煤层底板隔水层在承压水作用下的破坏和突水事故是构成我国华北型煤矿安全生产的主要威胁，因此，研究其突水机理对于有效防治水患威胁、保证煤矿生产安全具有极其重要的现实意义。本文研究的核心内容有二个，其一是研究煤层底板承压水作用下隔水层的突水机理，即科学问题；其二是用突水机理理论来解决煤矿防治水害的工程实践问题，即技术问题。本研究认为：煤层底板突水问题集中表现为承压水与隔水层之间的相互作用，在这个作用过程中，承压水突破隔水层的阻隔形成突水通道而突水，这个突水通道既不同于隔水层的渗透通道，也不同于含水层的渗透通道，而是一种新型的、与“管道”性质类似的水流通道，因此，煤层底板突水机理就是突水通道在底板隔水层中的形成机理。在研究突水机理问题时，首先得出：所有的突水事故都与隔水层的非完整性有关，从而在“岩体结构”及“不连续介质模型”的前提下，提出了突水机理就是（承压水作用下）隔水层的原有结构面扩张而转化为突水通道的作用机理；其次是通过典型现场试验成果的发现和应用对“原始导升高度”进行溯源追踪，指出原始导升高度是承压水在隔水层的渗透高度，是隔水层渗透性的表现，不是突水通道的发育高度；第三，通过对典型突水案例的系统分析，根据突水通道的形成方式把煤层底板突水模式归结为“破裂致突”和“渗流致突”两种类型，并提出渗流致突的临突判据；第四，设计并完成了渗流致突的两个模拟试验。一方面，为揭示出渗流致突的发生机理，设计了微管阻水试验和微管流量试验；另一方面，为验证前面的机理，设计了相似材料的突水通道试验，通过突水通道的断面形态来完整地呈现突水通道形成的过程。第五，专门研究了“突水系数”的问题，提出突水系数是表示突水“征兆”的一个警示性参数，评价矿井生产安全的最终指标是涌水量或突水量，以及据此配备的防排水设施，而非突水系数。通过以上的研究，完整准确地展示出渗流致突的突水机理。把突水机理理论应用于煤矿的防治水工程实践的关键是研究“疏水降压”和“含水层改造”技术。研究指出：它们的共同特点和核心内容都是研究煤层底板隔水层的阻水能力，把隔水层的阻水能力作为设计防治水工作的依据。比较并研究了我国煤矿目前广泛应用的“疏水降压”和“含水层改造”技术，最后，以平顶山矿区疏水降压的成果展现了该技术的巨大优势。