随着兖州煤田下组煤的开采深度加大,奥灰岩溶充水含水层的威胁愈加明显,利用下组煤至奥陶系的隔水层已很难实现安全带压开采,研究奥陶系顶部古岩溶风化壳充填带是否存在隔水层及其隔水性能、赋存厚度,对于增加下组煤底板厚度,降低突水系数,实现安全带压开采具有很大意义。以兖州煤田兴隆庄井田为例,基于前人对于华北煤田奥陶系沉积演化的研究成果阐述了充填带的区域形成过程;在系统收集、整理研究区地质资料的基础之上,结合奥陶系露头的野外地质调查,总结了充填带的三种隔水结构:完全充填隔水结构、不完全充填弱隔水结构、无(微)充填导水结构;统计了大量奥灰钻孔的岩性组成、测井曲线、涌水情况,特别是井下钻孔揭露的奥陶系顶部不同深度的涌水情况,得到了充填带自上而下泥质充填段赋存厚度递减、涌水量递增的变化特征,以及从古岩溶发育角度分析了充填带的变化规律,并利用冲洗液消耗量变化和井下钻孔揭露涌水量得到隔水性充填带的赋存厚度;本文综合考虑泥质充填厚度比、综合测井因子、RQD值、隔水性充填带厚度、断层5个评价因子,运用基于目标函数的熵值加权模糊聚类法(EWFCM),对充填带隔水性进行了评价,并构建了基于Matlab平台的系统模块;最后将研究结果应用于兴隆庄井田下组煤奥灰突水危险性评价,表明充填带隔水性对于下组煤的奥灰水防治具有很重要的借鉴价值。