底板岩体的稳定性主要取决于底板岩性组合和所处复杂地质力学环境,当煤层底板存在承压含水层时,在采动矿压和水压力的联合作用下,极易造成底板岩体破坏失稳,承压水头沿着底板裂隙逐渐向上扩展导升,当承压水头突破有效隔水层时极易引发突水事故。本文通过理论分析、耦合材料模拟实验、数值模拟和现场实测等手段,对承压水上膏体充填开采防治底板突水机理进行了研究,主要研究成果如下:(1)基于弹性力学和塑性滑移线场理论,对膏体充填开采底板应力分布特征和承压水导升过程进行理论分析,推导出底板塑性区破坏范围和煤柱屈服极限宽度,分析了底板裂隙在采动应力影响下向深部转移规律,结合承压水对底板岩体裂隙扩展作用,对膏体充填开采底板裂隙扩展范围和塑性破坏深度进行分区,推导出底板承压水的最大导升高度公式,对底板突水概率进行理论预测。(2)采用流-固耦合实验材料,在底板存在隐伏断层构造情况下,对底板应力场、位移场和水压力场分布特征进行研究,分析了在膏体充填开采过程中底板裂隙扩展机理和隐伏断层活化规律,研究了隐伏断层附近垂直应力分布特征、水压导升高度以及裂隙扩展状态,得到了底板岩层破断判距和断层上下盘应力变化特征。(3)基于流-固耦合计算模式,模拟分析了底板不同深度应力和位移变化情况,研究了在承压水压作用下底板塑性区分布特征,以及不同充填阶段时最大渗流速度变化特征和承压水导升机理,隐伏断层上方塑性区最大扩展高度未与底板裂隙带贯通,大大降低了底板突水概率。(4)结合现场实测手段,对充填体原位强度进行了实验研究,对充填体长期稳定性和安全性进行了评价,监测底板不同深度范围应力-变形特征,实测底板裂隙发育范围和承压水最大导升高度,对底板突水性进行了预报。研究结果表明:承压水上膏体充填开采,可以形成以充填体为主要支撑体的覆岩控制结构,对底板产生均压作用载荷,有效地保证底板隔水层的完整性,底板承压水最大导升高度未触及底板破坏带,大大降低了底板突水的可能性。