由于我国能源组织结构特殊性,煤炭能源会在较长时期内占据我国能源消耗的主导地位。因此,煤矿的生产安全关系着我国国民经济发展以及矿井工作人员的生命安全。煤炭开采过程中,受到地质构造以及不规范开采影响造成的矿井突水事故,已经成为五大矿井灾害中人员伤亡以及经济损失排名第二的地质灾害。因此,怎样保证在发生突水事故时,将人员伤亡情况降到最低,是本文研究的主要问题。本文在研究突水漫延过程以及最短路径算法的基础上,完成了当发生突水事故时,可以根据获取的突水在巷道中的淹没过程以及范围等情况,解算出最佳避灾路线的研究工作。本文主要工作有以下几点:(1)由于煤矿突水具有复杂的地下地质以及水文地质,论文根据煤矿突水相关资料分析了突水发生特征及其规律,得到了突水点的分布区域以及突水发生的必要条件,并根据不同的突水发生条件以及方式,分析突水量和突水速度规律。(2)论文运用了图论与网络理论,实现了对突水漫延路径的搜索,将突水流向分为下向漫延路径和上向升涨路径,以确定突水漫延淹没范围。利用流体动力学给出由两个时间点巷道水位的变化,计算单位时间内突水量以及巷道内突水水位的计算公式,结合巷道容水量计算公式,求解出突水下向漫延速度及时间与上向升涨时间。(3)论文通过对矿井巷道网络进行权重研究,选择Dijkstra最短路径算法搜索工作人员撤离逃生安全点的最优路径。由于突水事故对巷道的影响,需要结合突水漫延路径,不断修正逃生最优路径,最终得到安全性更高、时间最短的最佳避灾路线。(4)论文使用Unity3D引擎,模拟突水事故的发生,直观表达突水漫延路线,为煤矿突水过程中的救援策略提供辅助。