针对山东新巨龙能源有限责任公司龙固矿井地质构造及水文地质条件复杂的特点，在详细总结和分析国内外相关学科和领域研究成果基础上，设计了具有实际应用价值的研究内容及技术路线。概述了龙固井田地质及水文地质特征，重点分析了龙固井田二叠系山西组3煤层开采的充水条件，指出3煤层的顶底板砂岩含水层及底板太原组的三灰含水层为该煤层开采的直接充水含水层，二叠系上、下石盒子组砂岩含水层则为间接充水含水层。通过编制直接充水含水层及间接充水含水层厚度等值线分布图及沉积断面图，分析了3煤层形成前后时期陆源碎屑物运移方向及三灰形成时期的海水侵入井田的方向，即3煤层形成于三角洲环境，河流携带的陆源碎屑物搬移是由NNW向SSE方向，而海水侵入方向则是由SSE向NNW方向，指出含水层这种分布特征决定了在井田范围内，由南向北3煤层顶底板砂岩及石盒子组砂岩的富水性总体呈增强趋势，而三灰的富水性由于受到岩溶裂隙的控制，则表现为由浅部向深部呈总体减弱的趋势。针对研究区内水文地质资料严重不足的实际情况，提出了基于砂体厚度和砂泥比为指标的砂岩富水性划分原则，编制了3煤顶底板砂岩、石盒子组砂岩富水性分布图，并根据三灰富水性与埋深的关系，编制了三灰富水性分布图。在此基础上，结合三灰到3煤层层间距变化特征，编制了3煤层开采受水威胁程度分布图。根据物探成果资料及岩性组合特征，采用大井法预计了首采工作面的涌水量。为了防止综采支架因顶板突水而被压实，针对首采面跨度大、走向长、顶板砂岩水采前难以通过钻孔释放的特点，改进了三维高密度电法探测技术，设计了工作面每推进400 m进行一次顶底板富水性超前探测的数据采集方案，研发了三维数据体的切片技术和立体显示技术，将工作面前方岩层富水部位直观地呈现出来，在国内外首次实现了工作面开采过程顶底板水超前动态监测，为开采过程中超前探放水孔高效实施及综采工作面安全推进提供了有效的技术保障。