我国的浅部煤炭资源逐渐枯竭,大量煤矿濒临关闭,与此同时,关闭的矿井内存在煤炭开采形成的巨大空间,如果利用残存矿井巷道和采空区的天然高差,将其改建为地下储能站,不仅可以有效保护和利用地下水资源,也会带来巨大经济效益。因此,研究废弃矿井再利用既是该项技术自身发展的必然要求,也契合国家能源战略的重大需求。鉴于此,本文针对废弃矿井充分采动后上覆岩体的裂隙发育及储水蓄能,综合运用理论分析,数值模拟、地球物理探测等方法,构建了裂隙岩体模型,模拟了采动裂隙在上覆岩体的演化规律,分析了岩体裂隙的传输特性及耦合应力作用下的演变历程,实测了山西某矿井充分采动后的废弃采区1000 m×1000 m范围内采动裂隙在上覆岩体的分布规律,推断了废弃矿井裂隙岩体的水力传导度,为废弃矿井再利用提供了指导。论文主要取得以下创新性成果:（1）基于离散介质模型,研究了岩体内离散裂隙网络在三维空间的特征分布,根据采集研究区域内裂隙参数的原始数据,设计了针对研究区域裂隙参数空间分布的概率模型,优化了裂隙网络重构算法,构建了更加贴合研究区域的岩体裂隙模型。（2）构建了裂隙岩体的空间模型,研究了回采过程中裂隙岩体完整度对岩体变形的影响,分析了研究区域表征岩体完整度的块体体积及其分布规律,揭示了研究区域小块体为主的岩体属性,模拟了采动裂隙在上覆岩体的发育特征及其演化规律,揭示了回采结束后上覆岩体采动裂隙的特征分布,即裂隙呈现不规则“O”形,分析了采动裂隙分布形态的敏感性因子。（3）基于优化的岩体裂隙重构方法,构建了地下水渗流的复合裂隙介质模型,模拟了地下水在裂隙岩体中的运动特性,分析了裂隙岩体的传输特性及其敏感性因子,建立了岩体传输特性与裂隙孔径、尺寸、密度等主控因子的函数关系式,推导了此条件下的流固耦合应力作用下裂隙的扩展规律。（4）利用瞬变电磁探测方法,实测了山西某矿井充分采动后的废弃采区1000 m×1000 m范围内上覆岩体裂隙的发育特征,建立了普适性较强的充分采动岩体裂隙模型,即裂隙呈龟裂状分布,揭示了地下水在废弃矿井内部的运移轨迹,推导了废弃矿井上覆岩体的水力传导度,提出了废弃矿井的传输特性计算准则,应以覆岩大尺寸裂隙为基准,聚焦到宏观裂隙的龟裂状分布特征,为废弃煤矿的再利用提供了理论指导。论文有图99幅,表29个,参考文献247篇。