随着对矿区环境保护问题的重视,我国对矿井水的排放和利用提出了更严格的要求,高矿化度矿井水（矿化度大于1000mg/L）一般要经过脱盐处理才能外排或综合利用。因此,地下水矿化度的研究对于矿区规划和矿井设计意义重大。榆神矿区四期规划区位于鄂尔多斯盆地北部陕北侏罗纪煤田西部,目前正在规划建设。本文以榆神矿区四期规划区含水层水的矿化度为研究对象,通过分析地下水循环条件、地下水水化学特征,开展了地下水矿化度的空间分布规律、影响因素以及高矿化度水的分布区域预测方面的研究,对于榆神矿区四期规划区的规划建设和环境保护具有重要意义。在收集以往水样化验分析资料的基础上,利用统计分析、Piper三线图等方法阐明了研究区地下水的水化学特征。第四系萨拉乌苏组含水层的主要水化学类型为HCO3-Ca型,白垩系下统洛河组含水层的主要水化学类型为HC03-Na型,侏罗系中统安定组含水层为SO4-Na、HCO3-Ca·Mg·Na型水,直罗组和延安组含水层主要为SO4-Na型水,延安组含水层部分地区为Cl-Na型咸水。利用空间插值编制了各含水层地下水矿化度等值线图,发现地下水的矿化度受地下水动力场影响,在平面上存在明显的分区现象,地下水的矿化度随径流路径逐渐升高,在排泄区矿化度达到最高;地下水矿化度在垂向上分带性明显,埋深在200m以浅的含水层矿化度一般在300mg/L左右,而侏罗系含水层水的矿化度随地下水埋深的增加而增大;埋深在200-500m范围内的直罗组含水层矿化度一般在281～4692mg/L,埋深超过300m的延安组含水层矿化度大多在1378mg/L左右,其中矿化度的最大值为7031mg/L,属高矿化度地下水。通过相关性分析和离子比例关系确定了地下水主要离子的来源;并利用Gibbs图、离子比例系数、比值端元等方法分析了地下水化学控制机制,得出研究区地下水化学演化主要受蒸发岩矿物、硅酸岩矿物、碳酸盐岩矿物的溶解和阳离子交换作用等水-岩相互作用形成的。研究区地下水矿化度的主要影响因素包括水动力条件、地质构造、地层岩性、地下水埋深、气候、温度以及人类活动。通过对研究区延安组含水层水矿化度的主要影响因素进行研究,选择地下水流速、水温、地下水埋深和岩性作为矿化度的主控因素。采用自适应粒子群算法优化最小二乘支持向量机（APSO-LSSVM）模型对研究区延安组矿化度进行预测,并以同等数据为基础,与支持向量机（SVM）模型、最小二乘支持向量机（LS-SVM）模型、粒子群优化支持向量机（PSO-SVM）模型的预测结果进行对比,发现APSO-LSSVM模型的拟合精度较高,误差率相对较小。应用APSO-LSSVM模型对尔林兔三号井田未知钻孔延安组地下水的矿化度进行预测,结果表明尔林兔三号井田延安组含水层水的矿化度分布范围为411.56～6809.68mg/L,井田内99.35%的区域属高矿化度地下水。在分析高矿化度矿井水脱盐工艺的基础上,按照矿井“零排放”要求和分级分质回用原则,对微咸水（TDS:1000～3000mg/L）提出“井下直滤系统”和双膜法—“超滤+纳滤技术”相结合的高矿化度水处理工艺。