近年来随着盐类矿物作为工业原料的重要性和盐类矿床开采后的溶腔作为能源（石油、天然气、核废料等能源物质）储存场所的必要性，对盐类溶腔水溶开采和稳定性的研究越来越多，越来越深入。芒硝作为盐类矿床中硫酸钠矿床的主要提取物，广泛分布于现代盐湖矿床和古代盐类矿床中，是盐类矿物中分布最广泛的矿物之一。本文以江苏洪泽凹陷赵集次凹矿区为工程依托，采用理论分析、室内试验和数值模拟相结合的研究方法，对深埋芒硝矿床水溶开采溶腔长期稳定性等进行了较为系统深入的研究。论文的主要研究工作和成果有：①综合国内外研究成果，分析芒硝水溶开采溶腔短期和长期稳定性的影响因素，认为芒硝的蠕变特性是研究芒硝长期稳定性的重要参数之一。②对依托工程的芒硝、顶底板泥岩以及上层岩盐进行室内三轴蠕变特性试验。通过对试验结果的分析，获得了三种岩石的蠕变特性，在此基础上，选用Burgers模型来描述岩石的蠕变特性，并用最小二乘法对实验数据进行拟合，得到基于Burgers模型的参数。③根据依托工程岩层情况，用FLAC3D软件建立单溶腔三维数值计算模型，结合试验得到的岩石参数，分析计算不同流变时间、不同饱和卤水压力、不同跨径等因素对溶腔稳定性的影响规律以及对上覆岩层的移动规律。④用FLAC3D软件建立双溶腔和双溶腔连通的三维数值计算模型，根据实际工程情况，分析计算不同跨径和不同矿柱间距对芒硝溶腔稳定性的影响规律及上覆岩层的移动规律。得到本矿区合理的矿柱间距和连通开采合理的跨径，为工程的安全性和经济性分析提供依据。