随着煤层开采不断向深部发展,含水层中的局部高承压水以及底板多含水层对底板突水危险性产生了重要的影响。本文采用查阅资料、理论分析、建模求解、数值验证、实例验证的研究方法,从实际出发分别论述了深部含水层中的局部高承压水与底板多含水层的存在特征,分析了其历史形成过程与突水危险性,分别建立了对两者作用机制适用的力学模型,求解分析了两者影响下的突水危险性,并结合数值计算与实例,进行了分析、应用与验证,对两者影响下的深部底板突水防治具有一定的指导意义。本文取得了如下研究成果:(1)基于前人的研究成果,概述了含水层中的局部高承压水与底板多含水层特性,说明了两者的实际存在性与历史形成过程,粗略分析了两者的突水危险性与作用方式。其中,局部高承压水可作为突水通道(竖向发育的导水陷落柱),可形成突水通道(致使隔水岩层破坏),具有高水压特性与相对封闭性,对隔水岩层为独立破坏作用,具有诱发含水层大范围突涌的危险性;多含水层条件下的底板突水具有单一性、联动性、滞后性、整体性,突水危险性各不相同,含水层间的水力作用可能存在无影响、负影响和正影响关系。(2)基于“下三带”、“关键层”理论,将局部高承压水与底板隔水关键层简化为“圆筒”力学模型,分析研究隔水关键层在局部高承压水作用下的屈服破坏机理,得到了隔水关键层发生屈服的四个临界水压值公式;对各临界水压值进行区间划分,分析不同区间隔水关键层的屈服状态,确定了局部高承压水致使隔水关键层屈服破坏两个阶段的水压判据平衡方程,得出了奥陶系顶部岩层作为隔水关键层剩余隔水能力的计算表达式,并反演得到了开采深度上限、下限公式。结合九龙矿深部开采实际与FLAC3D数值模拟方法,对所建力学模型与理论分析结果进行了计算、应用与验证,提出了防止局部高承压水致灾的相关措施,对实现深部煤层安全带压开采具有重要的理论指导意义。(3)基于“下三带”理论,得出深部开采双含水层底板为“多带”分布特征,第一含水层承压水具有向下导充的能力,可形成承压水向下导充带;综合考虑多含水层底板的力学作用、水头损耗及水力联系,建立了多含水层条件下的突水力学模型;按保护带存在性进行分情况模型解析,得到了不同情况下,不同突水模式的发生条件与突水评价判据;将深部多含水层条件下的突水模式概括为单一含水层突水、多含水层联动突水、单一含水层滞后突水以及多含水层联动滞后突水四种,评估了各突水模式的危险性,并分析了诱发原因,提出了相应的防治措施,进一步概化出深部多含水层条件下的突水防治原则为:预防联动性,消除滞后性,防止单一含水层突水,重点防治,逐级防治。结合峰峰矿区九龙矿的底板三含水层开采实际,对所建突水力学模型进行了验证与应用。