淮北煤田位于华北聚煤区南部,矿区地质及水文地质条件复杂,开采二叠系山西组下组煤层普遍受煤层底板石炭系太原组与奥陶系灰岩水严重威胁,曾发生多次底板突水事故。为了确保矿区孙疃煤矿102采区山西组下组煤(10煤层)的安全开采,需对10煤底板灰岩含水层富水性特征及底板隔水性能进行研究,预测底板发生突水的可能性。本文首先从矿井区域水文地质条件、1～4灰的含水层厚度和岩性组合特征、水化-水力学条件以及岩溶发育情况分析了太原组1～4灰岩水文地质条件以及富水性特征,得出对10煤层开采有影响的太原组1～4灰含水层处于相对封闭的水文地质单元,水文地质条件中等-复杂,岩溶发育不均,水力联系差,富水性弱-中等且差异性较大。其次利用弹塑性理论法以及FLAC3D数值模拟软件预测煤层底板岩体的垂直方向的应力分布及底板破坏深度值,得出最大破坏深度为15.03m；结合10煤底板至太原组一灰顶隔水层的有效厚度、岩性组合、原始导高、岩体结构特征以及物理力学实验的结果,对矿区的10煤底板隔水层进行完整的分析,得出隔水层的隔水性能。最后运用突水系数法和建立BP神经网络模型对底板突水危险性进行综合预测与评价,并对预测结果进行分析。通过对灰岩水含水层的富水性特征进行研究以及10煤层底板突水危险性预测,为10煤层开采过程中采取相适应的防治水方案和措施提供了有利的依据。