煤系地层中普遍发育的砂岩裂隙含水层,是煤层开采的直接充水水源,随着开采深度的增加和开采条件的日益复杂,顶板砂岩突水灾害发生的频率和强度越来越高。顶板砂岩突水已成为矿井突水灾害的主要类型之一,作为安徽省七对极复杂矿井之一的杨庄煤矿,顶板砂岩突水灾害频发,严重影响矿井生产安全。煤系砂岩的富水性极不均一,一般情况下富水性较弱,以静储量为主,但当砂岩含水层位于褶皱构造的核部或核、翼结合部时,往往由于横向与纵向裂隙的发育使得其富水性大大增强。另外,煤层顶板砂岩突水除了与砂岩富水性有关外,和覆岩结构及运动所影响的导水裂缝带发育规律也有密切的关系。杨庄煤矿5煤开采过程中发生多次突水,其中Wm5110工作面发生7次,最大涌水量达到100m3/h。以杨庄矿5煤层顶板砂岩突水案例为研究背景,通过地面钻探、工作面物探、水文试验和岩石室内试验等方法和手段,对比分析突水工作面与未突水工作面的水文地质、工程地质、构造地质特征和开采技术条件。结合工作面顶板砂岩突水因素、5煤层开采实践与顶板砂岩突水特征等5煤层顶板砂岩突水因素相关性分析,确定开采工作面顶板砂岩突水的主控因素为砂岩富水性、覆岩结构特征、矿压显现规律、顶板离层水与构造条件等五种因素。利用各因素关系、专家打分系统、MATLAB工具箱,通过建立层次分析结构、构造与计算判断矩阵,确定各因素权重,建立评价等级集,构建以覆岩结构特征、水文地质条件和矿压显现规律为次目标层,以顶板砂岩厚度、两带发育高度、岩浆岩分布、砂岩富水性、构造控水特征、顶板富水异常区、砂岩裂隙发育、矿山压力大小、来压步距、矿压变化幅度为准则层的结构模型。通过计算、分析突水与未突水工作面评价结果,实现对模型的训练与优化。利用复杂技术条件下煤层顶板突水危险性评价模型对NII529工作面进行评价,其评价结果为0.4117。最终确定NII529工作面总体安全性较好,发生顶板砂岩突水可能性较小。