为实现干旱缺水矿区煤炭资源的科学开采，对天然状态下矿区水系统承载的生态赋存机制进行研究。在分析煤田勘探资料的基础上，通过一系列室内外试验从煤炭开采水文地质、环境工程地质角度研究了神南矿区砂层潜水的赋存特征与水系统承载的生态效应，提出了"砂层潜水——沟网"生态环境为保水采煤的重点。研究结果表明：风积沙和萨拉乌苏组构成的松散砂层存在浅层易入渗、深层易存储、渗流缓慢、下伏地层相对隔水且连续大面积分布的赋存特征，决定了其在干旱地区稳定的水资源静储量和动储量，是矿区河沟流域生态需水的主要承载；"砂层潜水补给——沟网"生态区域由于接近饱和的浅层土壤含水量及较好的土壤质地，使得该区域生态响应良好。由于干旱缺水矿区砂层潜水及其承载的生态环境的珍稀性与脆弱性，该地区煤炭大规模开采需要慎重。