渗透率变化的敏感性,结合泥岩特殊的层理构造揭示了裂纹拓展贯通机制及岩样孔裂隙变化引起的渗透性演化规律。