煤炭将在未来很长一段时间内，仍然是我国经济发展的主导基础能源。环境问题和安全问题是煤炭亟需解决的两大难题，特别是涉及到水体下开采时，这两个问题尤为突出。在解放尽量多的水下压煤的同时，能够保水、安全回采至关重要。　　本人分析了影响煤层顶板涌突水的主要影响因素，通过顶板涌突水作用机理与混沌理论概念及特性的对比，将混沌理论引入到顶板涌水量预测方面。结合搜集到的工作面顶板涌水量实测数据，构建顶板涌水量的混沌时间序列模型，计算确定重构相空间的各构成参数:延滞时间、嵌入维数，并最终计算得出最大Lyapunov指数，通过分析最大Lyapunov指数，证明煤层顶板涌水现象是否具有混沌运动特性。　　在已证明顶板涌水现象符合混沌运动特性的基础上，运用其中的突变理论分支，根据影响煤层顶板涌突水的主要因素及作用机理，选取决定煤层顶板突水与否的两个对立因素，即促进突水因素和抑制突水因素，建立顶板突水的尖点突变模型。使用分支曲线与尖点突变模型相结合的方法计算煤层顶板突水的突变临界条件，若工作面回采过程中超过该临界条件，则工作面突水。　　根据新巨龙煤矿1304N工作面水文地质条件，通过尖点突变模型对工作面是否突水进行了判定。然后根据工作面试采阶段的顶板涌水量实测值，基于混沌理论构造了顶板涌水量的混沌时间序列多维相空间，预测了可靠时间序列周期之内的顶板涌水量。