奥陶纪灰岩(简称奥灰)水是保德煤矿煤层开采的主要威胁水源，且为主要供水水源之一。为研究保德煤矿奥灰水水化学特征，并分析其形成机理，对保德煤矿区奥灰水进行系统取样，综合运用相关性分析、离子比例系数、饱和指数反演、氯碱指数等方法进行分析。研究结果表明：奥灰水的水质类型从径流区到滞流区呈HCO3-Na(Na·Ca)→HCO3·Cl-Na·Ca(Ca·Mg)→Cl-Na(Na·Ca)的变化趋势，各离子质量浓度与TDS值呈线性关系，除HCO– 3外，其余离子质量浓度均与TDS值呈正相关；阳离子交替吸附、BSR反应、溶滤沉析作用是控制矿区地下水化学环境的主要作用。根据饱和指数(SI)计算及路径模拟结果证实，径流区方解石、白云石和石膏大量溶解，滞流区出现白云石沉淀，石膏始终处于不饱和状态, 趋于发生溶解。该结论可为保德煤矿深部煤炭开采水害防治与矿井水利用提供依据。