采空区水害是影响矿山安全生产的重大灾害之一,尤其是未探明的采空区积水对下部煤层开采存在着极大的隐患。探索出一套不明采空区积水危险性评价及其位置和范围的探测分析方法,将对矿井的防治水方案制定具有理论指导意义和实际应用价值。论文以大同煤矿集团临汾宏大胜利煤业有限公司(简称胜利矿)不明采空积水区为研究对象,根据板壳理论、关键层和断裂力学理论,建立了胜利矿各煤层开采覆岩和底板变形破坏的力学分析模型,并结合经验公式法和数值模拟法得出了各煤层各分区的最大可能导水裂隙带高度和底板破裂带深度;根据各煤层与最近上部含水层间距和导水裂隙带高度,得出各分区煤层的采空区均为充水区,都有积水存在可能性。基于煤层最小间距、煤层导水裂隙带最大高度、煤层底板最大破裂带深度和保护层厚度等主要影响因素,提出了上部煤层采空区积水对下部煤层开采危险性的判定方法及准则,并对2#煤层和6#煤层各分区的采空区积水对10#煤层开采的危险性进行了判定。结果表明,2#煤层各分区积水的危险性分别属于原岩渗透型和近似原岩渗透型,而6#煤层各分区积水的危险性皆为突水型,对10#煤层构成严重威胁。依据井口位置、采出煤量、最小揭煤距离和井底存在积水等调查结果,建立了早期小矿采空区位置、开采范围和积水情况的推测方法。并对6#层各早期小矿的采空区位置、范围和积水情况进行推测,分别得出6#层的点、线、面采空区推测结果。根据瞬变电磁法的基本原理和地面物探结果的特点,提出了推断采空积水区边界的解释方法。采用该方法对6#煤层的采空积水区进行了推断,得出探测区内6#煤层共存在3个采空积水区。基于井下瞬变电磁法的基本原理和特点,提出了基于煤层交线和拟视电阻率断面图的采空区解释方法,并分别采用井下物探和井下钻探对地面物探和小矿推测结果进行了验证分析。结果表明,地面物探测得的采空积水区范围具有较高的可靠性,不明采空区的推测结果对于进一步的探测具有重要的参考价值。