兖州矿区作为山东煤炭产业基地之一,下组煤储量较为丰富,但下组煤的开采受奥灰水威胁严重。矿区大部分范围内的突水系数都超过《煤矿防治水细则》的临界突水系数,使得下组煤生产发展受到严重限制。因此,查明下组煤开采的水文地质条件,分析下组煤奥灰岩溶水分布规律,评价下组煤开采底板突水危险性,对奥陶系灰岩含水层疏降水量进行预计,确保下组煤安全开采具有重要的意义。本文以兴隆庄煤矿为研究区,基于已有的补勘钻孔资料,进行了奥灰群孔放水试验设计,参与了现场放水试验,分析了放水试验期间放水钻孔水量、水质和观测孔水位的变化特征,利用配线法、Jacob直线图解法和水位恢复法分别求解了奥陶系灰岩含水层的重要水文地质参数,为地下水数值模型水文地质参数分区提供重要参考;研究了研究区中奥陶统上部灰岩含水层富水性规律,选取了单位涌水量、渗透系数、钻孔冲洗液消耗量、断层线密度、岩芯采取率五个影响因素,运用熵权法确定各影响因素的权重,利用加权模糊C均值聚类算法对富水性进行了分区,将研究区分为三个区:弱富水区、中等富水区和强富水区;在传统突水系数法的基础上,选取了富水性指数、奥灰顶部充填带泥岩厚度等因素,运用EM-WFCM聚类算法,对下组煤底板奥灰突水危险性进行了研究,将研究区突水危险性划分为相对安全区、相对危险区和危险区;并利用FEFLOW地下水数值模拟软件建立了研究区奥灰含水层地下水数值模型,结合基于EM-WFCM聚类算法的下组煤底板奥灰突水危险性评价结果,对研究区开采下组煤(17煤)底板奥灰疏降水量进行了预测。