本文通过查阅国内外相关文献，并结合矿山实际，综述了数字地球、数字矿山的相关背景知识和概念，提出了数字矿山的基本功能、基本特征、理论基础、关键技术以及数字矿山的标准化。 论文首先构建系统的总体设计方案，提出系统的设计原则、基本功能和最终运行环境；紧接着根据SuperMap数据组织方式确立了系统的数据管理模式，详细叙述了矿图资料数字化处理的全过程；确定了反映矿井底板突水地质条件的因素如钻孔、断层等地质属性数据的数据结构。最后，建立地质条件信息库，为矿井底板突水评价提供数据基础。 非线性是岩体力学行为的本质特征，本文从非线性观点出发，研究矿井底板突水。底板岩层承受的水压超过自身强度时，发生的不连续的发散突变，即底板岩层失稳破坏形成底板突水的现象，属于突变理论研究范畴，故论文将SuperMap与模型结合来对煤层底板突水进行预测，充分利用GIS软件的分析功能，从而实现更为客观、准确的预报。 本文的软件部分，开发了基于数字矿山的矿井底板突水系统的基础平台，实现了图纸和属性数据资料的数字化、网络化管理，开发了相应的编辑、查询、底板突水预测等功能模块，并以平顶山十矿一些采区为例对软件进行了测试，与实际情况基本吻合。该系统为矿井安全开采决策提供客观、实时可靠的依据。