导水裂缝带作为采动覆岩破坏的具体表现形式,其发育高度是矿井防治水工作的一项重要评价参数。而地层的沉积特征,除了影响岩层的含水性和富水性外,亦会影响岩层受采矿扰动后的力学损伤行为表现。考虑地层沉积特征的采动覆岩破坏规律及矿井充水条件研究,对于煤矿安全生产具有重要指导意义。本文在前人地质成果汇总和文献研究的基础上,采用遥感数据提取、钻孔数据矢量化、薄片鉴定、现代分析测试、古生物学研究等方法,揭示了焦坪煤矿区中生代中晚期的古气候变迁,指出了延安组、直罗组、洛河组对应的沉积体系及其对矿区水文地质、工程地质的指示意义。基于两带实测探查工程和C语言程序开发,对区内导水裂缝带发育高度等综采覆岩破坏特征进行了深入研究,进一步明确了区内矿井的充水条件及主要水害类型。结合具体生产实际,设计了井下防治水工程。得出以下主要结论:(1)综采条件下,焦坪煤矿区覆岩破坏呈现强扰动特征:导水裂缝带发育高度为225.719m,裂采比高达50.16。采动裂隙的密度,整体上呈现随孔深增加逐渐增大的趋势,具体表现为“指状”震荡的特点,各类型采动裂隙呈现有规律的垂向分布。(2)受古板块位置和区域构造演化影响,研究区延安期为潮湿、酸性、氧化性沉积环境,直罗期和后续洛河期的古气候条件逐变干燥。直罗组辫状河相沉积,使得组内砂体可具备较好的富水性;其组内泥岩矿物的成分和次生蚀变差异,会导致不同的水文地质、工程地质特性。洛河组沙漠相风成沉积,结构疏松、孔隙发育、透水性能良好,是本区最为重要的含水层之一。洛河组沙漠相沉积成因与直罗组泥岩绢云母化是造成研究区覆岩强扰动破坏的控制性因素。(3)导水裂缝带已发育至洛河组砂岩含水层内,采动裂隙成为区内矿井的主要充水通道,煤系上覆的全部含水层及地表水都可能成为矿井充水水源。结合本区的自然地理、含水层展布及结构,认为区内含水层富水性整体较弱。采空区水害的威胁较为严重,是主要的矿井水害防治对象。