岩溶地下水动态是岩溶地下水所处地质环境条件和水资源形成条件的综合反应。我国北方许多岩溶矿区面临底板奥陶系岩溶高承压水威胁,因此,准确掌握矿区岩溶地下水动态对保障矿区安全生产等具有非常重要的意义。该论文在分析了天然条件下岩溶介质场的几何参数的随机性特点的基础上,集中探讨了采矿作用对矿区岩溶地下水动态模拟的影响,采矿活动,加剧了矿区岩溶地下水动态的复杂性和预测难度。通过分析自然条件、开采条件及自然-人工耦合条件下岩溶地下水特点及动态变化的主要特征,得出矿井涌水动态与降水量、水文地质条件、开采面积等自然因素和人为因素有关,水位、盐、热动态与构造开启程度非常相关。当某种因素影响占主导时,地下水动态各要素就表现为与其相应的动态特征。在前人研究与本人计算Lyapunov指数工作的基础上,证实了矿井地下水动态存在混沌特性,并运用系统论、水文地质、工程地质及采矿工程、“三带”理论等理论与实践知识,深入分析了矿井地下水动态的混沌机理。指出,在采矿变化条件下,由于矿井地下水系统结构变化及涌水的多来源性,构成了矿区地下水系统复杂非线性耗散系统的性质,是形成矿井地下水动态存在混沌运动的根本原因。同时也表明,矿井岩溶地下水动态不仅具有某种确定性、随机性,还存在混沌特性。运用ARIMA时间序列方法(EViews专业软件)、混沌时间序列方法及基于RBF神经网络的混沌时间序列方法(自编程序)等对2008年1-6月的矿井涌水动态进行了预测。研究表明,三种方法均适用于短期预测。其中,混沌时间序列方法预测效果相对较好,相对误差最小的仅为0.9%,其余均在12%误差范围内;根据古交矿区镇城底矿含隔水层特点,建立了考虑随机边界、随机源汇项等条件下的该矿中奥陶系岩溶地下水动态的确定-随机模型。该模型也进一步反映了矿区地下水系统的复杂性。针对地下水动态的混沌特性,首次建立了基于地下水动态的水害预警混沌度模型。该模型中的Lyapunov指数表征可预测程度,分维数D表示系统复杂程度,R表征地下水动态的变异程度。当Lyapunov指数大于0时,模型可用混沌时间序列方法对地下水动态进行预测,根据不同的R值提出了四种对应的水文地质条件变化情况。最后,该论文运用矿区岩溶地下水动态研究成果对山西古交矿区进行了实例分析。分析得出降水补给矿井空间的平均时间为11个月,地下水动态变化与构造的发育及开启程度有关。镇城底矿R值为0.977,为正常涌水状况,无突水危险等。全文共有图34幅,表有20张,参考文献249篇。