水体下采煤是涉及到采矿、地质、水文地质、地球物理勘探、岩石力学、矿山测量、计算数学等多个学科领域的边缘学科,是一项包含着覆岩破坏规律研究、防水煤岩柱性能研究、地下水动态变化规律及含水层富水特征研究、采掘工作面安全生产工艺与技术措施研究、防水煤岩柱尺寸测定与留设技术研究、经济效益与社会效益评价等多项相关规律研究和先进的探测技术的复杂工作.必须经过艰苦细致的工作,才能正确评价水体下采煤的安全合理性,尤其是提高开采上限采煤的安全合理性,进而实现水体下的安全合理开采,确保矿工的人身安全及矿井的安全生产.开采造成的煤层上覆岩层破坏是确定安全合理开采上限的主要因素中的根本因素.为此,我们布设钻孔观测剖面,以井下实测探求覆岩导水裂隙带变化特征.根据试验结果,在初步整理和分析测试资料的基础上,以室内模拟试验进一步探求了冒落带及裂隙带变化特征,为力学模型的划分提供依据;并以上述结果为输出,采用国际岩土界流行的模型识别与参数识别数值模拟反分析和先进的点安全度分析方法,探求了不同煤厚条件下的导水裂隙带变化特征.进而采用先进的多源信息拟合方法、断裂力学理论,分析了松散层与煤岩柱的分布趋势,研究了覆岩结构与岩层组合的止裂性能,为进一步的工作奠定了基础.从煤岩柱的构成分析来说,里彦煤矿浅部防水防沙煤岩柱是以砂质粘土岩、泥质页岩、粘土岩等软弱岩层成分为主构成的煤岩柱,保护层中普遍有累计厚度不少于5.05m的泥岩分类岩层分布,煤岩柱内砂岩大多亦为泥质胶结,其隔水和抵抗连通性裂缝发生的能力也比较好,起到了有效的隔水及再生隔水作用.欲研究区域隔水层赋存较稳定,分布较均匀.这对于水体下采煤是一个十分有利的因素.因此,根据里彦煤矿的具体情况,将防水防砂煤岩柱最低设到20m,开采上限定为-142m水平,并采取全面的相应安全生产措施,里彦煤矿3煤提高上限开采是安全可行的.但是,为安全起见,建议实际开采时应严格按照研究方案进行开采.先采深部,后采浅部,逐步扩大开采范围,提高开采上限,确保既能安全生产,又能最大限度地回收煤炭资源.