底板突水是威胁我国煤矿安全生产的主要灾害之一,随着我国进入下组煤的开采,煤矿受承压水的威胁越来越严重。煤层开采后,在采动应力与水压力共同作用下会引起底板岩体破坏失稳,引发底板突水,尤其是对含裂隙底板。本文综合运用力学理论分析、数值模拟和现场实践等方法,对承压水作用下,完整底板及含裂隙底板突水机理进行了系统研究,同时将研究成果应用于龙固煤矿底板突水危险性评价,提出了底板突水防治措施。本文主要取得了以下成果:(1)运用弹塑性力学理论,建立了半平面体边界上受分布力作用的力学模型,分析了煤层开采后底板岩体附加应力的分布特征,得出了底板岩体的破坏形态,发现在煤壁处的底板破坏最严重,且主要发生剪切破坏,进而推导出了底板最大破坏深度表达式。(2)水压力作用下,对于完整底板,建立了四边固支的矩形薄板模型,求解出底板能承受的极限水压力值,得出了完整底板的突水判据;对于含裂隙底板,应用水压力致裂原理分析了裂隙扩展、贯通及导水通道的形成过程,揭示了承压水作用下含裂隙底板突水的力学机理。(3)应用分析软件FLAC3D模拟得出了完整底板岩体的应力分布、变形及破坏特征,并分析了承压水导升和渗流规律;对于含裂隙底板,通过改进FLAC3D程序实现了水压力对裂隙的宏观作用,模拟分析了裂隙扩展及导水通道的形成过程,在裂隙中承压水的导升高度和渗流速度均较大,同时分析了承压水压力和裂隙倾角对底板突水的影响。(4)将研究成果成功应用于龙固煤矿底板突水危险性评价,提出了注浆底板岩层的防治水技术,注浆有效地充填密实了裂隙,增厚了底板隔水层,实现了煤层安全开采。