华北石炭-二叠纪煤田是我国中东部煤矿最主要的可采煤层,随着我国中东部山西组上组煤炭资源的日益减少,向下延伸开采下组煤时,下组煤基底直接覆盖在中奥陶统风化剥蚀面上,中奥陶统为巨厚石灰岩,富含岩溶水,同时煤系地层含有多层薄层灰岩,含水层至煤层底板间距只有几米至几十米不等,岩溶裂隙发育同时隐伏大量的断裂构造,灰岩水压较大,局部可达7-10MPa,常规开采方法容易诱发底板突水。近年来,我国科研学者虽提出了许多治理途径如疏干降压、注浆堵水改造底板隔水层等途径减少突水灾害的发生,但由于下组煤承压水压力较大,随着工作面的不断向前开挖,底板在支承压力和承压水压力的作用下,再次发生突水灾害。本文借鉴刀柱式煤柱支撑法处理坚硬顶板采空区的方法,提出部分充填防治底板突水治理方法,以埠村煤矿9211工作面为研究背景,基于力学推导、数值模拟、物理模拟、现场实测等方法,对部分充填防治底板突水关键问题进行研究,为类似条件下防治底板突水提供理论支撑。本文借助于弹性力学中的薄板理论和“下三带”开采理论,建立了部分充填防治底板突水力学模型,推导出部分充填开采底板隔水岩层突水灾变判据。通过FLAC-3D数值模拟综合分析了部分充填开采过程中不同参数变量对底板破坏深度以及承压水导升高度的影响,得出随着充填体强度、充填率的不断增大底板岩层位移变化值、水流矢量值、承压水导升高度逐渐减少,且第二轮开挖变化值较第一轮开挖变化值较大等规律,并得出不同推进距离对应的围岩应力分布和底板破坏深度变化规律。研制并测试了能够满足并用以底板隔水岩层的固流耦合相似材料,并掌握了不同配比以及养护条件下相似模拟材料的基本力学性能;通过室内相似材料模拟试验研究可知部分充填采动过程中,底板含水层水沿着原生裂隙在支承压力和承压水压力作用下,逐渐向上导升,同时向层向扩展。在跳采充填过程中,覆岩没有出现冒落现象,上覆岩层在开挖过程中以微裂隙和离层方式由顶板向上发育,发育至顶板之上大约6H采高处,裂隙离层停止发育进行,上覆岩层呈现整体弯曲下沉现象,并且上部岩层裂隙发育随着岩层下沉而逐渐闭合。通过对9211工作面充填体压缩量和充填体受力现场在线监测结果分析可知,充填体压缩率与所受应力均较小,充填支撑体较稳定,可实现承压水上安全高效回采。