随着浅部煤炭资源的日渐枯竭,矿井生产开始转向深部开采,深部煤层的开采将会面临地质构造、水文地质条件越来越复杂的严峻形势,特别是大型断层的存在,既给矿井高效生产带来不利影响,又增加了矿井突水的可能。因此,大型断层存在条件下深部区域煤层开采水害的防治工作需要进一步深入研究。本文以山东济宁新河煤矿东部深部区域为研究对象,采用资料收集、理论分析、室内试验、数值模拟等多手段综合的方法,针对深部煤层开采时嘉祥支断层下盘高压奥灰含水层对上盘3煤开采产生的影响以及水害防治技术开展了详细研究。首先,从产状及其控制、两盘岩性对接关系、发育特征三个方面详细介绍了嘉祥支断层及其伴生断层的构造特征;其次,从奥灰侧向径流特征与侧向奥灰含水层径流量两方面对侧向含水层补径排条件进行了分析;在充分了解断层破碎带的岩性变化的基础上,综合运用相似材料模拟的原理,选择4种相似材料来模拟断层破碎带岩性,采用不同的配比做了 5组试样,在达西定律的基础上,通过自行设计的室内渗透试验设备,对试样做了不同水压下的室内渗透试验,得出了不同配比不同水压下的试样的渗透系数,总结了断层带的阻水性能特征;最后通过数值模拟进行了深部煤层开采时流-固耦合的研究,详细了解了煤层开采过程中垂直应力、孔隙水压、塑性区与渗流量等变化规律,并提出了侧向高压奥灰含水层水害防治技术,包括:断层煤柱留设、水文地质条件探查、完善排水系统、局部注浆加固封堵小型断层及顶板导水裂缝带高度探查等。本论文的研究对于华北型煤田大型断裂两侧煤层的安全开采具有指导意义。