鲁西南是山东重要产煤区之一，主要以开采三煤层为主，随着近年来三煤层的超强度开采，储量有限，下组煤开采势在必行。但下组煤距奥灰承压含水层较近，受高承压水威胁严重。因此，研究有针对性的、行之有效的底板水害防治关键技术对当前济北矿区煤炭开采可持续发展是急需和必要的。　　本文分析了济北矿区地质及水文地质条件，区域构造复杂偏中等，断层发育且落差较大；下组煤开采水文地质条件属裂隙、岩溶类中等—复杂型，威胁现开采煤层16、17煤的主要含水层即奥灰含水层具有裂隙发育、富水性中等、静储量可观、通过边界断层及井田内落差较大断层补给断层对盘的煤系地层薄层灰岩的特点。　　通过三维地震勘探、可控源音频大地电磁、直流电法等综合物探技术及以放水试验为主的水文地质补充勘探，预测了1160采区及首采工作面的构造形态、各地层和断层的富水性，并进行了地下水数值模模拟和涌水量计算，实践证明所得出的结论可靠。　　采用MTS岩石伺服试验机，针对葛亭矿16煤底板岩层试样进行了单轴压缩和拉伸、常规三轴压缩、全应力应变渗透试验研究，测得了单轴压缩下的力学参数，获得了各岩层的拉伸强度、三轴强度、粘聚力和内摩擦角及各岩层的应力－应变与渗透率－应变曲线，分析了围压对各岩层强度的影响和三轴压缩下的变形特征及各岩层的渗透特性，认为葛亭煤矿下组煤底板隔水层具有较强的阻水防水性能。　　建立煤层底板岩体与采场时空对应关系模型，对煤层底板突水机理进行了分析研究。并结合葛亭煤矿实际水文地质条件，提出了1160采区16、17煤开采“探”、“疏”、“堵”及特殊开采方法相结合的水害防治方法，在葛亭煤矿取得了良好的效果，对济北矿区其它矿井有较高的推广价值。