煤炭是我国主体能源，2022 年全国煤炭产量45.6亿 t，占能源消费总量的 56.2%。相关研究表明， 我国吨煤产生矿井水2 t左右，每年产生矿井水约80亿 m3，利用率约40%，每年约50亿m3矿井水未得到有效利用，相当于我国年工业和民用缺水的50%(100 亿 m3)。西部 (晋陕蒙宁新) 是我国煤炭主产区，煤炭储量及煤炭产量分别占全国的80%及70%以上， 但水资源量仅占全国的 6.7%，占全球的 0.3%。西部煤炭主产区水资源短缺和矿井水保护矛盾突出。

为保护利用矿井水资源，不同研究机构开展了大量研究，形成了2种思路:一种是以“堵截法”为代表的原位保护技术，采用限高开采、充填开采、分区开采 等技术，确保煤炭开采覆岩裂隙不导通含水层，实现地下水保护;另一种是“疏导法”为代表的水资源保护技术，将矿井水在井下安全储存利用起来，避免外排地表蒸发损失，以煤矿地下水库技术为核心。 西部矿区井工开采规模均在300万 t以上甚至千万吨级，限高开采丢弃大量煤炭资源，充填开采效率较低 (当前最高充填效率 100 万 t/a)，难以满足工程需求。国家能源集团煤炭绿色开采技术团队经过 20 余年持 续技术攻关和工程实践，首次提出了将矿井水储存于井下的理念，创建了煤矿地下水库理论框架和技术体系，在神东等矿区推广应用，成功进行了工程推广，累计建成35座煤矿地下水库，最大储水量3 500万 m3，为矿区供应了95%以上的生产、生活和生态用水，并为周边电厂和煤制油工程供水，实现了由用水大户向供水大户转变，变“水害”为“水利”。

煤矿地下水库技术工程实践领先于技术研究、技术领先于理论探索，为进一步在西部不同地质和工况条件下，应用该技术保护利用矿井水资源，需进一步加大技术探索和理论研究，国内外缺乏相应的试验研究装置，特别是面向工程尺度的相似模拟平台，为此煤炭绿色开采技术团队构建了煤矿地下水库原创技术试验平台系统，聚焦煤矿地下水库水量预测、库容计算、水库选址、坝体构筑、安全防控、水质控制六大关键技术。充分借鉴煤炭、水利和岩土工程领域试验平台研制经验，研制煤炭开采地下水运移与保护综合智能试验平台、多煤层开采煤矿地下水库模拟试验平台、煤矿地下水库坝体结构试验平台、西部深部 井工矿井筒施工模拟试验台、地下水库水岩耦合机理试验、水处理工艺集成试验平台、煤矿地下水库冲击试验平台等7个原创试验平台，开展相应理论研究和技术探索，为煤矿地下水库建设、运行和安全防控提供理论支撑和技术验证。