本发明公开一种基于水资源优化配置的煤矿区地下水库容量确定方法，包括：采集煤矿区的矿井涌水量历史数据，得到矿井涌水量历史数据时间序列；对得到的矿井涌水量历史数据进行逐年累加，得到矿井涌水量逐年累加数据序列，然后构建矿井涌水量逐年累加数据序列与时间之间的GM灰色模型；根据构建的GM灰色模型，得到煤矿区未来m年的矿井涌水量预测值；确定煤矿区未来m年的用水总需求预测值；构建煤矿区水资源优化配置模型，然后根据步骤3得到的未来m年的矿井涌水量预测值和步骤4得到的煤矿区未来m年的用水总需求预测值，确定煤矿区地下水库容量。采用本发明方法可有效减小煤矿区的外调水量，大大节约了矿井生产成本，避免了矿井水外排而造成浪费。