近年来松散含水层下煤层开采问题已经逐渐成为浅部资源开发的热点问题之一,目前厚松散层下开采研究工作主要集中在华北地区兖州、淮南、枣滕等矿区,采掘过程中浅部煤矿厚松散含水层富水性对矿井的安全生产至关重要。因此,开展厚松散含水层富水规律研究及安全煤岩柱留设的研究,即是对松散含水层相关理论研究的深入和完善,也是对特殊条件下采矿理论的发展和补充。本文针以兖州矿区鲍店煤矿为例对厚松散层沉积条件下松散层土体特性、松散含水层富水规律及煤层开采安全煤岩柱留设问题开展了以下研究工作:(1)兖州矿区厚松散层沉积特征相较于其他厚松散层矿区就有明显的区域性,其第四系下组松散层是影响煤层开采的主要危险源,对松散层土体的吸力特性、应力特性、强度特性及渗透特性进行了理论分析,将松散含水层的渗流分为自然渗流和采动渗流,自然渗流的渗流服从达西定律,采动渗流分为间接波及和直接波及,根据采动影响区域流体流态的不同给出了相应渗流特征;(2)通过对鲍店煤矿六采区南部区域地质、水文地质实测资料的整理分析,认为第四系下组底部含水层是影响煤层开采的关键含水层,其水位是逐年下降的,地层中粘土含量能有效减小松散层砂土的渗透性和富水性。通过克里格空间插值法对研究区域将第四系下组底部含水层厚度、砂粘厚度比、冲洗液消耗量、岩芯采取率及渗透系数的分布情况进行分析,并利用Fisher判别分析法建立了第四系底部含水层富水性判别分析模型,考虑含水层富水性随时间的变化规律,得到研究区域第四系下组松散层底部含水层富水性类型;(3)利用离散元软件UDEC模拟研究区域地质条件下厚松散层下煤层开采在不同基岩厚度和不同采煤工艺条件下的覆岩移动变形破坏特征,通过控制单因素变化建立了八个方案分别研究基岩厚度变化、分层综采、综放开采及网下综放开采对覆岩移动变形破坏的影响;(4)根据矿井开采技术条件,综合理论计算公式和兖州经验公式,并类比数值模拟结果,确定分层综采、综放开采及网下综放开采条件下覆岩垮落带高度,并最终得到安全合理的防砂煤岩柱高度,制定合理的开采方案。