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临涣煤矿隶属于淮北矿业股份有限公司,位于安徽省淮北市西南部濉溪县境内,矿井东西长约13km,南北宽4～5km,面积约为50km~2,井田构造复杂程度为Ⅲ类,水文地质类型为中等,为厚松散层所覆盖的全隐伏型煤田,赋存上、中、下三个煤层组,其中下组煤10煤层开采受到多种水害的威胁,尤其是煤层底板岩溶灰岩水致灾危险性最大。论文研究的1067工作面位于六采区,工作面巷道标高-413.9～-618.6m,承受的底板太原灰岩含水层水压高达4.3～6.3MPa,具有高承压、突水系数大、倾角大、断层构造复杂等特点,能否实现安全、高效开采?采用何种水害防治工程措施,成为亟待解决的技术难题之一,因此,开展临涣煤矿1067工作面承压水上开采防治水安全性评价是十分必要的。论文在查阅了国内外承压水上煤层开采底板突水机理及水害防治技术等相关理论与前沿技术的基础上;结合1067工作面水文地质条件特点,分析了开采过程中可能发生的突水水源,设计并施工了井下瞬变电磁和音频电透视,获取了1067工作面顶、底板水文物探异常区;根据《煤矿防治水细则》的相关要求,计算10煤底板灰岩水的突水系数;利用“大井法”和水文地质“比拟法”,进行涌水量估算;采用井下穿层密集短钻孔进行了灰岩水快速疏放;依据工作面周边钻孔柱状图,构建采动底板破坏移动演化规律分析模型,揭示了采动过程中底板灰岩水及围岩应力、位移的动态变化特征,评价了发生突水的可能性。研究内容与获得的主要成果如下:（1）1067工作面位于六采区,走向长1176.6～1245.5m,倾斜长230.0m,巷道标高-413.9～-618.6m,主采10煤层,厚0.40～8.79m,平均3.13m,倾角3～32°,平均11°,采用综合机械化开采,下距太灰含水层距离53.12m,承受的灰岩水压高达4.3～6.3MPa（太灰含水层的初始水位为+15m左右）,计算的原始突水系数为0.08～0.118,根据周边钻孔2017-观1孔的抽水试验,其单位涌水量为q=0.01824L/s·m,富水性弱,具有高水压、贫富水、不均匀、突水系数大的特点。（2）分析了1067工作面水文地质及高密度三维地震精细化解析资料,设计并施工了井下瞬变电磁和音频电透视,对煤层底部深度100m以内岩层富水性进行探测,获取物探水文异常区2个,针对异常区,布置井下验证钻孔6个,钻孔长度累计940米,其中机巷2#钻场的1#、2#、3#钻孔及机巷4#钻场4#钻孔出水量为0,机巷4#钻场5#钻孔出水量5m~3/h,初始水压0.2MPa;6#验证孔初始水量5m~3/h,初始水压0.3MPa,整体上各钻孔出水量均较小或无水,表明覆岩富水性较弱。（3）依据工作面周边钻孔,结合物探技术的探测成果和顶底板岩石实测物理力学参数,构建了采动底板破坏演化规律分析模型,采用FLAC3D数值模拟法模拟承压水上采动底板岩体的破坏分布特征、岩体的应力分布规律、承压水分布及渗流规律,对工作面开采过程进行模拟计算,研究采动条件下底板变形破坏特征。（4）根据1067工作面充水水源、富水性特征以及高水压、原始突水系数大等特点,借鉴相邻工作面灰岩水治理经验,设计并施工了76个灰岩钻探疏放钻孔和6个物探异常验证钻孔,钻孔总工程量17344m,均施工至四灰,其中31个孔出水,最大出水量为79.1m3/h,最大出水压力为1.0MPa,疏放后反算灰岩水水位为-452.4m,表明底板太灰水位已由原+15m快速下降到-452.4m左右。（5）利用“大井法”及水文地质“比拟法”对工作面顶底板砂岩裂隙水涌水量进行估算,利用“大井法”估算工作面的正常涌水量为28.0m~3/h,比拟法估算工作面正常涌水量为5.5m~3/h,最大涌水量为19.7m~3/h,对两种方法估算的涌水量进行对比分析,采用比拟法计算涌水量更接近工作面实际涌水量,并以此为依据,进行工作面的排水系统设计。（6）穿层密集短钻孔疏放后,底板承受的水压大幅度降低,采用“突水系数”法和水平煤层底板岩体最大破坏深度的计算公式,计算疏放后的最大突水系数和底板破坏深度,得出疏水降压后的突水系数为0.048MPa/m,底板最大破坏深度为30.896m,满足《煤矿防治水细则》要求,工作面开采是安全可行的。综上,从工作面水害预防及安全开采的角度考虑,在做好工作面回采过程中监测、监控、排水及应急措施的前提下,具备带压开采的条件。截止2023年3月,工作面已回采826m,采空区出水量均小于15.0m~3/h,说明论文采用的物探预测+钻孔验证、数值模拟分析成果及穿层密集短钻孔超前疏水降压的水害防治技术安全可靠,对类似受灰岩水威胁煤层安全开采具有广泛的应用推广价值。图[38]表[11]参[66]