为解决我国西北地区脆弱生态环境与高强度煤炭开采之间的矛盾,基于陕北榆神矿区工程地质及水文地质条件,综合采用理论分析、理论计算、数值计算和现场实测等研究手段,对榆神矿区“五图-三带-两分区”保水采煤方法进行了研究。研究成果可为我国西北矿区的保水采煤提供理论与实践借鉴。主要研究成果如下:(1)采用层次分析法进行保水采煤的影响因素识别,构建了保水采煤影响因素的四层次结构模型,该模型包括3个一级因素、9个二级因素、16个三级因素和12个四级因素。得到了各影响因素的权重分布。(2)基于保水采煤影响因素权重分布结果,同时考虑矿井施工的需要,绘制出了覆岩厚度等值线图、地层组合关系图、含水层富水性分区图、隔水层等效厚度分布图以及煤层厚度等值线图5幅图。(3)研究了垮落带、导水裂隙带和保护带的特征。根据现场实测数据,拟合出了冒落带的高度计算公式。综合采用现场实测、数值计算和理论分析的方法,得到了砂土基型、砂基型、基岩型、土基型和烧变岩型5种不同地层的导水裂隙带高度计算公式。基于隔水性评价系数,通过对基岩和粘土隔水性评价系数之间的折算,得到了保护带高度(厚度)的计算公式。(4)依据采动对地下水的影响程度分区判定标准,基于上述“三带”高度的计算公式并结合地质勘探数据中的基岩厚度和土层厚度,将采煤对地下水影响程度分为极严重影响、严重影响、中等影响、微弱影响和无影响5种,并在榆神矿区内按全厚长壁开采对采煤对地下水影响程度进行了分区。(5)系统分析了限高保水采煤技术、充填保水采煤技术、局部充填保水采煤技术和窄条带保水采煤技术等水资源保护性采煤技术的适用条件,并在榆神矿区内对上述保水采煤技术的适用性进行分区。在采动对地下水影响程度分区和保水开采适用性分区这“两分区”结果的指导下,榆树湾煤矿、榆阳煤矿以及榆卜界煤矿成功实施了保水采煤工程实践。