临涣矿区所在的淮北煤田属于典型的华北隐伏型煤田，其水文地质条件极其复杂，含水层与煤系地层直接接触，成为煤层开采的直接突水水源。随着开采深度、开采规模的增加和扩大，煤矿地下水的水害问题日趋加剧，引起了很多国内外学者的关注。水文地球化学是以水-岩相互作用为根本出发点，以地下水的水质动态、时空分布规律演化为主要方向的前言学科，其分析方法新颖、便捷、可信度高。本文水文地球化学方法，对临涣矿区的多含水层系统进行水文地球化学研究，建立矿区突水水源的判别模型，旨在对煤矿水害防治工作提供一定意义的科研指导。全文首先收集了临涣矿区地质、水文地质等基础资料，阅读了大量相关文献，了解了关于矿区水文地球化学及突水水源判别的国内外研究现状。然后通过取样测试，获取了临涣矿区常规水化学、同位素数据资料。分析了氢氧稳定同位素δ18O-δD组成及其与TDS的关系、放射性同位素T的特征分布，结合背景同位素值，分析矿区地下水的补给来源，并建立了临涣矿区氢氧稳定同位素的端元水混合模型。对比1990年以前及以后水样点的Piper图解，对主要突水含水层的水化学类型进行演化分析。运用因子分析法，提取了影响主要突水含水层水化学成分的主因子，明确地下水化学演化过程中的主要水化学形成作用。最后采用Fisher判别分析法和模糊识别法建立多含水层的突水水源判别模型，对突水水源进行了判别并验证，将两种方法进行对比分析，综合评价产生误判的原因。得到以下主要结论：近期大气降水对地下水的补给是矿区地下水形成的主要原因，各突水含水层的端元水补给比例存在差异。采动影响加大了含水层间的水力联系，含水层间的地下水混合明显；影响矿区水化学成分演化的作用有溶滤溶解作用、混合作用、脱硫酸作用等。Fisher判别法及模糊模式识别法建立的判别模型除了对煤系水的判别准确率较高外，对四含、太灰、奥灰的判别准确率都不是很高。突水水源的开采扰动混合是产生误判的主要原因。