贵州省煤炭资源丰富,为南方最大的煤炭生产和调出省,对南方能源平衡起着举足轻重的作用。黔北矿区是贵州省重要的煤炭基地,现有多座煤矿将开拓系统巷道布置在茅口灰岩中,在一定程度上对贵州煤炭工业的可持续发展起到了促进作用。但茅口灰岩岩溶发育具有不均匀性,在岩溶发育情况下,将会成为矿井巷道突水的重大隐患,而现阶段针对南方地区矿井巷道岩溶突水机理的研究几乎空白,巷道岩溶水害问题一直未得到较好的解决。因此,开展黔北矿区煤矿巷道溶洞突水的相关研究具有重要的现实意义。本文以黔北矿区某煤矿巷道掘进过程中发生的透水事故为研究对象,基于区域地质构造、水文地质条件及流固耦合理论,应用多物理场数值模拟软件,模拟存在上覆隐伏溶洞时巷道在掘进过程中围岩的应力、渗流、位移变化,且探究了不同地质条件对巷道溶洞突水的影响作用,全面的揭示了巷道掘进过程中上覆隐伏溶洞受开挖扰动影响下应力场、位移场及渗流场的变化规律及演化机制,相关研究成果可为煤矿开采过程中溶洞突水现象和巷道突水灾害监测预警提供科学依据。研究主要取得以下几点认识:（1）黔北矿区地表、地下岩溶均较发育,个体形态复杂多样。区域上岩溶发育表现出水平方向上具有条带性,垂直方向上具有分层性的特征;其岩溶水可分为溶孔-溶隙水、溶隙-溶洞水和溶洞-管道水,具有不同的赋存状态和水动力特征;各地层空隙发育具有复杂性,在垂直和横向上具有不均匀性和不统一性。因此,各地层的富水性和透水性也具有复杂性,在垂直和横向上也相应具有不均匀性和不统一性。（2）基于数值模拟软件,建立突水矿井巷道开挖模型,模拟分析表明,巷道开挖扰动下多场变化信息在富水隐伏溶洞突水前具有相对明显的前兆特征,具体表现为:随着巷道的掘进,在巷道与溶洞之间隔水层破断诱发突水之前,巷道与溶洞之间围岩应力值不断增大且逐渐相连。巷道与溶洞之间围岩塑性破坏逐渐得到发展并有相互靠近的趋势,且随着巷道掘进逐步靠近隐伏溶洞时,其围岩孔隙水压有增大的现象,而在濒临突水前孔隙水压明显减小,当发生突水时,围岩孔隙水压表现为急剧下降。（3）应用COMSOL Multiphysics软件,模拟矿井溶洞突水非线性渗流。分析表明:隐伏溶洞突水过程中水流的流动经历了两个物理转化过程,即Navier-Stokes渗流（溶洞内）→Brinkman非线性渗流（突水通道内）→Navier-Stokes渗流（巷道内）。发生突水时,溶洞内部靠近突水通道流体速度明显增大,在突水通道内Brinkman流体流速得到进一步增大,在突水通道Brinkman流与巷道Navier-Stokes流交界附近流速增大到最大。（4）采用定量分析的方式,研究不同地质条件,即不同溶洞大小、溶洞水压和巷道与溶洞间隔水厚度对巷道溶洞突水的影响。将每个因素分别设置5组数值模拟实验,采用“定二变一”的原则,并在巷道与溶洞间设置关键监测点。分析表明:巷道与溶洞间监测点应力随着开挖的进行将经历四个状态的变化,分别为“稳定状态”→“萌发状态”→“突变状态”→“后稳定状态”;各因素对巷道开挖的影响程度从大到小顺序为隔水层厚度>溶洞大小>溶洞水压;当溶洞与巷道塑性区贯通后,且掘进过程中溶洞与巷道间围岩监测点的孔隙水压力值均出现最大降幅时,即可判断此时为突水最危险的时刻。突水发生前,监测点垂直应力和垂直位移均有短暂的增大,其中垂直应力增大现象更为明显。（5）采用数值模拟计算、定量分析等科学手段,揭示了巷道掘进时上覆隐伏溶洞受开挖扰动影响下,突水发生前后围岩应力场、位移场及渗流场的变化规律及演化机制,为煤矿开采过程中巷道溶洞突水现象和突水灾害监测预警提供了科学依据,对矿井巷道安全生产建设具有较大的指导意义。