该技术属于采矿领域中的矿井防治水技术。

    一、主要内容：

    1、研究煤层底板岩体厚达百余米条件下，深部带高压底板突水机理与类型。

    （1）钻孔原位地应力测量；

    （2）进行岩石全应力——应变（三轴状态）测试，以便确定岩样强度变化曲线，特别是峰值强度出现前的岩样强度和残余强度；

    （3）岩样伺服渗透试验，以便研究底板隔水岩层在完整、变形和破坏三种不同状态下的高压阻水渗透特征。

    2、研究奥灰水位维持在-150米时，赵各庄矿十三水平及以下安全回采深度。

    （1）采用可视化三维应力——应变数值仿真模拟分析，反演识别确定构造部位地应力场的方向和大小分布特征；

    （2）评价十三水平安全回采条件，确定十三水平以下安全回采深度。

    3、对东欢坨、荆各庄两矿的煤层顶板涌（突）水条件作出定量预测评价

    （1）从沉积学角度研究东欢坨、荆各庄两矿煤5顶板巨厚砂岩承压含水层的结构特征，研究其分层地下水渗流特征及各层承压水对水矿井煤层开采的影响；

    （2）在探索两矿煤5顶板巨厚砂岩承压含水层地下水渗流特征的基础上，建立符合特定水文地质条件的水文地质概念模型及相应的数值模型。

    （3）开发可视化地下水渗流评价软件系统，指导疏水降压工程的实施及工作面回采防、泄水工程安全技术措施落实。

    （4）利用可视化地下水渗透流评价软件系统，模拟预测两矿煤5顶板巨厚砂岩含水层疏干一饱水状况，并对煤层顶板安全回采条件作出系统综合评价。

    4、矿井水文地质信息系统的开发与研制

    （1）计算机绘图研究

    （2）水文数据库的开发

    （3）属性库的建立

    （4）工作面突水评价方法研究

    （5）突水系数计算及工作面突水评价可视化研究

    （6）空间分析研究

    二、项目特点：

    1、开滦煤矿井的水文地质条件极其复杂，煤层开采过程中同时受到顶、底板水的威胁，在我国尤其是华北型煤田具有广泛的代表性。

    2、在技术上有所创新

    ①利用可视化地下水渗透流系统，建立了顶板突水含水层的立体水文地质概念模型，创造性的提出了解决煤层顶底板涌“突”水灾害问题定量评价的“三图——双预测法”分析地下水三维渗流及越流特征，指导疏水降压工程的实施，对煤层开采后的工作面涌水量进行实时动态预报，指导带顶板水压开采工作面的防治水工程实施和确保矿井安全高产高效生产，均具有重大的理论意义和实用价值。

    ②通过获取赵各庄矿十三水平准确的地应力值和岩石结构面物理弱化效应参数，运用数值仿真模拟，对赵各庄矿在百余米厚底条件下的突水问题进行了三维可视化预测与评价。

    ③该项目成果已陆续在国内外一级重要学术期刊公开发表，包括《中国科学》和《煤炭学报》等，并已被国际三大检索系统SCI、EI分别引用。

    ④本项目针对目前我国矿井资料信息分析、管理较为落后的现状，首次将先进的GIS技术应用于开滦煤矿生产管理部门，所开发研制的矿井水文地质信息系统（MHIS）对矿井水文信息的管理、查询、分析及管理提供了一条新的更加快速有效的途径。

    三、应用推广情况：

    经过本项目的研究，通过原始地应力实测、岩石力学特殊试验、煤层底板岩体抗突水能力数值仿真模拟、顶板涌（突）水条件的“三图——双预测法”评价和矿井水文地质信息系统开发等研究技术路线，完全可以总结出一套较为完整的煤矿顶、底板水害防治对策评价的理论体系和矿井实用技术。随着上组煤层开采深度的逐渐加大和下组煤层的逐渐回采，华北型煤田的顶、底板突水问题将愈来愈严重。开滦矿区作为我国华北型煤田开采深度最大的矿井之一，把它作为本次研究的典型示例矿区，其研究成果不仅在整个华北型煤田具有十分广阔的推广应用前景，而且在矿床水文地质学学科领域具有十分重要的理论指导意义。

    该项目曾获煤炭工业协会科学技术一等奖；河北省科技进步二等奖。