矿井突水是影响我国煤矿安全高效开采的主要因素之一,其发生机理复杂,影响因素较多。桑树坪煤矿主采煤层1 1煤因其距下部奥陶系岩溶裂隙含水层较近,且隔水层厚度和组成在空间上变化较大,l l煤开采易受到矿井突水的威胁。本文根据区域和矿井地质资料,采用数值模拟、层次分析法、脆弱性指数法等研究手段和方法对11煤底板变形和突水危险性进行了研究,结果表明:(1)数值模拟表明:煤层采出后,采空区下方底板岩层应力降低,切眼后方和工作面前方应力集中;采空区下方底板岩层向上移动,并发育一定数量的裂隙;随着开采距离的增大,应力降低区域沿煤层回采方向和垂向上扩大,底板岩层位移增大,裂隙数量增多;当开采距离增大至一定程度时,采空区内原有应力降低区域减小,底板位移值减小,裂隙数量减少。并通过研究底板破坏深度与地质因素的关系,得出影响煤层底板破坏深度的主要因素为煤层开采煤厚。(2)分析了含水层、隔水层、构造和开采活动与矿井突水的关系。并根据构造分形研究结果,研究区褶皱分维值为0～1.14,平均为0.39;11煤断层分维值为0～1.02,平均为0.114。区内11煤底板破坏深度预测为12～32m,平均为22m。(3)采用层次分析法确定了 11煤底板突水各因素的权重。隔水层厚度为0.2424、含水层水压为0.208933、底板破坏深度为0.1628、含水层单位涌水量为0.114998、断层分维为0.1 10325、含水层渗透系数为0.063268、泥岩率为0.0606、褶皱分维为0.036775。(4)基于各突水因素的归一化图件和权重,构建了11煤底板突水危险性的脆弱性指数评价模型。研究区11煤底板突水危险性分为:底板突水相对安全区,占9.64%、底板突水较安全区,占21.01%、底板突水过渡区,占25.33%、底板突水危险区,占19.54%、底板突水极危险区,占24.49%。