地下矿井下突水是常见的矿山灾害之一,该问题受到国内外很多学者的关注和青睐。为了研究突水过程中水在不同巷道结构中的流动规律,本文使用了格子Boltzmann方法,对不同巷道结构中水灾蔓延过程进行了数值模拟计算,对整个流场的从宏观到微观有一个完整的认识。从宏观角度讲,本文通过计算数据绘制了不同巷道结构的流体流态流线图,对突水水灾在巷道蔓延有一个宏观认识;从微观角度讲,使用格子模型将整个流场划分为一个一个单元网格,计算每个网格的密度,压力,速度矢量等物理量。为地下矿突水灾害的防治提供了理论依据,有利于矿山企业进行科学的防灾减灾工作。本文主要包括三方面的内容:第一,确定了使用格子Boltzmann方法对地下矿井下突水进行数值模拟,选择了与水流体相对应D2G9模型,不同的模型有不同的边界处理方法,在这基础上提出了格子Boltzmann突水数值模拟计算模型,确定数值模拟程序的开发流程算法,最终通过计算机程序对简单平巷巷道进行数值计算。第二,选取比较复杂的巷道结构,该结构具有‘Y’型和‘+’型常见巷道结构。为了使得数值计算结果更为精确,采用了复杂巷道分块计算方法,通过对复杂流场分块,对各个分块独立进行计算,并分块流场边界进行数据交换处理。详细说明了格子Boltzmann方法中的各个格点发生迁移演变过程。成功实现了在这种复杂结构中突水水灾蔓延模拟过程。第三,选取了一个简单的竖井结构,通过对格子Boltzmann演化方程的变换推导,找到了一种可以适用于外力项的演化方程。为了节省计算资源,提出了双网格并行计算方法,通过对粗细网格的并行计算大大提高了格子Boltzmann的计算效率,解决了粗细网格流场数据交换的规则。通过计算机程序计算了整个流场的一个流体数据并绘制了状态矢量图,验证了该方法是一个可靠的数值计算方法。