在采、掘工作面附近存在有应力集中区和免压区。由于受到集中应力引起的剪应力作用以及在免压区中受到由集中应力衍生的水平应力和剪应力的共同作用,在开采煤层底板中也会形成一定深度的裂隙带,即底板裂隙带。在该裂隙带中,岩层富含裂隙且应力低于原岩应力,裂隙呈张开状态,岩层已基本上丧失了隔水性能,成为导水层。若底板裂隙带直接与承压水的原始导升带沟通,则承压水也能迅速涌入采、掘工作空间,形成突水事故。
工作面底板裂隙带的深度与开采煤层的强度、厚度,煤层顶、底板岩层的力学特性、结构以及顶板管理方法,开采参数(如工作面长度、巷道宽度等等)等因素有关。底板岩层的岩性愈软,工作面前方的峰值集中应力愈高,承压含水层的水压愈高,免压区中作用于底板的压力愈低,则所形成的底板裂隙带深度也愈深。相似材料模拟实验的结果表明:底板裂隙带的分布状况大体上和底板中塑性滑移线的分布相吻合。
采动产生的岩层裂隙主要是由工作面前方的集中应力和免压区中的水平应力形成的。由开切眼至老顶初次来压期间,底板裂隙带的深度随着工作面的推进、开采范围的扩大而加深,并且在初次来压时达到最大值。初次来压后,随着工作面的推进,裂隙带的范围继续扩大而深度在初期较初次来压时有所减少,以后又逐渐增大,直到周期来压时又达到第二个峰值深度(该深度仍小于初次来压时底板破裂带的深度)。所以,一般可以用来压时的破裂最大深度作为底板破裂带的深度。