煤炭资源规模性开发利用常常会破坏含水层,引发一系列水文地质环境问题,分析和评价煤炭开采对地下水系统的影响对保护矿区地下水资源具有重要意义。本文以乌兰木伦和柳塔煤矿为例,基于煤田地质学、水文地质学和环境科学等基础理论,通过野外调查、监测、分析计算等手段,探讨了煤炭开采对地下水系统的影响机理,分析了煤炭开采对地下水动力场和地下水化学场的影响过程和主导因素,选取多个地下水环境要素指标,构建了地下水环境安全指标体系,对研究区采矿过程中地下水环境安全进行了评价。通过以上研究,得出如下结论性认识:(1)综合运用“三下采煤”经验公式、唐山分院经验公式、中国矿大(北京)经验公式,计算了研究区煤炭开采产生的冒裂带和导水裂隙带高度,部分钻孔附近产生的冒裂带已经揭穿了1-2煤上覆含水层,造成浅层地下水位下降或形成采空区,地表水与地下水的转化关系也随之改变,公涅尔盖沟流量减小甚至干涸。(2)运用GIS空间分析功能分析了研究区年际、年内水位埋深时空变化规律,2011-2018年地下水位表现出明显下降趋势,水位降幅介于1.14—8.47m之间;研究区地下水位降深由南向北逐渐加大。在均衡分析的基础上,利用多元回归模型量化了降水和煤炭开采对地下水位的影响,煤炭开采量持续增大造成涌水量增加以及含水层破坏是影响地下水位埋深持续增大的主要原因。(3)分析了煤炭开采对地下水化学场的影响机理,煤炭开采造成地下水中氟化物浓度明显增大,此外,研究区总大肠杆菌、硝酸盐、氨氮浓度总体呈较明显的下降趋势,氯化物、耗氧量、铁、锰浓度整体呈平稳波动态势,多数水质指标的评价结果在Ⅲ类及Ⅲ类水以下,2011年污染最严重。(4)构建了地下水环境安全指标体系,包括降水量、地下径流深、干旱指数、COD浓度、硫酸盐浓度、氨氮浓度、氟化物浓度、地下水位累计年变化量、污径比九个指标;综合运用层次分析法和熵值法确定了权重值,评价结果表明除2014、2016年地下水环境处于不安全状态外,其余年份地下水环境均处于基本安全状态;最后从建立健全水务管理机构、完善水务管理制度等方面提出了地下水环境安全保障措施。