西南矿区煤层赋存具有埋深浅且岩溶发育的特点,在岩溶发育的浅埋煤层进行地下采煤活动,顶板裂隙扩展易与溶洞贯通,导致溶洞水成为采面充水水源,甚至还有可能诱发矿井水灾、地表沉陷等灾害。目前对开采诱发溶洞失稳的研究仍在探索阶段,尤其是在西南矿区煤层埋深浅的条件下,基于此,本文以贵州某矿埋深浅且岩溶发育的地质条件作为研究基础,结合物理试验、理论推导分析、相似模拟试验、数值模拟试验等多种方法,对浅埋煤层开采诱发溶洞失稳机理进行研究和分析,旨在为相似条件下的地下采煤活动提供理论依据和借鉴。本文研究取得的成果主要有如下几点:（1）分析了岩溶地层的结构特征,通过物理试验研究了岩溶地层的成分组成,测定了岩溶地层岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等力学性质。（2）分析了采动影响下的圆形溶洞应力环境,得到了有、无弱结构面条件下的溶洞失稳判据;构建了顶板载荷计算模型,计算了各岩层的载荷并判定了关键层的具体位置,推导了基本顶初次、周期破断步距的表达式。（3）基本贵州某矿地层赋存条件,建立了浅埋煤层开采诱发溶洞失稳相似模拟模型,反演实际条件下采场覆岩在矿压作用下时的变形、破断、裂隙发育及溶洞破坏特征。研究了开采扰动下覆岩破断移动规律、裂隙演化规律、溶洞破坏特征,结果表明:覆岩沉降整体呈“U”形分布,最大沉降位置基本位于靠近溶洞正下方位置处;覆岩裂隙网总体呈“阶梯式”向上发育,最大裂隙发育高度出现在溶洞帮部;溶洞失稳变形的规律总体可分为“稳定-失稳-再稳定”三个阶段。（4）基于UDEC数值模拟软件,建立了数值模拟采动模型,分析了覆岩破断及裂隙发育规律、溶洞失稳变形。结果表明:裂隙的发育规律基本为“裂隙出现—裂隙压实闭合—出现新的裂隙”,裂隙高度发育趋势整体为“平缓—剧烈—平缓”;工作面开采过后,工作面后方垂直应力通常小于岩体的原始应力,最大值通常会出现在工作面前方且会随着工作面向前推移,开采至溶洞位置时,应力会在溶洞区卸载,出现垂直应力峰值降低的现象;塑性区范围在工作面进入溶洞影响区的时候,会出现增大的情况,又随着工作面远离溶洞而逐渐变稳定;通过对比试验,得到了溶洞跨度大小、采高的大小对溶洞失稳变形的影响程度。