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奥灰、太灰水带压开采安全技术措施一、含水层水对矿井的充水影响1.煤系地层含水层井田内煤系地层含水层主要为山西组砂岩裂隙含水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层。
山西组4号煤层直接充水含水层为其上的砂岩裂隙含水层，其富水性弱，一般情况下，对煤层开采影响较小。
太原组含水层主要为灰岩岩溶裂隙含水层，根据钻孔资料，含水层裂隙发育，富水性中等。
8号煤层顶板即为L2灰岩。
所以，太原组灰岩岩溶水对8号煤层并且包括9号煤层开采影响较大，矿井涌水量会增大。
按照相邻井田太灰水水位+590m考虑，一、二采区（8#、9#）号煤层开采为带压开采，如果煤层底板存在导水构造或不完整区段，将发生底板出水，影响矿井的安全生产。
2.奥陶系含水层井田内奥灰水位标高为808.50-810.00m，4号煤层绝大部分为带压区，8、9号煤层全部为带压区。
4、8、9号煤层最低底板等高线标高分别为570m、520m、500m。
各煤层距奥灰顶面的距离依次128.57m、63.80m和45.75m。
根据奥灰水突水系数计算公式：K=P/M其中：K—突水系数（MPa/m）；P—底板承受的静水压力（MPa）；M—隔水层有效厚度（m）；4、8、9号煤层的最大突水系数分别为：K4=（810-570+128.57）×0.0098/128.57=0.0281（MPa/m）。
K8=（810-520+63.80）×0.0098/63.80=0.0543（MPa/m）K9=（810-500+45.75）×0.0098/45.75=0.0762（MPa/m）经过计算，4号煤层最大突水系数为0.0281 MPa/m ，8号煤层的最大突水系数为0.0543 MPa/m ，9号煤层可采范围最大突水系数为0.0762MPa/m 。
上述结果可知，9号煤层的最大突水系数大于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m ，开采时受奥灰水影响。
4、8号煤层的突水系数小于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m ，一般不会受到奥灰水突水威胁。
矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施摘要随着煤矿采掘活动进行，奥灰水已经给矿井带来了严重危害，在奥灰带压区，应进行以掘进工作面钻探为主的构造超前探测，特别是隐伏导水构造的探测。
开拓掘进前，应使用钻探、井下物探等手段探测煤层中是否有隐伏的导水陷落柱、导水断层等，根据探测结果及时采取相应的防治水措施。
关键词：奥灰水；带压开采；水文地质类型；富水性1、井田水文地质条件1.1井田主要含水层（1）奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层。
根据井田内施工的YZK-1水文钻孔，孔径为110mm，抽水试验结果表明奥灰溶裂隙含水层静止水位标高为+831.881m，涌水量为1.04L/s，单位涌水量为0.128L/(s·m)，渗透系数为0.011m/d，水质类型为HCO3-Ca、Mg型，矿化度小于0.5g/L，总硬度14.0，水温18℃。
（2）石炭系太原组层间灰岩裂隙岩溶含水层组。
根据钻孔揭露，井田内太原组的灰岩位于13号煤层以下，岩溶裂隙亦不发育，10号煤层以上含水层以中细粒砂岩为主，厚度6.88～19.72m，全区平均厚度10.74m。
（3）二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层。
该地层主要由砂岩、泥岩、砂质泥岩组成。
井田内最大残留厚度为126.40m。
井田北部磁窑沟煤矿补3号孔未对该含水层进行抽水试验。
涌水量0.374～0.610L/s，单位涌水量0.0009～0.1870L/(s·m)，渗透系数为0.0023～2.0160m/d，水位标高为+968.69～972.69m，矿化度0.35g/L，总硬度11.16，pH值为6.8，水质类型为HCO3-Ca·Na型，富水性弱—中等。
1.2矿井充水通道（1）构造对矿井充水的影响。
井田位于河东煤田的北部，井田构造形态总体呈向北西倾伏的缓倾斜单斜构造，地层倾角3°～10°，一般8°，矿井生产建设中10号煤层南翼大巷揭露8条正断层，落差均小于5m，断层对煤矿开采影响较小。
气井带压作业风险因素和处理措施摘要：在石油天然气开采中，气井带压作业技术近几年的应用非常广泛，发展也非常迅速。
该技术是油气田开发中非常关键的步骤，在隐患井治理和老井挖潜等方面都发挥着十分重要的作用。
但是由于该技术应用的比较频繁，所以其施工复杂性等问题也日益明显。
本文主要介绍了气井带压作业，对作业过程中存在的风险进行了分析，并提出了相应的解决措施，希望对相关的工作人员有所帮助。
关键词：带压作业；风险因素；处理措施引言：相比于传统的井下作业，带压作业的优势还是非常明显的，它能够最大限度地保护油气层和环境，有利于油气水井在修复之后的稳产，而且能够提高注水效率。
不仅如此，该技术的成本相对较低，施工更加安全快速，与此同时该技术的安全风险问题也逐渐突显出来。
为了提高气井带压作业的安全性，需要技术人员对施工过程中存在的风险问题进行有效的分析，积极采取应对措施，为企业的发展作出贡献。
1.气井带压作业的介绍气井带压作业是在井口带压的前提下，使用特殊的设备在井下完成修井和完井等目的的作业方式。
该技术和油水井带压作业相比还是有很大的区别，例如井下的天然气有易爆炸性、气体介质的复杂性等问题，因此作业难度非常大，危险系数也更高。
气井带压作业主要包括修井、完井、射孔、抢修等一系列的特殊作业，但是在实际操作时，不需要压井，因此减少了对地基造成的伤害，对周边的环境起到保护的作用。
气井带压作业所需要的设备主要是液压动力系统、平衡泄压系统等组合而成，还有逃生装置等配套的安全设施。
2.气井带压作业存在的风险以及相应的处理措施2.1井内管柱出现坠落情况井内管柱出现坠落问题是指当其入井之后，技术人员操作不当或者其他原因，导致其掉入到井中或者从井口飞出。
该问题是气井带压作业中最危险的，而且发生的概率很高。
引起该问题的主要原因有以下两点，第一点是计算误差，由于起下管柱过程中油管中和点的计算存在误差，实际深度和计算深度不符，造成井下管柱受到自身重量的影响而飞出井口或者落入井中。
15#煤层四条大巷（一采区边界）带压掘进安全技术措施资源地质部根据矿井水文地质资料分析， 15#煤层四条大巷（一采区边界）掘进工作面煤层底板标高低于奥灰水水位标高，属带压掘进。
为避免发生水害事故保证矿井安全生产，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水细则》规定，结合 15号煤层四条大巷水文地质情况，编制工作面带压掘进专项安全技术措施。
一、矿井地质井田受区域构造带控制，总体为一走向北东、倾向北西的单斜，地层倾角5°～16°，但在井田北中部有次级起伏，大致走向呈北西西，西部较明显，为宽缓的向斜构造。
矿井开采区域15号煤层时揭露17条断层，包括12条正断层和5条逆断层。
井下巷道揭露过程中未见导水现象。
陷落柱井田内目前15号煤揭露陷落柱10个，地面发现陷落柱1个。
二、矿井水文地质本区位于太行山东部，北西邻晋中盆地，属于中低山区，井田内地形地势总体上为北部高，南部低，井田东部以4号煤层露头线为界，井田北部与左权梅园突提煤业有限公司相邻、南部与山西左权盘城岭煤业有限公司相邻，均为人为边界，人为边界处各含水层水均沿隔水层面由西南向东北径流运移。
各含水层水在水平方向与相邻煤矿之间均保持自然水力联系状态。
北部云华寺沟内4号煤层出露，接受地表水的补给。
本井田边界上覆各含水层主要为奥陶系灰岩、石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层和二叠系砂岩裂隙含水层，均属层间承压水，均沿隔水层界面由西南向东北径流运移。
在无构造沟通情况下，一般不发生垂向水力联系。
但当煤层采空后形成的顶板导水裂缝则可沟通煤层上部部分含水层，成为人为水力联系状态。
三、主要含水层井田内的含水层主要有第四系松散层类孔隙含水层、二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层、二叠系山西组砂岩裂隙含水层、石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层。
（一）第四系松散层类孔隙含水层中上更新统地层广泛出露于井田内的梁峁上，含水层主要为黄土底部的砾石层，连续性较差，单位涌水量一般为0.17L/ s·m。
关于煤矿带压开采技术的几点思考随着煤炭开采越来越向地底发展，高承压水成为煤炭开采的主要威胁，带压开采成为煤炭开采的主流技术。
文章依托于河东煤田离石矿区的煤炭开采条件，对煤矿带压开采技术概念、技术体系内容以及相应的水害防治方法进行了分析，并对其未来的发展方向进行了简要探讨，以期实现煤矿带压开采技术在河东煤田离石矿区的安全运用。
标签：带压开采；技术条件；水害防治1 煤矿带压开采技术概念在煤矿井下煤层开采深度越来越深的情况下，煤层底板的标高已经小于其含水层的水头高，因此受到水层对其的压力，在这种条件下，对煤矿井下煤层的开采便称之为煤矿带压开采。
煤矿带压开采的原则是对煤矿井下煤层进行防水处理，避免煤层底板含水层在开采过程中引发水害，造成安全事故。
由此可知，煤矿带压开采技术的核心内容是对煤矿底板含水层的防治，包含煤矿开采与水害防治两个方面。
2 煤矿带压开采技术体系内容分析煤矿带压开采技术是一项综合性的技术，宗旨是保证煤矿开采的安全性，参照国内外的煤矿井下煤层开采经验，煤矿带压开采技术包括以下三个方面的内容。
2.1 带压开采安全性评价在带压开采技术方面，安全性是其首要考虑的因素。
目前，对于带压开采的安全性评价并没有形成一个统一的认识，在具体的规章制度方面也不明确，因此，在操作过程中，安全性评价主要依赖于地质工程师或者采矿工程师的自身经验以及矿井水文地质规程。
最常用的是突水系数法，通过对煤层底板突水机理的分析，配合物探技术，如音频电透视等，确定煤层底板在开采过程中的重点防御与加固位置。
当工作面的加固工程完成后，使用带压系数进行安全性的复核与校验。
当进行煤层工作面的回采时，通过突水预警系统来对其进行实施监控，保证其安全性。
2.2 煤矿带压开采水文地质条件勘察与评价地质条件的勘察是煤矿带压开采的必要工作。
不同于常见的水文地质勘察，煤矿开采的水文地质还应该注意以下几点。
首先，是对煤层底板的破坏深度，例如，河东煤田离石矿区的岩类主要在表层15～20m内裂隙发育，断层带、风化壳等是其有利地段，泉流量也小于0.5L/S。
煤矿带压开采安全技术评价及其应用在煤炭开采中，当煤层底板含水层的水位高于煤层的标高，称之为承压水上开采，也叫带压开采。
在带压情况下，地下水有涌入开采工作面和巷道的危险性。
在我国华北地区的煤田，煤层底板普遍存在着太原组灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层，尤其是奥陶系灰岩含水层厚度大，岩溶发育，补给面积大，水位较高，水量极为丰富，是华北煤田开采下组煤的重要水害威胁。
1奥灰突水研究现状（3）计算分析将以上参数带入上述公式中，可得安全水头值为：P=100MPa由于本矿井奥灰水位最高标高为1124.2m，最低开采水平为860m，水头压力最高为2.64MPa，远小于100MPa，所以在正常地段，巷道掘进是安全的；但在构造破坏地带，尤其是断层密集分布地带或者断层直接切割含水层的地带，有可能发生突水。
2.2回采过程中安全性评价（1）突水系数评价据最新颁布的《煤矿防治水规定》，本报告采用计算公式（4-6）来计算突水系数，公式（4-7）来计算采煤工作面的安全水头压力。
P为作用于底板隔水层的水压力，由奥灰水水位和隔水层底板标高确定，根据井田内和周边的2个奥灰水源井资料，取两者水位最大者1124.2m；M为隔水层厚度，由于隔水层厚度相对稳定，为安全起见，取隔水层最小值M=44.73m。
本矿16煤底板最低标高为860m，因此隔水层底板所承受的水压力为3.09 MPa。
由此可计算出突水系数最大值为0.069 MPa/m。
根据《煤矿防治水规定》附录四的规定，在底板隔水层完整地段，当突水系数小于0.1MPa/m，开采是安全的，在底板隔水层受构造破坏地段，当突水系数小于0.06 MPa/m，开采是安全的。
由公式（4-7）可以求得当Ts为0.06时，据此可以16煤安全水头压力为2.68 MPa，此时16煤底板标高为900.55m。
据此认为16号煤在900.55m水平以上时，因0<T<0.06 MPa/m，所以开采是安全的。
当16号煤在900.55m以下时，因0.06<T<0.1 MPa/m，在底板隔水层完整地段开采是安全的，而在底板隔水层受构造破坏地段开采具有危险性。
矿井带压开采安全技术措施一、矿井概况1、地理位置：山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司位于吕梁市中阳县西北11Km处的付家焉村，行政区划属中阳县张子山乡管辖。
其地理坐标为东经111°06′15″～111°8′57″，北纬37°27′01″～37°28′36″。
2、基本情况：根据山西省煤矿企业重组整合领导组晋煤重组办发[2009]45号文件批复的企业重组整合方案和2009年11月3日山西省国土资源厅发放的C1400002009111220041618号采矿许可证批准，山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司重组整合后，井田呈梯形，井田东西长约3.98km，南北宽2.95km，面积9.1156km2，批准开采4-10号煤层。
3、煤层情况：本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
山西组平均厚度71.53m，含01、02、1、3、4、4下、5号煤层，其中4号煤层为可采煤层。
可采煤层平均厚0.64m，可采含煤系数0.9%。
太原组平均厚度80.84m，含6、7、8、9、10、11、12号煤层，其中9、10号煤层为稳定可采煤层。
煤层平均总厚7.53m，含可采煤层平均厚6.02m，可采含煤系数7.4%。
煤系地层总厚152.37m，含煤总厚9.42m，可采煤层平均厚6.66m，可采含煤系数4.4%。
4、矿井水文地质4.1主要含水层1）奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层:本地层在井田内全部被覆盖，埋藏于井田深部，地层厚度大，分布广泛，溶洞和裂隙发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质较好，是井田主要含水层。
据2004年在东北边界处2km处施工的大土河焦煤公司9号水源井和2006年在井田东南部原裕祥煤矿工业广场施工的水源井资料，9号水源井奥灰水位标高为805.46m，出水量为195.60m3/h 。
裕祥水源井奥灰水位为805.167m，出水量为55m3/h。
根据以上水源井资料和区域水力坡度推测井田内奥灰水位在802-805m，井田大部地段煤层底板标高低于奥灰水位，属于带压开采，在开采时要防范奥灰水突水事故的发生。
带（水）压开采安全评价技术及其发展方向摘要：随着煤矿开采深度的不断增加，将面临高承压水的严重威胁，带压开采已成为深部煤炭资源开发的主要开采方式，与此相适应，带压开采安全评价工作显得尤为重要。
面对深部煤炭资源开采中带压开采评价技术的挑战，应该在完善双系数（突水系数和带压系数）评价体系的基础上，在带压安全开采可靠性分析、三维地质建模技术及其可视化、数据仓库及数据挖掘技术与突水规则的知识获取等方面发展带压开采安全评价技术，以期实现在奥灰高承压水威胁下安全采煤和避免淹井事故发生的目标。
关键词：带压开采；承压水；安全评价；可靠性分析；可视化；数据挖掘；知识获取煤炭是我国今后相当长一段时期内主要的、不可替代的能源，大力发展煤炭工业，实施科技兴煤战略是煤炭工业可持续发展的根本所在。
目前，煤矿安全严重地制约着能源工业的发展，成为其发展的“瓶颈”问题。
当务之急，做好煤矿安全评价工作、基本杜绝恶性灾害性事故成为煤矿安全生产中的一项首要任务。
安全评价就是从系统工程的观点出发，对煤矿生产中潜在的危险进行预先识别、分析和评估，为制定基本的防灾、减灾措施提供科学依据。
近年来，随着以人为本管理理念的建立，逐渐确立了安全评价在生产中的重要地位，从而促进了安全技术的发展和完善。
中国社会对于安全工作的重视程度达到了前所未有的高度，主要体现在以下方面：①国家安全生产监督管理局升格为国家安全生产监督管理总局；成立中国安全生产科学研究院（简称“安科院”）；开办中国安全网专业网站；从2005年6月1日开始受理注册安全工程师执业资格的注册申请；②中国矿业大学（北京）开办资源与安全工程学院，下设安全工程系，计划将在不远的将来形成安全技术学科群；③直接以安全为主题的刊物多达3种，如《煤矿安全》、《矿业安全与环保》、《矿山压力与顶板管理》，其它矿业工程刊物上与各类安全工程相链接的文章更是不胜枚举。
1 带压开采及其安全评价带（水）压开采(简称“带压开采”)技术，是指当煤层底板隔水层承受较高水压时，在不进行或很少降低含水层水头压力的情况下，确定能否安全采煤的技术[1]。
它是承压水体上安全采煤的一项实用性技术，与深降强排技术相比，具有减少吨煤排水费用和保护水资源的双重功效。
通过与国内外同类技术对比后发现，带压开采属安全技术范畴，带压开采评价技术从一开始就引起人们的极大兴趣，这从对于其定量化分析的不断创新中已经得到了印证。
自20世纪70年代后期以来，在淄博、焦作、井陉、峰峰等煤矿应用带压开采技术在解放受水害威胁的煤炭资源方面发挥了重要的作用。
我国大多数矿区，尤其是华北型煤田东部各煤矿区，在面临浅部资源枯竭的条件下，为了实现各个能源基地的可持续发展，深部煤炭资源开发已经提到重要的议事日程上来，煤炭工业的发展和煤炭资源开发进入新的历史发展阶段。
与此相适应，作为煤矿水害防治技术重要发展方向和深部煤炭资源技术支撑的带压开采评价技术面临新的发展机遇和严峻挑战。
目前，随着开采深度的不断增加和开采层位的逐渐下移，对带压开采安全评价问题没有统一和明确的规定，其原因是问题相对复杂，以前遇到的带压开采安全问题并不十分突出，在实际操作中，常常由水文地质工程师或采矿工程师在分析具体条件的基础上，参考类似矿区的经验，依照《矿井水文地质规程》所给定的临界突水系数做出判断。
工程实践中，对新设计采区或工作面进行带压开采安全评价常常采用的方法是：整体安全评价采用突水系数法，工作面回采时，采用带压系数进行复核验证。
随着对于煤层底板突水机理认识的逐渐深入、地质分析工作的不断深化以及物探技术方法的长足发展，可以给出需要加固处理的重点部位，从而建立起了目前为止较为完备的带压开采技术方法体系和工作思路，东庞煤矿9103工作面安全回采提供了这样一个成功的范例。
然而，由于众所周知的原因，依照突水系数法所得出的评价结果只能得出一个整体安全度，带压系数测试方法本身的缺陷，使得在审查其评价结果时，经常引来较大的争议，需要借助突水监测系统弥补评价方法上的某种不足。
因此，带压开采的突水危险也就不言而喻地来自于这种安全评价的技术风险，在迫切需要解放受水害威胁的深部煤炭资源并且日益重视安全评价工作的今天，有必要探讨带压开采安全评价技术及其相关问题。
带压开采技术措施及其安全评价技术是带压开采技术密不可分的两个组成部分，二者的关系如图1所示。
图1 带压开采及其评价技术实际上，带压开采安全评价技术（有时简称带压开采评价技术）贯穿于煤炭资源开采的各个阶段，随着对水情、水害认识和研究程度的不断深入，将逐渐修正前一阶段的评价成果，从而使评价工作逐步趋于完善。
可以看出，对应不同的工作阶段，带压开采安全评价具有层次性和递进性的特点。
2带压开采技术的适用性问题从广义上讲，只要在水压高出煤层以上的采掘环境中，煤炭开采均是带压的，只不过存在直接带压和间接带压的区别。
以华北型煤田而言，下组煤开采奥陶系灰岩作为（直接）带压含水层已是不难理解，而山西组2#煤以奥陶系灰岩作为（间接）带压含水层已经为邢台东庞矿2903工作面突水所证实。
无论是从理论还是从已经成功实施带压开采的煤田来讲，带压开采的适用条件集中体现在以下两个方面：（1）煤层底板没有全导入型通道，使得其在水压作用下具有整体稳定性，而不存在所谓的“突破口[2]”。
“突破口”属于煤层底板中存在的固有岩体缺陷，影响矿井的充水性质。
对于“突破口”的搜索有两种基本方法：一是通过物探方法，二是通过水文地质试验方法。
带压开采实践中，对于全导入型通道一是通过留设安全防水煤柱采用绕避的方法，二是对其进行根治。
（2）煤层底板的岩性组合能够阻抗目标含水层在一个水文周期内（或者为了安全评价的需要，按历史最高水位考虑）最高水位所对应的水压。
在其岩性组合已经确定的前提下，这种阻水能力主要取决于既有采矿方式下对煤层底板的破坏深度、目标含水层顶板实际埋藏深度（如华北型煤田奥陶系灰岩峰峰组由于古风化壳的存在，实际的含水层顶界有可能下移）以及灰岩水的实际潜升高度。
3 带压开采评价技术现状带压开采评价技术主要包括如下四个方面：图2 深部煤炭资源带压开采工作内容及技术路线（1）岩溶水流动系统的研究与评价[3,4]存在突水通道并非必然发生突水，只是在具有突水水源的矿区才有可能发生突水，突水通道与突水水源共同构成突水条件，二者缺一不可。
因此，应从查清矿区岩溶含水层的富水性入手，分析和评价突水条件及突水可能性。
最好以水文地质单元作为评价区，分析岩溶水系统流动特征、径流带的展布情况、井田位于径流带和排泄带的部位等。
通过对含水介质水力联系和水动力条件的研究，建立一个符合客观实际的地下水流动系统模型。
(2) 直通式导水通道的探查与评价对于已经圈定具有突水倾向性的井田，进一步的工作是对直通式导水通道做出探测和评价。
按照发生突水的通道性质，煤层底板突水可分为两种类型，即通道型突水与渗透型突水，许学汉、王杰等人[3]将前者称为原生强渗通道，对于这种通道的探查与评价，奥灰岩溶水综合防治工业性试验[5]期间以焦作矿区作为试验点提出了垂向越导通道综合探测配套技术；以开滦矿区为例，形成了导水陷落柱井上、下综合立体探测技术，目前仍处于上述配套技术的试验验证和完善阶段；（3）中、小型断层作为突水通道的探查与评价与陷落柱作为导水通道的突水样本相比，断层作为导水通道则是大量的且具有代表性，一定规模的断层就可以成为沟通不同含水层之间水力联系的通道，对断层的水文地质评价首先应基于构造分析原理对不同级别和不同序次的断层进行构造解析，对断层展布特点做出分析并尽可能以采区、井田为单元做出构造预测，结合物探方法和井巷工程揭露情况进行探、预、采对照；其次，应探讨并评价断层发育方向和断层内部结构对突水的控制作用、断裂构造突水机制、断层的活化及其滞后突水现象等。
目前，依托各类防治水项目，在上述方面已开展了一定的工作，但就这一问题应有的深度而言，差距仍然很大。
（4）节理裂隙型岩体突水条件探查与评价对于节理裂隙型岩体而言，其突水类型为渗透型突水，即与矿压显现、承压水的水力扩容作用密切相关，这种类型的突水首先应在煤层底板岩体强度力学校核的基础上做出稳定性评价；其次，应采用底板突水监测技术对采掘过程中裂隙水的潜升过程做出动态观测和评价。
带压开采安全评价技术所形成的综合成果可以用如图2所示的评价体系及工作内容图示。
4煤层底板岩体抗水压能力的岩体水力学模拟与校核采矿条件下，煤层底板岩体的主要功能是承受工作状态下的矿山压力和下伏承压水压力。
底板突水的实质在于岩体的抗渗阻力低于下伏承压水的渗流动力，岩体的抗渗透能力评价一方面在模拟原岩应力条件下，通过室内试验测试；另一方面通过井下原位水压致裂方法测试。
承压水与底板岩体相互作用而导致的失稳问题，包括地下水对岩体节理裂隙的水力扩容作用而导致的物理弱化效应以及岩体由于应力状态、结构面力学性质改变引起结构面（节理、裂隙）开度的变化，从而影响节理、裂隙岩体渗透性及水动力学条件的改变，渗流场与应力场的相互耦合作用是其重要特征，研究煤层底板突水机理属于岩体水力学研究范畴，这一问题的关键在于对原岩应力条件下底板岩体抗水压能力做出力学校核，其研究内容包括：（1）岩体数学—力学模型的系统分析；（2）岩体力学本构关系研究；（3）岩体应力场与渗流场耦合分析；（4）水力扩容机理的实验分析与模拟；（5）基于水力扩容机理的突水预测计算机仿真分析5带压开采评价技术的发展方向纵观带压开采评价技术研究现状，结合相关学科发展趋势，预计带压开采安全评价技术将会在如下方面取得进展：5.1带压安全开采可靠性分析[6,7,8]目前在带压开采评价中常用的方法均为定值法—突水系数法。
突水系数法是经过长期实践证明的一种较为有效的评价方法，但这种方法的最大缺点是没有考虑实际存在的不确定性的影响。
因此，在实际采煤中，按定值法算出的突水系数是足够的，而实际上却发生了突水，这正是不少矿床水文地质工作者对突水系数提出质疑的原因所在。
在承压水的作用下，保护层的失效模式主要是结构强度的失效，即由于保护层本身厚度不足、岩层组合梁的力学强度不够或上述两种因素同时存在的结果。
理论上，由超静定梁所推导的安全水头计算公式可以作为可靠性分析的依据，即В.Д.斯列萨列夫安全水头计算公式：式中：—t巷道底板岩层厚度（m）；—L巷道底板宽度(m)；—K巷道底板岩层抗张强度(t/m2 )；—巷道底板岩层容重( t/m3 ) 将岩体参数、看作随机变量，并假定其服从正态分布，如果岩层有层，则共有个随机变量，选用斯列萨列夫安全水头模型进行可靠度分析，引入可靠度评价函数对带压开采安全性做出可靠性分析，采用一般的“R—S”（荷载—抗力模式），则煤层底板保护层的极限状态方程为：式中：—h s安全水头；—h实际水头；—Z安全余量（Safety Margin）显然，当时，带压开采处于可靠状态；时，保护层失效。
