研究区位于陕北干旱半干旱地区，生态环境十分脆弱。水资源严重短缺与矿产资源相对丰富是本区的两大特点，近年来，随着西部大开发战略的逐步实施，本区的矿产资源开发及其相关产业蓬勃发展，一方面实际用水量急剧增长，另一方面矿业开发及其相关产业对当地水资源构成严重威胁，水资源供需矛盾日益凸显。因此，有必要对露天矿开采条件下的地下水环境变化进行预测，从而为该地区的可持续发展提供理论支持及技术保障。本文在详细查明研究区地质及水文地质条件，分析地下水环境现状的基础上，建立起露天矿开采条件下研究区的水文地质概念模型、三维几何模型和三维水文地质模型。分别模拟了“矿田范围内不采取保护措施，直接实施剥采”和“留设100m隔水煤柱”条件下的矿坑涌水情况、地下水水位及流场变化情况。根据模拟结果，详细分析了露天矿开采对研究区地下水动力场的影响程度、对区内及周边民井和泉水的影响程度以及露天矿退役期对地下水环境的影响程度。本文主要得出以下结论：1.在未采取保水采煤措施的前提下，露天开采对东部烧变岩分布区影响宽度较大，水位下降大于0.1m的宽度为6000～10700m，水位下降大于1m的宽度为5200～10300m。煤矿开采对露天矿西部的影响相对较小，水位下降大于0.1m的宽度为1300～3500m，水位下降大于1m的宽度为680～1100m。各采区涌水量均较大，开采初期达22929.10～66081.20m3/d。2.在采取留设100m防水隔离煤柱的条件下，露天剥采对地下水的影响宽度没有发生明显变化；但地下水位的下降值明显减低，大部分区域的地下水位下降值小于1m，只有矿坑周边较小区域的地下水位下降值大于5m。涌水量则明显降低，以首采区为例，涌水量下降比例高达90.43%，其他采区与首采区类似。