准确掌握煤层上覆松散含水层渗透破坏特征是留设防砂煤（岩）柱下安全采煤重要理论依据。但目前判定含水层渗透破坏的水力梯度计算相关研究成果较少,对判定突水溃砂造成困难。为此,本文针对松散承压含水层下采煤所引发的突水溃砂问题,首先将含水层突水溃砂视为一维沟渠流,建立承压转无压沟渠流微分方程并给出解析式;同时在数值模拟中建立渗透率-体积应变耦合方程,研究渗透系数的演化过程,最后以涡北矿勘探原始数据为基础,通过收集涡北煤矿相关地质及水文地质资料,对涡北矿含隔水层性质进行分析,并利用地下水动力学法和数值模拟法求解出含水层水力梯度,系统评价留设防砂煤（岩）柱开采时工作面突水溃砂危险性,为煤层安全开采提供依据。取得的成果如下:（1）留设防砂煤（岩）柱开采,导水裂隙带与松散含水层沟通时,若沟通通道在长度方向上远大于其宽度,此时含水层地下水流视为一维沟渠流。为求出含水层水力梯度,建立定降深承压转无压非稳定流偏微分方程,运用分离变量法和拉普拉斯变换法及傅里叶变换法给出了水力梯度的解析解,并与数值解进行了验证,在此基础上讨论含水层水文地质参数对水力梯度的影响规律。参数分析表明,沟壁处的最大水力梯度与储水系数μ*、时间t和渗透系数K呈负相关关系,而与含水层厚度M呈正相关;距离沟壁越近,水力梯度下降速度越快,当远离沟壁时水力梯度下降速度则较为平缓,水力梯度值偏小。（2）开展了煤层顶板岩石三轴渗透试验,分析了岩石在变形破坏过程中的渗透率变化特征并建立渗透率-体积应变耦合方程,将其嵌入到FLAC3D中,分析岩样破裂渗透性演化规律。得出风化岩石以及泥岩峰后塑性较强,而砂岩峰后脆性较强。应力峰值后,渗透率会出现“突跳”现象,一般直接跳跃到最大值,此时渗透率曲线斜率很大。而峰后应变软化阶段,在围压作用下新生裂隙开始闭合。研究成果可为FLAC3D数值解求解水力梯度提供理论基础,有效解决了地下水动力学解无法将复杂的采动应力、岩石渗透性能演化结合,不能逼真反映突水溃砂的全过程的问题。（3）以涡北矿8201外工作面松散含水层下采煤工程实例为背景,分析得出了矿井松散层底部含、隔水层的沉积结构特征与含隔水性,确定了松散含水层下开采的水体采动等级;查明了基岩风化带的含隔水性,明确了8煤层浅部覆岩结构类型及防砂煤岩柱高度。采用定降深承压转无压沟流解析解和FLAC3D数值模拟法计算出松散含水层实际水力梯度,并与其临界水力梯度对比,得到水力梯度的数值解和沟流解基本一致,大于含水层临界水力梯度,建议采取疏水降压措施并给出了水头降低值,保障煤矿安全生产。图[47]表[22]参[90]