深层灰岩水在长时间水岩耦合作用下各含水层的水化学成分有所不同，但随着地壳运动、采动影响等因素导致不同含水层产生水力联系。重大的突水事故都是深层高压灰岩水以浅层灰岩水为通道突入矿井发生的。依据对淮南煤田潘谢矿区9 对矿井2015—2018 年182 个地面水文观测孔的水位数据及潘二矿突水后各水文观测孔水位变化的时空规律，得出水文观测孔的水位变化数据比水位高程数据更灵敏，潘谢矿区深层灰岩水由下向上对浅层灰岩水进行补给，通过聚类分析算法识别出矿井与深层灰岩水存在补给关系的浅层灰岩含水层区域；另一方面基于改进的随机森林算法对收集的7 000 多条矿井水质化验资料进行分析，基于错分数据识别出与深层灰岩水水力联系紧密的各矿含水层信息。综合分析水位变化数据聚类分析结果，得出各矿井的突水风险区域。基于含水层分类显著因子、水化学空间分布特征，结合温度、流量、水位、水质等参数的高精度传感器，构建快速准确突水预警系统，对矿井出水点进行智能监测，为实施防治水措施提供快速、可靠的依据，可以极大地避免矿井发生突水事故和减少突水事故产生的损失。