随着我国废弃矿井数量的增多,废弃矿井所带来的一系列问题也逐渐受到重视,矿井废弃后的一个重要特征就是地下水的回灌与回升现象,由于废弃矿井水文地质条件的复杂性,我国矿井水文地质工作与矿区环境保护面临新的难题与挑战。因此,解决废弃矿井所带来的一系列问题,需要对废弃矿井地下水渗流规律进行深入研究。本文在综合已有的国内外研究成果与理论的基础上,以废弃矿井室内模型试验为核心,对水位回升过程中地下水渗流的规律进行了研究。首先,系统分析了废弃矿井积水形成所必不可少的三个条件:充水水源、充水通道、积水空间,并对积水预测方法进行了对比与总结;从污染源、污染途径和水质变化方面深入分析了淄博矿区串层污染问题形成的机理,认为造成串层污染最直接原因是各类止水不良的供水井;其次,以淄博矿区地层结构为参考,将概化后的地层按比例缩小,建立了典型华北型煤田废弃矿井室内试验平台,通过控制渗透系数为各概化层选择了相应的模拟材料,还原了废弃矿井积水回升和串层污染过程;采用摄像、孔隙水压力监测、电阻率监测的方式共同对试验过程进行解释,结果表明视电阻率剖面图上的低阻区域能够较好地反映出地下水回升的范围,将孔隙水压力数据曲线中的“S”形曲线分为三个阶段:启动阶段,加速阶段,衰减阶段;对孔隙水压力的折减现象进行了分析,提出了水压折减系数的计算公式;对曲线进行了非线性拟合,并根据各监测点情况选取了最合适的模型;最后,通过FEFLOW模拟软件对积水回升过程进行数值模拟,其结果与室内试验过程基本吻合,模拟得到的渗流速度在断层带处呈现先增大后减小的趋势,垮落带处从开始的高流速迅速下降,而其他区域一直维持在一个较低的水平。本文的研究成果对进一步认识矿井闭坑后地下水的运动规律、上升过程中的变化规律及影响因素等具有一定的理论和现实意义。