贵州省作为中国西南地区煤炭产出大省,在我国煤炭资源开发和利用中扮演重要角色,因而保障其安全生产是一项重要的工作。目前,贵州省黔北矿区许多煤矿将开拓系统巷道布置在与煤系地层相邻的碳酸盐岩地层当中,能有效的避免将巷道布置在煤系地层中所带来的顶板支护、巷道维护、瓦斯突出等其他不利施工安全因素的影响,是一种更为合理、可行的巷道布置方法。但由于碳酸盐岩地层中岩溶极其发育且具有不均匀性,巷道开挖时工作面一旦与导水构造形成水力联系,会成为矿井巷道突水的重大隐患。现阶段针对黔北矿区这类特殊采掘布置模式下,掘进巷道岩溶导水断层突水机理的研究极少。因此,开展黔北矿区巷道断层突水及防突厚度的相关研究对于揭示断层突水灾变机理和矿井水害防治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断层突水事故为研究对象,基于区域地质资料,通过理论分析、数值模拟、多元回归等方法对巷道掘进过程中,岩溶导水断层在流固耦合作用下的突水灾变演化特性进行了分析,揭示了围岩的应力、位移、渗流等物理场的变化规律,且探究了不同影响因素对断层突水防突厚度的影响,推导了掘进巷道断层突水防突厚度的预测模型。研究主要取得以下几点认识:（1）本文所研究断层突水孕灾的地质环境主要由两部分构成,一是其自身作为张性断层的特性使得它为地下水的赋存、运移创造了良好的地质条件,亦是补给和贮存地下水及岩溶发育的有利条件;二是断层带周围各类岩溶形态十分发育,使得其接受补给来源、补给形式多样,是有利的外部条件。目标断层的导水、富水特性使得巷道掘进时,一旦掘进工作面揭露导水断层的富水破碎带,便极易产生突水灾害。（2）基于数值模拟软件再现了流固耦合作用下掘进巷道岩溶断层突水的灾变过程。通过分析隔水围岩及断层破碎带围岩多物理场的演化规律,揭示了掘进巷道断层突水的灾变机理。研究结果表明:当掘进工作面前方存在岩溶导水断层时,在巷道掘进开挖扰动下,断层突水过程具有相对明显的阶段性、前兆特征以及多物理场的变化特性。其中,突水灾变阶段可划分为四个阶段:“稳定阶段”、“发育阶段”、“突变阶段”、“后稳定阶段”;突水前兆特征具体表现为:随着巷道不断掘进,在巷道掘进掌子面与断层之间隔水岩体失稳破坏进而诱发突水之前,其间围岩应力值表现为小幅度增大后快速下降,且巷道掘进工作面前段应力集中区与断层的应力集中区逐渐相连,巷道与断层间围岩塑性破坏逐渐得到发展并有相互贯通,巷道顶底板围岩的垂直位移沿不同方向增加到极大值,围岩孔隙水压值在巷道逐渐接近断层的过程中不断减小,且发生突水时,断层破碎带围岩的孔隙水压力表现为急剧下降;此外,各物理场在突水过程中呈现一定的特性,如受开挖影响巷道周围围岩应力重分布,顶底板围岩卸荷形成应力降低区,两端围岩形成应力集中区。且掘进靠近断层时开挖工作面前端易与断层破碎带的应力集中叠加而产生的应力集中增大现象,使得断层附近的围岩更容易发生失稳破坏。巷道顶板围岩产生负向位移,底板围岩产生正向位移。同时,断层的“屏蔽”效应使得断层靠近掘进巷道一侧的岩体比另一侧对开挖扰动更为敏感,而远离采掘工作面的那侧岩体的变形破坏具有明显的滞后性,且围岩的各场对开挖扰动的灵敏性大小为:孔隙水压力场>应力场>位移场。（3）对掘进巷道岩溶导水断层突水非线性渗流过程的分析表明:掘进巷道断层突水过程中水流的流动主要为在断层破碎带和围岩破碎带（突水通道）中的Brinkman非线性渗流及在巷道中的Navier-Stokes渗流。水压力变化特征表现为沿流程不断降低。流速变化特征表现为发生突水时,由断层破碎带顶部至突水通道入口流速增大,在突水通道内Brinkman流体速度进一步增大,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）基于黔北矿区将巷道布设在玉龙山组灰岩含水层进行掘进的开拓模式,考虑断层倾角、巷道断面高度、断层水压、巷道埋深、围岩等级对掘进巷道断层突水防突厚度的影响,设计正交实验并运用数值模拟及多元线性回归推导出了防突厚度预测模型,结果表明:防突厚度影响因素的主次顺序为:断层水压>围岩等级>巷道埋深>断面高度>断层倾角,其中围岩等级、断层水压、巷道埋深对防突厚度有显著的影响。且防突厚度随断层倾角的增加而减小,随掘进巷道断面高度的增加而减小,随断层水压的增大而增大,随巷道埋深的增大而增大,随围岩等级的增大而减小。通过数值模拟及多元线性回归得出的防突厚度预测模型与规范相比准确度更高,具有一定的优越性。