全书共9章，第1章主要介绍研究背景和意义；第2章详细介绍了所研究矿区的地质及水文地质条件；第3章在理论研究方面确定了可作为工作面突水预警的指标，包含应力场、水化学场、地球物理场等共13个指标，并对指标进行分类分级；第4章重点整理分析了矿区近10年各指标记录数据，基于各指标正常情况的变化，提出了各指标异常预警阈值；第5章引入风险理论，根据煤矿突水机理以及煤炭领域相关理论确定了多因素预警系统的风险评价指标；第6章开展了研究区突水强度类型预测及风险级别评估，并提出了矿井突水水源的快速判别与定量构成评价方法；第7章在现有监测体系的基础上提出了其他可用指标的监测设备及布设方案；第8章利用建立的多因素评价体系与预警模型，对已有突水案例资料的监测数据进行预警训练；第9章为研究展望。本书可作为地质工程、地下水科学与工程、采矿工程、安全工程、地球物理学及地球化学等多学科本科生、研究生及相关矿井工程技术人员的参考用书。

第1章 绪论
1.1 立项背景及意义
1.2 矿井突水预测预警技术研究现状
1.3 主要研究目标及内容
第2章 矿区地质及水文地质条件
2.1 地层
2.2 可采煤层条件
2.3 区域构造
2.4 水文地质条件
第3章 矿井突水的监测预警指标体系
3.1 矿井突水的多参数响应
3.2 矿井突水检测指标的可测性
3.3 矿井突水检测指标的有效性
3.4 矿井突水指标的等级划分
3.5 本章小结
第4章 矿井突水的单因素预警模型与构建
4.1 突水监测指标的阈值确定
4.2 突水指标异常判别准则
4.3 指标分级预警判别准则
4.4 单因素指标的趋势模型
4.5 本章小结
第5章 矿井突水的多因素综合预警模型与构建
5.1 矿井底板突水的风险评价矩阵建立
5.2 矿井底板突水多因素预警模型构建
5.3 基于BP神经网络的多因素预警模型构建
5.4 本章小结
第6章 矿井突水的强度预测、水源快速判别与定量构成估算
6.1 矿井突水的强度与预测
6.2 矿井突水水源的快速判别与定量构成估算
6.3 本章小结
第7章 矿井突水监测指标参数采集技术
7.1 传感器及设备选型
7.2 矿井突水实时监测方案
7.3 本章小结
第8章 工作面实时突水监测的初步应用
8.1 恒源煤矿现场监测应用
8.2 恒源煤矿出水案例预警应用
8.3 任楼煤矿出水案例预警应用
8.4 本章小结
第9章 研究结论与展望
9.1 主要研究结论
9.2 主要创新性成果
9.3 展望
参考文献

采掘工作面的实时突
水预测预警技术是矿井水
灾害防控的重要前提和手
段，也是近年来亟待研究
和突破的重要技术问题。
在采掘工作面突水通道形
成及灾变演化过程中，采
场围岩的各类地质信息、
水文地质信息、岩石物理
性质等不断演化。因此，
研究突水通道形成及灾变
过程中各指标的演变和突
变特征，对于构建采掘工
作面突水实时监测预警指
标体系，建立突水监测和
临突预报的预警模型，具
有重要的科学意义和实用
价值。
近年来．随着皖北煤
电集团公司在皖北矿区下
属部分矿井开采深度的增
加和强度的加大以及下组
煤的大规模开发，开采条
件日趋复杂多变，各矿井
受到下伏石炭系太原组石
灰岩和奥陶系马家沟组石
灰岩强含水层的威胁较大
，部分矿井还受断层、陷
落柱等突水影响，急需对
矿井突水灾害进行实时监
测和预警，以确保各煤矿
采掘工作面的安全回采。
国家煤矿水害防治工
程技术研究中心、皖北煤
电集团有限公司、中国矿
业大学通过联合攻关，针
对皖北矿区采掘工作面面
临的突水威胁问题，基于
各矿已有的突水案例和监
测数据，采用数理统计、
数据挖掘、理论分析等方
法，构建了采掘工作面多
因素突水指标体系与预警
模型，研发了采掘工作面
突水实时监测预警关键技
术，为矿区水害防治提供
了理论与技术支撑。
本书是在对皖北矿区
采掘工作面突水实时监测
指标、预警模型与方法、
突水水源快速识别与水量
构成判断等方面取得的创
新成果的基础上，由项目
负责人傅岜岚组织课题组
成员撰写而成的。书中的
有关理论和方法已经成功
应用于恒源煤矿11633、
11634工作面的采掘实时
监测预警工程实践研究中
，得到了实践的检验，具
有重要的推广应用价值和
实践指导意义。
同时，本书的出版对
于促进矿井水害防治技术
发展，以及水文地质、采
矿工程、安全工程、地球
物理及地球化学等多学科
共同应对矿井水问题的挑
战将起到积极作用。
中国工程院院士2021
年8月30日