结合煤地质、水文工程地质勘查、生态环境调查与研究、采煤技术实践成果，运用煤地质学、水文水资源学、生态与环境科学、采矿科学等多学科的理论和方法，详细研究了陕北侏罗纪煤田生态脆弱地区煤~水~生态环境的空间配置特征，调查了采煤引起的土地退化、河川基流量衰减、湖淖湿地缩小、水土污染及植被发育不良等表生生态效应，研究揭示了区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0m，煤层开采是导致地下水位下降、表生生态退化的主因。开采实践和室内模拟实验表明，当煤层上覆隔水岩组厚度≥33~35倍采高时，煤层开采不会导致地下水位下降；煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时，煤层开采会破坏隔水层，导致水位下降；18~35倍采高时，可采取"限制采高"等措施实现保水开采。提出了以控制地下水位为为核心的采煤技术，发现了以采动隔水层稳定性分区为基础，以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。编制了我国第一幅基于减少采动影响和生态负效应的保水开采地质条件分区图和采煤方法规划图，并应用于神东、陕北大型基地煤炭行业管理和生产，促进了大型煤炭基地建设健康发展。
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