矿井突水事故给我国带来的经济损失是非常巨大的,而且直接威胁煤矿工人的生命安全。因此,预测和防治矿井突水事故,保障煤矿安全稳定生产是迫在眉睫的。矿井顶板离层突水课题研究涉及学科较多,工程水文地质、岩体力学、矿业工程、渗流力学均与其相关。离层水水害事故作为一种认识较为浅显且涌突危害较大的顶板水害类型,针对其形成条件以及涌突水机理相关研究目前非常少。研究覆岩离层运动并对离层突水机理进行分析研究,不仅有利于煤矿结合实际情况制定防治水措施,而且还有利于其改善安全生产环境。离层水突水事故是顶板突水问题中相对比较特殊的,其主要区别表现为水源赋存在覆岩离层中。本文选取红柳煤矿1121工作面在实际开采过程中遇到的突水事件作为研究对象,结合覆岩和水文地质结构,研究分析了覆岩离层移动变形以及突涌水变化特征,得到了如下结论:1)通过查阅相关文献资料收集红柳煤矿工程地质和水文地质资料,以首采1121工作面开采期间发生突水事故为切入点,结合红柳煤矿实际水文地质和工程地质特征以及该矿现有研究成果,进一步研究分析了离层水突水主要的地质影响因素。2)通过对离层的形成与发展和离层突水发生的一般过程与形成条件的分析,并结合传递岩梁理论和关键层理论对采动覆岩进行分带预计并对离层层位进行判别,探究了红柳煤矿1121工作面特殊的离层突水机理:该煤矿在开采过程当中,离层水突水水源为下直罗组上分层粗砂岩含水层,离层出现在下伏泥岩层。当下方岩层出现断裂时,封存聚积的离层水在较短的时间内全部涌入矿井内,引发突水现象。3)基于相似材料模拟实验,针对该煤矿的具体开采条件展开物理模拟,总结研究在具体开采时,煤层顶板覆岩移动变形破坏特征,获得了离层发育处岩层位移应力变化曲线,并通过外部加注水方式模拟了离层水的渗流及对下部岩层的冲刷作用。4)利用UDEC5.0数值模拟软件,依据红柳煤矿工程水文地质情况及煤层开采的实际资料建立二维物理模型和数值模型,对开采过程进行数值模拟实验,得出模拟计算结果后与物理实验结果进行比较,进一步分析覆岩尤其是离层上下位岩层应力与位移变化特征,既验证了相似材料模拟实验方法和实验中所选参数的合理性,又获得了类似红柳煤矿具体条件下覆岩离层发育及下方岩层变形破坏动态过程。