随着煤层开采深度的增加,矿井灾害问题愈发严重,尤其是底板突水问题,严重威胁煤矿安全生产。深部开采底板破坏规律的研究,特别是底板破坏深度,对认识及预防底板突水问题具有重要的意义。为此,本文运用理论分析、数值模拟、相似材料等手段研究了深部开采底板破坏规律,分析了底板应力、位移分布特征以及塑性区发育规律等,并基于Weka平台,建立了深部开采底板破坏深度预测系统,取得了如下的研究成果:(1)随着工作面的推进,底板垂直应力和剪应力的峰值逐渐增大,工作面“见方”时,垂直应力和剪应力的峰值分别为76.8MPa和26.7MPa。底板破坏深度随着工作面的推进而增大,工作面“见方”后破坏深度达到30m,随着工作面继续推进底板最大破坏深度不再增加且基本保持稳定;底板岩体的变形量与到底板的法向距离成反比,距离底板越远则底板变形量的值越小。(2)根据某矿的开采及地质条件,采用相似材料模拟实验方法,模拟深部开采条件下煤层底板岩层的运动,分析得出,随着底板岩层深度的增加,应力值是逐渐减小的,应力传播具有滞后效应且随着深度的增加滞后时间越长。(3)模拟研究了采深、工作面斜长、采厚、开采方法和断层对底板破坏深度的影响。随着煤层的采深、工作面斜长和采厚的增加,底板最大破坏深度逐渐增大;与垮落法开采相比,充填开采(充填率75%)底板破坏深度减少了 25%;断层影响底板最大破坏深度,与无断层的情况下相比,底板最大破坏深度增大了 33%。(4)收集整理全国煤矿底板破坏深度的地质资料,将采深、采厚、煤层倾角、有无断层和底板抗破坏能力作为影响因素,通过Weka平台对样本进行学习训练并对结果进行分析,得出最优模型为人工神经网络,基于Java计算机语言,创新研发了底板破坏深度预测系统并进行了应用,预测系统结果表明,Weka预测模型精度更高,更适用于煤层采深在110m～550m,煤层倾角0°～15°,工作面斜长30m～135m的开采条件下。