焦作矿区位于河南省西北部,矿井主采二1煤,主采煤层顶板二叠系砂砾岩是煤层顶板直接充水层,另外,石炭系薄层灰岩、奥陶系灰岩含水层也是矿井充水的主要水源。井下采掘过程中,遇到导水断层和裂隙水富集带,矿区的二灰水与奥陶系水进入矿井,便会造成突水灾害发生。新安矿区、八矿矿区与焦作矿区同属华北型石炭一二叠系含煤建造,底板石炭系含水层出水水量都比较小,对生产影响不大。作为煤层底板间接含水层的奥陶系与寒武系灰岩水,如遇断层与煤层直接接触,最容易引起突水事故。因此,三个矿区所面临的水害隐患有相似之处且比较严重,突水危险也比较大,为保证煤矿安全开采,避免水害的发生,需分析矿井水文地质条件、充水水源水质,识别矿井突水水源。本文以生产过程中积累的丰富水文地质资料为基础,并结合补充性的水文地质调查等手段,查明了三个矿区的煤系地层、含水层性质、构造与水文地质特征的规律,分析了各矿区充水水源及充水通道,总结了矿井突水水源特点。然后,利用水动力场法,定性分析了如何判断矿井充水水源;其次,利用水文地球化学法,通过对不同含水层水化学特征因素的因子分析,确定了影响矿井充水水源水质特征的六大常规离子为判别因子,采用距离判别分析的方法建立判别函数,确定不同含水层在判别函数中的中心值,定量的判别了矿井充水水源;最后,为了弥补判别分析检验自身的缺点,采用灰色关联度方法以焦作矿区为例检验了在因子分析基础上的距离判别分析的准确性,结果显示,该方法可行。综上所述,利用因子分析与距离判别分析对三个相似矿区不同含水层水质作的详细分析,可以为与三个选定矿区水文地质条件相似的矿区制定准确有效的识别突水水源方法提供可靠的依据。