岩溶矿区受岩溶发育的影响,非均质性强烈,在延深开采过程中极易出现突涌水现象以及地下水环境污染等问题。莲花山主井施工过程中受涌突水问题的困扰,施工进展缓慢。在系统整理已有水文地质资料的基础上,通过对主井及周边水文孔抽水试验前后水化学数据、同位素数据分析并结合高精度野外示踪试验,查明了主井的充水水源及主要径流途径。结果表明莲花山矿段内ZK02钻孔地下水持续受南部磷石膏渣场渗滤液的泄漏补给,水化学类型为SO₄—Mg·Ca;氢氧同位素显示大气降水为区域地下水的主要充水水源之一,主井抽水后水化学类型由HCO₃·SO₄—Mg·Ca转变为SO₄·HCO₃—Mg·Ca,反映抽水形成的降落漏斗促使ZK01的灯影组岩溶水和ZK02的渗滤液污染水共同补给主井;示踪试验揭示地下水流向为渣场→ZK02→ZK03→主井,矿段内地下水从南部向北东部径流,在F13断层影响下,渗滤液沿着张家冲向斜核部至F09断层,并沿着其倾向从主井涌出。研究结果可为主井防治岩溶水害、地下水污染和水资源开发利用管理提供参考依据。