我国煤矿水文地质条件极其复杂，煤炭资源的开采受水害的威胁严重，随着开采深度、开采速度、开采规模的增加和扩大，水害威胁愈来愈严重。因此，煤矿水害预防及治理的研究已成为煤矿生产迫切需要解决的重大课题。矿井水文地质条件是矿井水害治理研究的基础，突水机理是这一研究的核心，而预测预报是这一研究的主要目的，三者相辅相成。　　 我国矿井水害主要分布在华北和华南两大区。华北石炭二叠纪煤田的煤系基底中奥陶统岩溶-裂隙水水害；黄淮平原新生界松散层水的水害；华南晚二叠世煤田的煤系顶、底板灰岩岩溶水水害。矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老空水；石炭系灰岩为本区主要含水层，寒武系灰岩为本区主要含水层。寒武系灰岩为庚组煤层开采的间接充水含水层。底板突水机理是“含水层富水性、隔水层厚度及其存在的天然裂隙与水压、矿压等因素的综合作用结果”。对突水分析采用统计学方法，力学平衡、能量平衡方法，同时，应用井下物探技术，如坑道透视法、井下电法、氡气测定法等来探测充水水源和充水通道。疏干降压是我国矿井防治水害的主要技术措施。堵水截流是我国矿井防治水害的重要方法。　　 我国在矿井水害防治方面，已有比较成熟的技术和措施，如疏干降压、注浆堵水、突水预测和探放水等。影响和控制矿井水害的主要因素是灰岩水和构造水，其中灰岩水又以寒武系灰岩水造成的底板突水危害为主；构造突水以裂隙水的危害为主，断层水次之。　　 本文以平顶山矿区二矿为主要研究区，面临重大安全威胁是寒武系灰岩水的威胁。对于寒武系灰岩水害防治的方针是疏水降压为主，防、堵、疏、、排、截多种措施并用，探采结合，综合防治，以防为主；其中疏水降压是主要采用的技术路线；防、堵、疏、、排、截多种措施并用。防治的办法是预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采。以寒武系灰岩水文地质条件探查为中心，以寒武系灰岩突水为防治重点，以井下为主，地面为辅，井上下相结合、分区探查水文地质条件、分区治理为规划原则，以使用成熟的防治水方法为主。利用矿井综合物探和矿井涌水量、突水水量动态研究方法，在现场水文地质条件和矿井突水特征研究基础上，总结了地下水运动规律。论文采用现场测试、数值模拟和理论分析相结合的方法，对研究区突水水源、突水通道、突水强度，煤层底板破坏特征及隔水层安全厚度等进行了系统研究，提出矿井地质综合因素研究方法，对研究区底板承压水实施“探、疏、堵”的综合防治措施，研究结果在研究区矿井防治水工程中得到应用，为矿井防治水提供了技术指导，保证了矿井安全高效生产。　　 本论文研究关键内容主要有以下四个方面：1矿井水害形成原因，主要分析含水层特征，充水水源、充水途径及特征，隔水层的隔水作用及特征；生产过程中，煤层顶底板破坏特征及对突水影响，地质构造对突水的影响。2进行数值模拟，研究庚组煤底板突水特征，找出安全开采技术参数。3根据矿井实际情况，优选出科学合理的防治水害技术方案。4防治水方案和生产实践相结合，对现有水害进行治理，指导服务生产。　　 研究区庚20煤层的充水源主要有煤层项板太原组灰岩水和底板寒武系灰岩水，煤层底板距离寒灰距离较近，且寒武系灰岩含水层补给量及静储量不大，存在较好的疏水降压条件。施工寒武系灰岩长观孔14个，查明二矿逆断层的导水性、检测寒灰水和进行相关试验，有两个孔兼做疏水钻孔，庚20煤层底板突水有关的水文地质条件。　　 按照三个方案进行数值模拟求出煤层底板突水时的极限厚度，方案一、在水压值一定的情况下，巷道底板在不同的位置底板突水时的极限厚度。方案二、改变静水压力，即静水压力为0.5MPa、1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa时底板不发生突水所需要的隔水层厚度。方案三、改变采煤工作面的长度，即工作面长度为80m、100m、120m、150m时对底板的破坏情况，利用数值模拟的结果，对底板突水危险性进行分析：巷道底板突水破坏极限厚度为2.29m，考虑岩石力学参数取值不确定性，设计布置巷道时，至少保留5m以上隔水层厚度。采煤工作面长度的变化，底板破坏深度随之变化，根据综合地质柱状资料，设计采煤工作面长度不能超过100m。该结论对指导工程设计与生产实践有重要意义。　　 在利用地面和井下物探、化探、钻探、抽放水试验等综合勘探方案，查明地质异常的分布，健全排水系统，采取注浆加固、适当疏放、留设防水煤柱，规定突水时避灾路线等防治水技术措施的前提下可以分区段实施带压开采。其中在-280m以上，带压开采是安全的；在-280m-340m之间，采取一定物探方法，查明底板完整性，底板完整地区，可以带压开采，再底板存在小断层、裂隙等软弱带，采取注浆加固等安全措施后，可以带压开采；-340m以下地区，必须在-450m水品平疏水降压，在水压降到0.96Mpa以下时，方可开采。