复杂富水铁矿在开发的过程中,时常伴随着突水灾害的发生,其中,断层构造突水问题尤为显著。随着铁矿石消耗量的增大,有效防治日益突出的铁矿井巷突水灾害成为亟待解决的难题。本论文即依托国家“十一五”科技支撑项目“复杂富水矿床开采关键技术开发与研究”（编号:2006BAB02A01）,对典型复杂富水铁矿区—白象山铁矿的复杂水文地质条件和断层构造突水状况等方面进行深入研究,系统剖析了矿区的突水因素,探索了井巷遇导水断层突水的内在规律,将理论研究有针对性地服务于突水防治的实践。主要获得以下研究成果:（1）分析整理白象山铁矿现有地质图件资料,提取有用信息,绘制东西大巷纵剖面图,展示并剖析对大巷开挖有潜在威胁的突水因素。危害白象山铁矿基建工程和采矿生产最主要的水害问题涉及大断层突水、隐伏小断层涌水、裂隙节理涌水及封堵不良钻孔导水等。由此,结合白象山铁矿现阶段突水防治的需要,找出突水发生的主要诱因和关键区域。（2）基于三维快速拉格朗日有限差分法多孔介质流固耦合理论,抽取白象山铁矿-495m东大巷与F₅导水断层交汇处构造地质条件,建立“导水断层围岩系统”数值模型。探索出高地应力、高断层水头压力条件下,巷道开挖逼近并揭露断层时,“导水断层围岩系统”在开挖扰动条件下的应力场、位移场的变化规律。揭示了金属矿山底板闪长岩的良好隔水性能和围岩稳定性。且从大倾角（模型中为75°）断层上、下两盘开挖对比来看,二者上述的扰动变化规律基本相同。（3）在大巷开挖逼近断层围岩稳定性模拟结果的基础上,仍采用FLAC3D流固耦合数值分析,定量化地模拟了在矿压、渗流水压（水头）一定的条件下导水断层破碎带注浆加固方案的优化设计。根据注浆改造后断层加固区力学强度参数、直墙拱型巷道开挖面尺寸和注浆厚度的不同,合理设定并全部计算了24种注浆改造方案。模拟计算出以下四种情况的最小加固壳体厚度:“小巷道、低强度注浆改造”为1.4m;“小巷道、高强度注浆改造”为1.2m;“大巷道、低强度注浆改造”为1.8m;“大巷道、高强度注浆改造”为1.6m。并得到如下主要认识:导水断层破碎带注浆加固应强化注浆改造效果,尽可能使注浆后的改造壳体达到最大强度,而不是盲目扩大注浆厚度和范围;对比小巷道,大巷道的开挖更不稳定,对此,应扩大注浆改造范围、增加注浆改造的厚度,特别是在巷道底板区域。（4）运用FLAC3D流固耦合理论对白象山铁矿底板闪长岩发育的导水小断层交汇矩形巷道的工况进行数值模拟,综合考虑小断层的倾角、注浆厚度、垂向地压、侧压力系数、断层内静水压力五个因素,对每种因素在矩形巷道突水风险和围岩稳定性的影响和作用进行分析评价。模拟合理设置了60个试验方案,通过对这些实验的分组、搭配,以巷道开挖后塑性区和位移量为主要分析评价对象,逐一研究和探讨了上述五大因素的影响。模拟得出多因素相互作用下的规律和结论,为类似矿山深埋巷道遇小断层注浆封堵防治提供了定量分析依据和方法手段。（5）最后,针对白象山铁矿多种突水因素的现状,运用经验公式确定大巷交汇导水断层的探水警戒线,并对比分析了矿区井下巷道断层水超前预报的地球物理探测方法;对封堵不良钻孔提出应根据其深度特征、分布状况及突水机理采取以井下为主、直接封堵和间接封堵相结合的防水方法;并对目前矿区地下水动态监测提出实施建议。