我国西部干旱半干旱矿区，生态环境及其脆弱，如何实现煤炭与水资源共同开采显得尤为重要。煤层开采过程中，上覆含水层随着岩层移动而下渗不可避免，甚至在隔水层缺失或破坏地段发生突水事故。为此，本课题以我国陕北、宁东煤田干旱半干旱地区侏罗系煤层为例，采用理论分析、岩石与相似模拟试验、数值计算方法研究生态脆弱矿区煤层开采过程中顶板水井下储存空间结构及其稳定性。通过研究单一煤层采区/带区内区段/分带不同开采顺序顶板水流动规律及其矿井水储存结构赋存形态，提出实现顶板水井下储存的技术原理；研究矿井水储存结构边界煤岩体水作用下长期强度特征和支承压力的长期演化规律，提出储水结构边界煤柱载荷及其长期强度计算方法；研究不同含水状态下侏罗系典型煤层、顶底板岩层强度、声发射特征，提出储水结构边界煤岩体变形失稳的预测指标。
