煤矿在水库下进行开采活动不仅威胁到井下安全生产,同时对地表水体及水库堤坝等设施也造成了不同程度的影响。由于水库下各类地质条件复杂,影响开采过程的因素较多,且个别因素具有突变性特点,实现水库下安全绿色开采对开采技术、开采方法及伴随开采过程的监测预计等工作都提出了更高的要求。本文以某煤矿3301工作面水库下进行开采活动为研究背景,首先对水库下开采安全性进行分析。根据工作面地质采矿条件,采用经验公式法、现场实测与非线性GA-SVM模型预测等多种方法对3301工作面上方导水裂缝带最大发育高度进行了探测和预计工作。根据不同方法所得结果,确定了 3301工作面导水裂缝带最大发育高度为84.81m,并计算得到防水煤岩柱尺寸等指标,最后结合工作面开采地表裂缝深度预计结果,对3301工作面水库下采煤安全性进行了综合评估。根据3301工作面煤层实际赋存条件,利用UDEC软件建立数值模型,对推采进程中工作面覆岩塑性破坏区发育特征进行分析。模拟实验结果表明,工作面上覆岩层中塑性区高度发育过程与顶板岩层破断过程基本保持一致,总体呈现出阶段性向上发育特征,当工作面推进至一定距离后,塑性区发育达到最大高度,继续推采时塑性区沿工作面推进方向向前延伸。根据数值模拟得到的模型位移云图与推采过程中工作面上方各岩层与地表位移曲线,分析其位移变化特征得到工作面开采冒落带高度约为33m,另外工作面推进至200m到400m过程中地表下沉速度较快,推进至600m左右时,地表下沉变化趋于稳定,相应下沉曲线成平底碗形。在3301工作面上方地表建立移动观测站,对煤层采动造成的地表塌陷及堤坝破坏情况进行周期性监测。利用网络RTK系统获得3301工作面地表监测站首期平面位置与高程,并与同期水准测量成果进行比较,误差分析结果表明在观测条件允许且地形变化平缓的测区,网络RTK可以满足矿区高程监测工作精度指标。根据工作面开采过程中实测数据绘制工作面地表各监测线路下沉曲线,结合开采前后地表影像和堤坝破坏情况实地调研结果,对3301工作面地表采动影响进行了具体分析,最后利用概率积分法对地表变形破坏程度及范围进行了预计。研究成果对矿区开采方案设计和地表沉陷治理等各项工作均具有重要指导意义。