煤层注水作为一种广泛使用的润湿技术,它因有效地包裹了煤体的每一个细小部分,进而改变煤体的物理力学性质,最终起到了很好的降尘作用。同时,水分进入煤体后,使煤体结构变得松散和容易割落,降低了冲击地压及煤震造成矿井垮塌的风险。然而,煤层注水作为一项灾害综合治理技术,缺少全面系统的研究。特别是在工程预案的制定过程中,无法量化分析断层与煤体裂隙对注水效果的影响,导致中国煤矿的煤层注水效果普遍较差。因此,本文在结合矿井规程图并参考大量三轴压缩实验的基础上,将煤矿的复杂地质构造拆解为基本断层与裂隙,并逐一分析其对注水效果的影响。同时,借助MATLAB编程建立了包含大量采动裂隙的煤体模型,以精准仿真矿压动压区煤体的注水效果。针对矿井实际情况设计了分区式注水方案,并进行了注水效果的模拟分析,得到了渗流压力、速度与水分增量的量化分布及变化结果。研究结果表明:断层发生转折、交叉及贯穿注水孔处,水分增量明显高于其他区域。相对于无预制断层煤体,在120 h内,15 MPa压力下,预制平面断层煤体增加的82.78 m3单孔注水量,预制曲面断层煤体增加的70.94 m3单孔注水量均集中于此;水分增量场与渗流压力场、渗流速度场在注水前期的分布基本一致,且随着大量断层被水分浸润,断层在起到储水作用的同时,也加速了附近煤体的润湿速度。将课题研究成果在主要研究矿井进行了应用,实践表明:分区式注水前后,煤层孔隙率可由平均3.6%增大至5.7%;单孔注水量由目前国内外传统注水方式的不足70 m3提高至132 m3;煤体水分含量由注水前的平均2.8%增大至注水后的4.2%。采煤、移架及落煤高浓度粉尘作业环节注水后降尘率达到61.36%、68.75%、61.48%。而后,将本文研究成果推广至其它矿井综采面进行应用,同样取得了良好的降尘效果。