煤炭资源是我国国家安全与经济腾飞的重要保障,我国许多地方的煤矿水文地质条件较为复杂,矿井水害威胁制约着煤炭的安全开采。受水害威胁的煤炭储量占我国目前一部分矿井煤炭经济可采储量的比重较多,因此需要解放这一部分煤炭储量,使这些矿井有后续资源储量可供开采。姚家山矿含煤丰富,经济可采煤层为4+5号煤层、8+9号煤层,虽然煤层厚度较大但是大部分区域埋深较深。姚家山矿水文地质条件相对复杂,距离奥陶系含水层较近,受该含水层的威胁较为严重。若各种形式的水从顶底板涌入矿井,尤其是底板突水危害发生时不仅威胁到煤炭的安全生产,而且严重威胁到井下工作人员的安全。通过分析地质资料,得出影响4+5号煤层、8+9号煤层突水以及涌水影响因素有:地质因素、水文因素、开采因素。通过规程计算、理论预测方法,对顶板导水裂隙带和底板“下三带”高度进行预测,结果表明:对于顶板导水裂隙带高度两种方法预测结果相差较大,对于底板导水裂隙带高度两种方法预测结果相接近。通过数值模拟进一步预测顶、底板导水裂隙带,得出以下结论:(1)规程关于对顶板导水裂隙的经验公式对千米深井长工作面已不适用;(2)关于底板导水裂隙带高度的规程公式对千米深井长工作面仍然有一定的适用性。通过突水系数法以及极限水压法预测4+5号煤层、8+9号煤层的突水危险区域分布,结果表明:在开采4+5号煤层时,大部分区域不发生突水危害,只有矿井西部区域有突水危险;在后期开采8+9号煤层时,大部分范围将发生突水危害,只有矿井东南角区域属于安全开采区域。通过“大井法”对4+5号煤层矿井涌水量进行预测,结果表明:开采4+5号煤层时,正常涌水量3035.59m3/d(126.48 m3/h);最大涌水量4403.47m3/d(183.48 m3/h)。根据矿井涌水量和排水高度,参照我国排水查设备制造系列,进行排水设备选型。