高盐矿井水处理及排放是近几年影响煤炭高效开采的重要因素之一，选择开采煤层底板下深部适当的含水层，将高盐矿井水进行异位转移存储是一种值得探索的矿井水排放减量方法。以鄂尔多斯盆地X矿为例，分析认为开采煤层以下宝塔山砂岩和深层刘家沟组砂岩地层具备转移存储空间。采取压汞实验和岩石力学分析研究2组地层介质特征；采用水位自然恢复试验、压水试验和数值模拟等手段研究水文地质参数和水动力场特征。结果表明：宝塔山砂岩孔隙率为6.57%~19.89%，储水潜力大但距离开采煤层过近，转移存储矿井水可能引起底板突水威胁，现今开采阶段不考虑作为转移存储目的层；刘家沟组孔隙率为4.18%~7.49%，原始状态下渗透系数为5.31×10–6 m/d，注水压裂后为0.008 14~0.015 27 m/d，渗透能力大幅提升并可保持稳定；MODFLOW模拟结果表明，刘家沟组含水层在长期转移存储矿井水方面具备较好前景。