我国西部干旱半干旱矿区在特殊的自然地理、地质结构和生态环境条件下,其煤层开采过程中引起的突水溃沙问题是主要的地质灾害问题之一。西部典型的浅埋深、薄基岩、富含潜水、厚松散层地质条件,特别是第四系和新近系流沙层由于形成时期较晚,压实作用及重结晶作用不发育,颗粒之间的胶结微弱,在一定条件水压下,常常导致水沙混合流突涌。　　本文重点以诱发突水溃沙的水沙两相流为研究对象,综合采用理论分析与实验模拟的方法对孔隙介质中水沙两相流的运移特征、水沙动力条件及形态演化规律进行了研究。　　首先,对溃沙案例进行了统计分析,再选择我国西部五个典型煤田作为地质原型进行研究,分析了其分布范围、地质条件、第四系松散层构成及含水性,概括出三类水文地质结构模型,分析研究了部分区域的第四系松散沉积物的粒径级配的分布,明确了水沙两相流运移的水流方向和试样沙体的颗粒级配参数特征。自主研制了由水流控制系统、模拟系统、数据采集系统及水沙收集系统四部分组成的SYJ-CM型水沙运移模拟试验装置,设计了相应的试验方法。　　然后,通过对14组试验(12组设计沙样及2组自然条件下沙样)过程的观察记录以及分析处理,定性得出了水沙两相流的运移过程中的相关规律,包括颗粒冲刷特征、运移特征、颗粒流失特征、孔隙水压力的变化、冲刷面形成的坡角大小,定量刻画了运移稳定或似稳定时的扩展剖面形态,并分析了其它因素对突水溃沙的影响。利用自然沙样的测试结果验证了配制试样结果的可靠性,并利用所有相关数据得出水沙两相流的水沙动力条件为突水溃沙通道形成条件下水流速及饱和水压大小均对突水溃沙的产生无本质性影响,仅影响溃沙的连续性和溃入快慢。利用得到的水动力条件对地质原型进行了突水溃沙难易程度的评价,认为神东井田易发生突水溃沙事故。　　最后,定量化的研究了突水溃沙的形态演化规律,给出了在不同水动力条件下三类沙层结构突水溃沙时扩展半径的预测公式,并分析了突水溃沙的时间特征、空间特征,提出了溃沙量的预测公式,从而为突水溃沙的演化规律分析、灾害规模预测、突水溃沙灾害的机理研究和防治提供科学依据。