首先，阐述了鄂尔多斯盆地煤层开采与水资源保护间的矛盾问题，包括矿井水害、区域水资源、矿区生态环境三者间的关系。其次，结合对研究区38座煤矿矿井水水质特征的调研统计，阐明了煤-水协调开采下的矿井水处理的瓶颈问题。研究区矿井水常规离子超标占比68.4%、铁、锰超标占比20%、高盐高氟等特征明显，目前矿井水处理无法同时满足较低成本、大规模的需求。然后，提出了煤矿区“三减一治”的水资源异位回灌保水技术思路，包括充水含水层水资源异位回灌、老空水异位回灌、露天矿坑水异位回灌及含特殊组分矿井水异位回灌。结合鄂尔多斯盆地某矿超深回灌存储的工程案例阐述了超深存储相关的理论与技术框架、技术内容、技术难点，建成了研究区高矿化度矿井水超深回灌-存储的示范工程。最后，基于对全国87座煤矿TDS值和133座煤矿pH值的统计分析，提出将弱酸弱碱（44%）、高矿化度矿井水（69%）进行超深回灌存储，以减少对地下水资源的消耗、浪费及对生态环境的影响，降低矿井水治理成本，该研究对类似条件矿区的地下水资源保护有长远的参考价值。