煤矿区是人地关系作用最为强烈的区域之一。煤炭开采在创造良好经济效益的同时，还严重影响到区域的生态环境质量，不利于煤矿区水土复合系统的协调发展。有必要在区域生态环境背景下，探讨煤矿区水土复合系统在区域生态环境建设过程中的协调程度，构建解决当前煤矿区主要矛盾的水土资源配置模式。　　本研究主要内容包括：⑴引入煤矿的生命周期理论，判断各矿井所处的生命周期阶段以及相应阶段的水土利用特点；从狭义的矿区概念出发，指出煤矿区水土复合系统的特点；为中观尺度煤矿区水土资源协调利用评价和微观尺度煤矿区水土资源优化配置奠定基础。⑵以了解煤炭开采对区域生态环境的影响为目标，通过建立县域尺度、矿区尺度土地生态质量评价指标体系，利用基于熵权的TOPSIS模型评判各评价单元土地生态质量，运用灰色关联度模型分析土地生态质量与各指标的关联程度，为中观尺度煤矿区水土资源协调利用评价提供背景研究，也为微观尺度下单个矿井水土资源优化配置方案提供检验。⑶在土地生态背景研究的基础上，从煤矿区内部资源的角度，建立高潜水位煤矿区水土资源协调利用评价体系，利用协调度模型对大屯矿区的水土资源协调利用状况进行评价，为单个矿井水土资源优化配置提供方向与目标。研究可知，大屯四矿的水土资源均需进一步优化配置，才能实现矿区水土复合系统的协调发展。⑷以煤矿区水土资源协调利用评价结果为依据，结合煤矿所处生命周期阶段以及沉陷预计和土地复垦，构建三效益相统一的高潜水位煤矿区水土优化配置模型，采用多目标遗传算法对模型进行求解，并且运用土地生态质量评价对优化方案进行检验。研究表明，大屯四矿优化后的水土利用结构不仅能够充分挖掘水土利用潜力，还有利于矿区土地生态质量的提高。