针对焦家沟煤矿5号煤层老窑开采后采空区较多,采空区存在积水的突出问题,分析焦家沟煤矿积水区下3号煤层安全开采的可行性,预防焦家沟煤矿在开采3号煤层时水害事故的发生,保证矿井的安全生产。通过分析5煤老采区积水程度及补水条件,借助数值模拟实验研究老窑积水区下方35～40m处,3号煤层长壁综采过程中的围岩变形破坏规律及导水裂隙带发育高度,分析了工作面防治水与采取相应工程措施的必要性。焦家沟煤矿开采3号煤时的主要充水水源是5号煤层采空区积水以及可能存在的未知老窑水,充水通道是煤层开采形成的垂向导水裂隙带。3号煤层壁式开采老顶初次来压步距在55m左右。六次周期来压中,来压步距分别为20m、20m、20m、12m、16m、24m,平均周期来压步距为18.7m;3号煤层工作面模拟采高按1.2m计算,下沉系数q为0.623;经验公式计算导水裂隙带高度分别为22m和21.7m;相似模拟确定的导水裂隙带高度为15.5m。3号煤层在工作面推至140m处时,煤壁后方顶板岩层沿垮落角方向产生了一条由于岩层拉伸与剪切破坏导致5号与3号煤层采空区贯通的垂向裂隙,但随着工作面的后续推进,该垂向裂隙产生闭合趋势。开采工作面在留煤柱以抵御相邻采空工作面内的侧向静水压力时,为了保证其两侧的最大导水裂隙高度不能相交或贯通,两工作面之间的煤柱在不疏放相邻采空工作面积水的情况下,煤柱留设宽度为15.4m;在疏放采空积水的情况下,煤柱留设宽度为10.4m。每个工作面回采后,须将联络巷用防水墙封闭,防水墙的规格为长×高×厚= 5m×3.5m×2.3m,墙体上需埋设塑钢管,安装控水阀门,以便适时对采空区水进行降压,并能为相邻工作面提供工业用水,施工时应严格按照设计要求,工程实践效果良好。