本發(fā)明屬于礦產(chǎn)能源及深部巖土工程生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種煤炭礦井三維地應(yīng)力場優(yōu)化反演方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及應(yīng)用，通過獲取深部煤炭生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)構(gòu)建精細(xì)化地質(zhì)模型；同時確定煤巖物理力學(xué)屬性參數(shù)以及實(shí)測點(diǎn)的地應(yīng)力大小及方位，構(gòu)建有限元數(shù)值模型、煤炭礦井地應(yīng)力最優(yōu)化反演模型，確定最優(yōu)邊界約束和邊界荷載施，進(jìn)行正向計算分析，得到煤炭礦井三維地應(yīng)力場數(shù)據(jù)體；將三維地應(yīng)力數(shù)據(jù)體進(jìn)行分析處理，得到研究礦井三維地應(yīng)力分布特征及其變化規(guī)律。本發(fā)明能夠在各種性質(zhì)迥異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤系地層賦存特點(diǎn)和自然地質(zhì)構(gòu)造及人為工程影響的前提下，較為準(zhǔn)確地確定礦井地應(yīng)力場分析模型的邊界條件，分析整個礦井區(qū)域內(nèi)三維地應(yīng)力的分布規(guī)律。