隆鑫煤业有限公司矿井兼并重组整合项目立项初步设计-学位论文.doc

山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计（修改版）

鑫隆煤业有限公司矿井兼并重组整合项目

初步设计
前 言

一、山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司资源整合的核准文件，参与资源整合各矿井名称及隶属关系，资源整合后矿名及隶属关系
根据山西省煤矿企业兼并重组工作领导组办公室晋煤重组办发【2009】45号《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》，中阳县鑫隆煤源有限公司为单独保留矿井，兼并重组整合主体为山西桃园腾阳能源集团。于2009年12月7日核发采矿许可证,证号为c1400002009121220048049,有效期至2011年12月7日。
山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司原为中阳县鑫隆煤源有限公司，隶属于中阳县鑫隆煤源有限公司，井田面积为13.4026km2，批采4、6、10号煤层，由7个拐点坐标圈定，开采标高﹢540m—﹢1160m，生产能力为900kt/a，兼并重组后批采4、5上、6、10号煤层，生产能力为900kt/a，井田范围与兼并重组前相同，整合主体为山西桃园腾阳能源集团有限责任公司。
该矿现开采10号煤层，由于兼并重组前矿山已进行过6号煤的开采，当时生产能力为60kt/a，兼并重组后生产能力为900kt/a。
为了合理开发井田内批准的煤炭资源，山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司委托我公司编制了《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》。
二、编制矿井资源整合设计的依据
（一）根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发【2009】45号《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》。
（二）山西省第三地质工程勘察院2010年7月编制的《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。
（三）山西省煤炭工业厅文件晋煤规发[2009] 45号《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》。
（四）山西省国土资源厅2009年12月7日下发的《采矿许可证》。
（五）设计委托书。
（六）矿方提供的现有生产系统，井筒、设备和设施等有关图表资料，以及外部协作的意向意见；
（七）《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》等国家有关煤炭工业的规程、规范和技术政策。
三、设计的指导思想
在贯彻执行国家及山西省人民政府关于煤炭工业建设、生产、安全的法律、法规、《规程》、规章、标准和技术规范等的前提下，充分体现煤炭工业的技术政策及产业政策，结合矿井的资源和外部条件，合理布置矿井的开拓开采系统，在充分满足矿井安全生产要求的前提下，简化地面生产系统，适当减少行政、福利设施，坚持求实、创新、效益的原则，根据山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司的实际情况，以尽早投入生产为基本点，力争通过精心设计和充分依靠科技进步及科学管理，将该矿井建设成开发规模合理、安全生产条件好、机械化装备水平高、见效快、效益好、投资少的现代化矿井。
四、资源整合设计的特点
1、矿井设计生产能力为900kt/a。
2、井口、工业场地位置及开拓方式
为节约投资，尽可能合理地利用了已有井筒，设计利用新建主斜井、副斜井及其相应的场地设施，并利用原南翼回风立井。
采用斜井开拓方式，前期开采水平布置在4号、10号煤层，开采水平标高+855.0m。
3、井筒
新建的主斜井，装备带宽1000mm胶带输送机提升，担负整合后全矿井的煤炭提升任务，兼做进风及安全出口。
新建的副斜井，采用绞车矿车运输，担负全矿井矸石、材料及设备等全部辅助提升任务，兼做进风及安全出口。
利用原南翼回风立井，设置封闭梯子间，担负全矿井回风任务兼作安全出口
4、采煤方法及采煤工艺
矿井达到设计生产能力时，共布置两个综采工作面，一个4号煤层一次采全高综采工作面、两个4号煤层综掘工作面；一个10号煤综采放顶煤工作面，两个10煤层综掘工作面，采煤工作面顶板管理方法均为全部垮落法。
5、井下运输
井下煤炭运输均采用胶带输送机运输方式，辅助运输采用绞车牵引矿车运输。
6、通风方式
采用中央并列式通风方式，机械抽出式通风方法。主、副斜井进风，南翼回风立井井回风。
7、工业场地布置
矿井从2006年开始建设，工业场地内大部分建（构）筑物和设施已竣工。建筑物的总体布局已基本形成。分为主要生产区、辅助生产区、行政福利区。主要生产区在工业场地西部，辅助生产区布置在场地的中部。行政、福利区均布置在辅助生产区的东南部。
风井场地南翼风井是利用现有10号煤的主井，在工业场地筒仓附近。
矸石周转场地选定在距工业场地东侧约500m的荒沟中，需占用荒沟0.5hm2，可供矿井排放矸石5年。
五、设计的主要技术经济指标
1、矿井保有资源储量为9622万t、工业资源储量为9414.2万t，设计资源储量5590.4万t，设计可采储量3734.4万t。
2、矿井设计生产能力：900kt/a。
3、矿井服务年限：29.6a。
4、矿井移交生产时，新增井巷工程总长度16047.78m，其中煤巷8575.29m，占新增井巷工程总长度的53.4%，万吨掘进率178.30m。井巷新增掘进总体积220715.95m3，其中新增硐室体积为11500.00m3。
5、工业场地内占地面积13.97hm2，矸石周转场占地面积0.5hm2。
6、建（构）筑物总面积为：8939.96m2；均为新建；
建（构）筑物总体积为：71875.46m3；均为新建；
栈桥斜长为456.06m。
7、矿井行政、生活福利建筑总面积：12354.20m2，均为新建；
矿井行政、生活福利建筑总体积：41819.50m3，均为新建。
8、矿井在籍人数：512人。
9、矿井全员效率：8t / 工。
10、建设项目总资金：54923.90万元。
11、建设工期：21.0个月。
六、存在的主要问题及建议
1、本矿采空范围大，分布广，采空区积水是矿井生产中的安全隐患之一，在建设和生产中应进一步查明井田内各煤层及相邻矿井的采空及老空范围、采空区积水积气等情况，生产中工作面开采前必须对采空区积水进行提前探放，待全部探放工作完成后方可组织生产，必须坚持“预测预报，有掘必探（钻探），先探后掘，先治后采”的探放水原则，同时做到“防、堵、疏、排、截”综合防治水措施，确保安全生产。
2、环境影响报告书未批复，应尽快办理。
3、矿方现只提出了矿井用水的请示报告，需进一步办理矿井用水协议。
4、本矿虽为低瓦斯矿井，但随着矿井开采深度的增加，瓦斯涌出增大，在建设和生产中应加强瓦斯管理、瓦斯监测和通风管理，保证矿井安全建设生产。
5、根据地质报告及评审意见，矿井4号煤属容易自燃煤层，5-上号煤属自然煤层，4号、5-上号煤层均有煤尘爆炸危险性，现根据该矿资料确定；井田内6号、10号煤属自燃煤层，6号、10号煤层均有煤尘爆炸危险性。需进一步核实4号、5-上号、10号煤层自燃倾向性，及煤尘爆炸性。故生产建设中必须加强防灭火和降尘措施，保证矿井安全生产。

第一章 井田自然概况及资源整合前各矿现状

第一节 井田自然概况

一、交通位置
（一）位置
山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司井田位于中阳县城北约3km处的城关镇乔家沟村一带，行政区划隶属中阳县城关镇管辖。井田地理坐标为东经111°09′49″-111°12′30″，北纬37°20′31″-37°23′37″。
（二）交通
井田位于中阳县城北约3km处，340省道和孝（义）－柳（林）铁路均从井田西界外通过，井田内有简易公路与340省道和中阳县城相通。交通运输条件较为便利。交通位置见图1-1-1。
二、地形地貌
井田地处晋西黄土高原，地形主要以黄土台、塬、峁、梁及黄土冲沟为主，侵蚀切割严重，地形复杂。井田内地势总体为东高西低，最高点在井田中部以东则庄子村西北部的山顶上，标高1302.0m，最低点在井田南部红年洼村西的南川河河床中，标高1010.7m，最大相对高差为891.3m，属中山区。
三、河流
井田属黄河流域的三川河水系。井田内无常年性河流，仅在雨季有短暂流水从井田内各大沟谷流出，向西流入南川河，最后向北转西汇入黄河。
四、气候地震
井田地处晋西北黄土高原，属温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大。其气候特点是冬季干旱少雪多风，夏秋温和多雨，全年夏短冬长。据中阳县气象局多年观测资料，主要气象要素特征如下：
降水量：多雨年（1964年）达811.5mm，少雨年为326.9mm，平均537.8mm（1956－1984年）。降水量年内差异悬殊，主要集中在7、8、9三个月，占年总降水量的63％。
历年11月初至次年4月中旬为降雪期。
蒸发量：多年蒸发量为1482－1941mm，蒸发量大于降水量。
气温：年平均气温16.3℃，其中一月份最低，平均－21.7℃，七月份最高为32.5℃。
霜期：全年无霜期平均为132天，平均初霜期始于9月，终霜期在历年5月中旬。
风速：年主导风向为西南风，冬季多西风，夏季多西南风，年平均风速为3.1m/s。
冰冻期：11月份结冰，次年3月解冻，冻土厚度0.70m。
地震：
本区地处吕梁地隆区，根据记载只受邻区地震影响，如1829年4月离石（北纬37.5°，东经111.2°）发生的5.25级地震和1891年4月17日孝义、介休（北纬37.1°，东经111.9°）发生的5.75级地震时区内有感觉，表现为房响尘土落。依据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为Ⅵ度。
五、社会经济概况
中阳县位于山西省中西部，现辖五镇六乡，面积1424km2，人口11.4万。
全县共有耕地26万亩，农作物以小麦、玉米、谷子、高粱、土豆、大豆为主，农业不甚发达。
本县矿产资源丰富，主要以煤炭为主。工业以煤炭、炼焦、陶瓷、砖瓦、粮油加工等。
近年来，随着以煤炭为龙头企业，带动了其它相关企业的发展，经济上了新台阶。尤其是中阳钢铁厂已成为以炼焦、煤气、炼铁综合加工的龙头企业。
六、周边矿井及小窑
井田原为中阳县鑫隆煤源有限公司，兼并重组后更名为山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司。井田北部为山西离柳朱家店煤业有限公司，东部为山西中阳联盛照阳煤业有限公司，井田东南部、南部、西部均无矿权设置。详见周边煤矿分布示意图，见图1-1-2。

图1-1-2 周边煤矿分布示意图

山西离柳朱家店煤业有限公司原为朱家店煤矿，批准开采4、6、10号煤层，开采方式为地下开采，该煤矿始建于1994年12月25日，2000年6月投产，生产能力45万吨/年，采4号煤层，主副井均为斜井开拓。采煤方法选用倾向长壁全部垮落式采煤法，回采工作面采用综合机械化采煤方法采煤，SGW-40型刮板输送机和皮带输送机运输，全部跨落法管理顶板；掘进工作面采用综掘机掘进，刮板输送机和皮带输送机运输。井下设置主井水泵房，设有主、副水仓，安装有3台离心式水泵。涌水量不大，排水约75m3/d。为高瓦斯矿井。矿井无越界开采，未见火区。
山西中阳联盛照阳煤业有限公司由原山西绿草阳光工贸有限公司中阳青蒿煤矿和原吕梁市中阳县河东煤田苏村煤矿兼并重组。
原青蒿煤矿始建于1996年，1997年投产，批准开采煤层为10号煤层。采用一对井口开拓，设计生产能力6万t/a。大巷采用皮带运输，工作面采用刮板运输机。采煤方法采用短壁式，巷道用坑木支护。通风方式为中央并列式，利用Bk54—NO11型，75kw轴流式风机抽出式通风，矿井属低瓦斯矿井。矿井无越界开采，未见火区。
原苏村煤矿始建于1994年，1995年投产，批准开采煤层为4、10号煤层。 设计生产能力9万t/a。大巷采用皮带运输，工作面准备采用综合割煤机。采煤方法采用长壁式，巷道用坑木支护。通风方式为中央并列式，利用Bk54—NO11型，75kw轴流式风机抽出式通风，矿井属低瓦斯矿井。矿井无越界开采，未见火区。

第二节 兼并重组前各矿现状

该矿于2007年由原鑫隆煤矿及原郝家岭煤矿合并为中阳县鑫隆煤源有限公司煤矿，核定生产能力为900Kt/a，合并以来一直处于基建阶段，合并前鑫隆乔家沟煤矿核定生产能力为6万t/a，一直开采10号煤层，累计生产原煤约200万t，开拓量约40000m。
原中阳县鑫隆煤源有限公司于2007年由中阳县鑫隆煤源有限公司与郝家岭煤矿合并，一直处于基建阶段。
1、原中阳县鑫隆煤源有限公司原为中阳县乔家沟煤矿，属县营煤矿，1999年更名为中阳县鑫隆有限公司乔家沟煤矿，2002年改制为股份制企业，并将企业名称更改为中阳县鑫隆煤源有限公司。
该矿始建于1959年，在井田南部开拓建了一竖一斜两个井口，开采10号煤层，1961年正式投产。主要开采10号煤层，新主竖井见煤垂深127m，旧竖井见煤垂深60m，副斜井160m，坡度23°。
采煤方式为短壁式炮采。工作面和顺槽为人工装运，大巷为U型矿车运输，主竖井箕斗提升，各井筒均砌碹，井底车场砌碹，大巷工字钢顶梁支护，工作面支护方式为液压支柱支护。采用中央并列式机械抽出式通风，矿井涌水量120－150m3/d。
2、原中阳县城关镇郝家岭煤矿属村办集体企业，山西省国土资源厅2002年12月核发了证号为1400000231347号采矿许可证，有效期为2002年12月至2005年12月，矿井设计生产能力3万t/a，批准开采10号煤层，批准面积为0.4585km2。
原郝家岭煤矿始建于1984年，1985年投产，开采10号煤层，采用斜、竖井混合开拓，核定生产能力15万t/a。大巷采用皮带运输，工作面采用刮板运输机。采煤方法采用短壁式，巷道用坑木支护。通风方式为中央并列式，利用BK54-NO11型，75kw轴流式风机抽出式通风，矿井属低瓦斯矿井，采用1.0t串车提升，绞车为JDT-800型，功率为30kw。矿井涌水量为35m3/h，于2006年关闭。
3、井田东南部空白区内曾有三座煤矿开采10号煤层，分述如下：
（1）原冯家岭煤矿
批准开采10号煤层，批准井田面积0.47 km2，该矿于1987年投产，当时批准生产能力3万t/a，一直开采10号煤层，矿井涌水量20m3/h，为低瓦斯矿井，于2001年关闭。
（2）原崔家岭煤矿
批准开采10号煤层，批准井田面积1.1137 km2，该矿于1980年投产，当时批准生产能力9万t/a，一直开采10号煤层，矿井涌水量30m3/h，为低瓦斯矿井，于2004年关闭。
（3）原邢家岭煤矿
批准开采10号煤层，批准井田面积0.90 km2，该矿于1983年投产，当时批准生产能力10万t/a，一直开采10号煤层，矿井涌水量10m3/h，为低瓦斯矿井，于1999年关闭。
根据金春－乔家沟勘探精查地质填图揭露，在井田东南部煤层露头或隐伏露头处，古小窑众多，井田东南部的6、10号煤层分布一定范围的古窑采空破坏区。井田东南部扩增区内已关闭三座煤矿，采空区面积较大，其采空范围均根据煤矿提供的采掘工程平面图圈定，在今后生产过程中一定要坚持边探边采的原则，确保安全生产。

第二章 兼并重组的条件

第一节 资源条件

一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号
1、鑫隆煤矿地质报告主要是在收集以往勘查资料及煤矿实际生产资料的基础上，按山西省煤炭工业局晋煤规发【2010】177号《关于加快兼并重组整合矿井地质报告和初步设计编制审批等工作的通知》及相关规范规程编制了《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。。
2、结合井下实测资料，对本矿批准开采的可采煤层，进行了保有储量的估算，各项参数选择合适，计算方法正确，计算成果可靠。
3、通过本次地质工作，对井田内的地层、煤层、地层及构造、水文地质、矿床特征及外部条件有了进一步的了解，为矿山设计和矿井开采提供了可靠的储量依据，本次储量核查共获得保有储量9622万t。该地质报告达到的勘探程度，可作为矿井建设的地质依据。
4、该地质报告经专家审查，于2010年12月28日由山西省煤炭工业厅以晋煤规发[2010]1841号《关于山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复》文件批复。
二、地质构造
（一）区域地质简况
1、地层
本井田位于河东煤田中部，离石详查区南段，金春－乔家沟精查勘探区南段。区域地层自东而西由老至新为：太古界、寒武系、石炭系、二叠系、三叠系、新生界第三系及第四系地层。
区域内地层为石炭系和二叠系，以中奥陶系地层为基底。区内山梁部分及部分沟谷底部普遍被第四系地层覆盖，一些沟谷底部及其两侧可见上第三系地层分布。见区域地层简表。见表2-1-1。

表2-1-1 区域地层简表
地 层 单 位
厚 度
（m）
地 层 特 征
沉 积 相
界
系
统
组
新生界
KZ
第四系
Q

0-247
为土黄色粘土、亚粘土及砂和砾石。
陆
相
第三系N

20-122
棕红色粘土及砂质粘土。粘土中含有锰铁质、钙质结核。底部为砾石。
中生界

MZ
三
叠
系

T
中统
TT2
二马营组T2er
432-605
为灰黄、黄绿色细-中粒长石砂岩为主，夹薄层紫色泥岩。
下统
T1
和尚沟组T1h
92-167
砖红色砂质泥岩，紫红色细粒砂岩互层。
刘家沟组
T1l
三段
383-485
浅紫红色细粒砂岩为主，夹薄层粉砂岩。
二段
紫红色砂质泥岩、细粒砂岩互层。
一段
灰紫红色细、中粒长石砂岩，夹紫红色砂质泥岩。
古生界

Pz
二
叠
系

P
上
统
P2
石千峰组P2sh
130-224
砖红色砂质泥岩、泥岩及紫色细-中粒砂岩组成。
上石盒子组P2s
三段
366-508
紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹砂岩，顶部夹燧石结核。
二段
黄绿色、紫红色砂质泥岩与黄绿色中粒砂岩互层。
一段
紫红色、黄绿色砂质泥岩，黄绿色中粒砂岩。
下
统
P1
下石盒子组P1x
二段
60-105
紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩，夹中粒砂岩，顶部紫红色铝质泥岩
一段
灰绿色、灰色泥岩、砂质泥岩、砂岩互层，夹煤线。
山 西 组P1s
49-88
灰黑色砂质泥岩，灰白色砂岩及煤层组成。
过渡相
表2-1-1 区域地层简表
地 层 单 位
厚 度
（m）
地 层 特 征
沉 积 相
界
系
统
组
古
生
界

Pz
石
炭
系
C
上统
太 原 组C3t
三段
70-107
黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩及煤层组成。
海陆交互相
二段
灰黑色泥岩、灰色砂岩、三层深灰色石灰岩及薄煤层组成。
一段
黑色泥岩及煤层，底部为灰白色石英砂岩。
中统
本 溪 组
C2b
16-44
灰白色铝质泥岩，深灰色薄层石灰岩及泥岩组成，夹煤线。
北中部海陆交互相。
奥
陶
系

O
中
统
O2
峰 峰 组
O2f
46-126
顶部为深灰色石灰岩；下部含泥质灰岩及石膏。
陆表海
上马家沟组
O2s
122-383
灰色中—厚层状石灰岩夹白云质灰岩及泥灰岩。
下马家沟组
O2x
83-130
灰—深灰色石灰岩，白云质灰岩及泥灰岩互层。
下统O1
亮甲山组O1l
56-138
深灰色中厚层灰岩，含燧石条带及结核。
咸化泻湖相
冶里组O1y
灰色石灰岩，白云质及泥质灰岩互层，下部见竹叶状灰岩。
寒
武
系

上统∈3

65-194
上部为灰色中厚层白云岩，夹竹叶状灰岩，中部为薄层竹叶状灰岩，下部为灰色石灰岩夹薄层竹叶状灰岩。
浅海相
中统∈2
0-203
上部中厚层状鲕状灰岩，中、下部紫色页岩、砂质泥岩。
下统∈1
10-50
紫红色泥岩、页岩，夹薄层砂质泥岩及泥质灰岩。
太古界Ar
A
4500m左右
由黑云母斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩、白云石大理岩等组成
2、构造
井田在大地构造位置上处于华北地台之山西断隆的西缘，鄂尔多斯台坳的河东断凹部位。发育有近南北向的褶皱及高角度的正断层。总的看来构造简单，为一走向近南北向，向西缓倾斜的单斜构造。
区域构造主要有离石大断裂（包括朱家店断层）和中阳－离石向斜。
离石大断裂：此断裂北起临县阳坡水库，中经离石西部，然后分成两支：一支向南东方向延伸（称为朱家店断层）；另一支向南西方向延伸。由于此断裂的分割作用，把河东煤田分成大小两块。大块作为河东煤田的主体，位于煤田的西部；被分开的东部这一小块称为中阳－离石矿区。离石大断裂在该矿区的离石以北部分称为炭窑村断层。
朱家店断层：为离石大断裂在南东方向的分支断层。金春－乔家沟井田的西部边缘，见于朱家店村南及金罗镇西。走向北北西－北西，倾向北东，倾角70－75°，最大落差70－100m，延伸约16km。
中阳－离石向斜：北起临县黄家沟、湍子沟，中经离石城西，南至中阳县城，延伸约45km，成为中阳－离石矿区的控制性构造。向斜轴蜿蜒于该区的西部，南段走向北北西，中段由北西转向北东，成一半圆形，构成该区中部宽阔带，北段走向北西西，近端部又转向北东。向斜轴部宽缓，西翼倾角较大，一般15－25°或更大；东翼较为宽缓，倾角10°左右。
3、区域含煤特征
本区域主要含煤地层为石炭系上统太原组、下统山西组，现叙述如下：
1.石炭系上统太原组（C3t）
厚70.00－107.00m，为一套海陆交互相含煤地层。由灰黑色－灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及石灰岩组成。其中含煤6层，所含煤层自上而下编号为6、7、8、10、11、12，其中10号煤层全区可采，6号煤层大部可采，其余煤层均为不可采煤层。含石灰岩或泥灰岩3－4层，底部白灰色K1砂岩与下伏地层整合接触。
2. 二叠系下统山西组（P1s）
本组为一套陆相含煤岩系，由各粒级灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤组成。厚49.00－88.00m，主要含煤11层，自上而下编号为01、02、03、1、2、3、4、4下、5上、5中、5下号，其中4号较稳定，大部可采，5上号煤层层位虽不稳定，但局部可采，其余煤层均为零星可采或不可采煤层。以K3砂岩与下伏太原组整合接触。与下伏太原组相比，本组无石灰岩，多砂岩，色略浅，交错层理发育，植物化石丰富为其特点。
（二） 矿井地质
1、地层
本井田位于河东煤田离柳煤炭国家规划矿区离石详查勘探区南段及金春－乔家沟精查勘探区南部，井田内赋存的地层由老至新有：奥陶系；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组及上第三系、第四系地层。现根据金春－乔家沟精查勘探区资料，结合生产矿井揭露情况将井田内各地层层序、厚度、岩性及其变化情况由老至新简述如下：
（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）
本组地层在地表未见出露，据钻孔揭露，岩性以深灰色、灰色巨厚层状石灰岩及白云质灰岩为主，夹灰－黄色泥灰岩，灰岩致密、坚硬，质地纯净，裂隙发育。顶部侵蚀面下有石膏带，再下为深灰色角砾状灰岩，富含珠角石等化石，本组厚度大于100m。
（2）石炭系中统本溪组（C2b）
为一套海陆交互相沉积，岩性主要由灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰白色砂岩组成，常夹1－2层不稳定的石灰岩。底部为灰色铝土泥岩，局部为黄色黄铁矿。平行不整合覆盖于奥陶系灰岩侵蚀面之上，沉积厚度受奥灰侵蚀基准面控制。厚度在6.02－48.71m之间，平均27.86m。
（3）石炭系上统太原组（C3t）
为一套海陆交互相含煤地层，亦为本区主要含煤地层之一，由灰色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、石灰岩及煤层组成。主要含石灰岩有4层（L0、L1、L2、L3），全区稳定，除L0灰岩外，其下均直接压煤（8、7、6号），是很好的标志层，所含煤层自上而下编号为6、7、8、10、11、12号6层煤，6、10号煤全区稳定可采，其余煤层均为零星可采或不可采煤层。本组地层厚度79.08－95.86m，平均91.55m。与下伏地层呈整合接触关系。
（4）二叠系下统山西组（P1s）
为本区另一含煤地层之一，由各离级灰白色砂岩，灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤组成，煤层自上而下编号为01、02、03、1、2、3、4、4下、5上、5下号11层煤，其中4号煤层层位稳定，为大部可采煤层，5上号煤层为局部可采煤层，其余煤层均为零星可采或不可采煤层。全组厚51.11－62.92m，平均57.81m。与下伏地层呈整合接触关系。
（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
为一套纯陆相沉积，下部以灰绿色的砂岩、砂质泥岩为主，间夹薄层泥岩及煤线，上中以黄绿色砂岩、砂质泥岩为主，夹有泥岩条带，厚度59.53－83.26m，平均73.52m。底部以K4中砂岩为界与下伏地层呈整合接触。
（6）二叠系上统上石盒子组（P2s）
由黄绿色砂岩与紫色、黄绿色砂质泥岩、泥岩互层，厚度为165.95－308.72m之间，平均287.33m，底部以K6砂岩为界与下伏地层呈整合接触。
（7）上第三系上新统（N2）
区内沟谷中分布，厚度10.00－90.00m，平均30.00m。其上部为暗红色砂质粘土，间夹2－3层钙质及豆状铁锰质结核，结核层中含动物骨骼化石；中部为棕红色砂质粘土，常夹1－3层1.00m左右的半胶结状砾岩；下部为一层胶结或半胶结状的砾岩，砾石磨园度好，分选性差，成分主要为石灰岩、石英砂岩，次为片麻岩，此层砾岩不稳定。
（8）第四系中上更新统（Q2＋3）
下部为棕黄色砂质粘土、夹十余层棕红色粘土条带及3－5层钙质结核。上部为淡黄色粉砂土，垂直节理发育。厚0－100.00m，平均60.00m，与下伏地层呈角度不整合接触关系。
（9）第四系全新统（Q4）
为近代冲积、洪积、坡积物，分布在各大沟谷及山坡处，由土黄、淡红色亚砂土、砂土及浅灰色砂、砾石层等组成。厚0－15.00m，平均8.00m，与下伏地层呈角度不整合接触关系。
2、含煤地层
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组地层，现分述如下：
1）石炭系上统太原组（C3t）
本组主要岩性为灰色砂岩、深灰－灰黑色砂质泥岩、泥岩及石灰岩，含煤6层，其中可采煤层2层，为井田内主要含煤层段，全组厚79.08－95.86m，平均91.55m。属海陆交互相沉积，根据岩性、沉积特征，以10号煤层、L1灰岩本组可分为上、中、下三段：
（1）下段（C3t1）
K1砂岩底－10号煤层底，为基本无煤段。岩性主要为泥岩、砂质泥岩间夹灰色各粒级砂岩，夹1－2层青灰色、深灰色石灰岩和11、12号煤线。本段厚度为35.12－48.06m，平均41.26m。
（2）中段（C3t2）
10号煤层底－L1石灰岩底，为碎屑岩含煤段。其中含有稳定可采的10号煤层和不稳定的8号煤层，两煤层之间普遍为灰色、灰白色中、粗粒砂岩（局部含砾）顶部和底部大多为泥岩或砂质泥岩。本段厚度为24.52－28.13m，平均26.26m。
（3）上段（C3t3）
L1石灰岩底－L5石灰岩顶，为碳酸岩及碎屑岩含煤段。本段地层主要由四层石灰岩组成，石灰岩厚度占到整个岩层厚度的60％以上。三层石灰岩厚度比较稳定，从上而下依次为L5、K2、L1。石灰岩与石灰岩之间夹有泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及6、7号煤层，其中6号煤层为全区可采煤层，7号煤层为不稳定的不可采煤层。本段厚度为22.07－26.56m，平均24.03m。
L1石灰岩为深灰色，含有动物化石及其碎片，两层石灰岩中间一般夹有一层平均厚度为1.48m的黑色泥岩或钙质泥岩。
K2石灰岩为深灰色，致密坚硬，裂隙中充填方解石脉，含有动物化石，下部具有凸凹不平的溶蚀裂隙面，并充填有炭屑。K2石灰岩厚度为1.00－11.18m，平均为7.00m。
L5石灰岩为深灰色，致密坚硬，裂隙中充填方解石脉，含有黄铁矿结核及蜿足类动物化石，L5石灰岩厚度为3.80－4.53m，平均为4.13m。
2）二叠系下统山西组（P1s）
本组厚51.11－62.92m，平均57.81m，与太原组连续沉积，含煤层及煤线11层，自上而下编号为01、02、03、1、2、3、4、4下、5上、5中、5下号煤层。4号煤层为大部可采煤层，5上号煤层局部可采，其余煤层均为零星可采或不可采煤层。岩性主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层、煤线等，为一套三角洲沉积。本组沉积的特点主要是岩性横向、纵向上变化较大，岩性、岩相变化规律不明显。
3、构造
本井田总体上为一走向北东、倾向北西的单斜构造，局部有次一级宽缓波状起伏，地层倾角8－14°，平均10°左右。井田在井下巷道揭露三条正断层，见表2-1-2。
F1正断层：位于井田东南部，井田内延伸1470m，走向北东，倾向北西，断距17m，倾角70°。
F2正断层：位于井田中南部，井田内延伸1120m，走向北东，倾向北西，断距10m，倾角80°。
F3正断层：位于井田中南部，井田内延伸1910m，走向北西，倾向北东，断距5m，倾角85°。
表2-1-2 井田内断层情况统计表
编号
走向
倾向
倾角（°）
断距（m）
延长（m）
F1
NE-SW
NW
70
17
1470
F2
NE-SW
NW
80
10
1120
F3
NW-SE
NE
85
5
1910
矿井在井田内目前未发现陷落柱，也无岩浆岩侵入活动。
综上所述，井田构造复杂程度属简单类型。
三、煤层及煤质
（一）煤层
1、含煤性
井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。其中:太原组地层平均厚度91.55m，煤层总厚9.08m，含煤系数9.92％，主要含煤6层，自上而下编号为6、7、8、10、11、12号煤层，其中6、10号煤层为全区稳定可采煤层，其余均为零星可采或不可采煤层。山西组地层平均厚度57.81m，含煤8层，煤层总厚4.81m，含煤系数8.32％，其中4号、5上号煤层为局部可采煤层，其余均为零星可采或不可采煤层。
2、可采煤层
1）4号煤层
位于山西组中下部，煤层厚度0－1.28m，平均0.54m，资源量估算厚度0.7-1.28m，煤层结构简单，一般不含夹矸。该煤层层位较稳定，但厚度变化较大。井田内83、105、106、117、118号钻孔揭露已尖灭，西北部和中部形成局部尖灭区，南部钻孔揭露大面积不可采区，仅西北局部可采，属不稳定局部可采煤层。煤层顶板为细砂岩、泥岩，底板为砂质泥岩、泥岩。
2）5-上号煤层
位于山西组下部，上距4号煤层8.90m，下距L5灰岩14m左右，煤层厚度0－1.44m，平均0.41m，资源量估算厚度0.7-1.44m，煤层结构简单。井田内大部分钻孔揭露已尖灭，仅东北部钻孔揭露局部可采。煤层顶板为泥岩或砂质泥岩，底板为砂岩，局部为泥岩。属不稳定局部可采煤层。
3）6号煤层
位于太原组顶部，直接顶板为泥岩或粉砂岩，下距K2灰岩1.50m，上距5上号煤层15.48m，煤层厚度0.98－1.67m，平均1.21m，煤层结构简单，大多含有一层夹矸，夹矸厚度0.07－0.28m。赋存区内为属稳定的全区可采煤层。老顶为L5石灰岩，底板为细砂岩，局部为砂质泥岩。
4）10号煤层
位于太原组中段底部，为本组主要可采煤层。上距6号煤层44.84m，煤层厚3.54－7.27m，平均6.23m。结构简单－复杂，含夹矸0－5层，夹矸厚度为0.08－0.66m，多为0.05－0.22m。赋存区内为厚度、层位稳定的全区可采煤层。煤层顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。
井田可采煤层情况详见表2-1-3。
表2-1-3 可采煤层特征一览表
煤层
编号
见煤点厚度
最小－最大
平均
（m）
煤层间距
最小－最大
平均
（m）
煤层结构
（夹矸层数）
稳定性
可采性
顶板岩性
底板岩性
4
0－1.28
0.54
8.02-10.34
8.93
简单
（0）
不稳定
局部
可采
细砂岩
泥岩
砂质泥岩
泥岩
5-上
0-1.44
0.41
简单
（0）
不稳定
局部
可采
泥岩
砂质泥岩
粉砂岩
泥岩
14.35-20.68
15.48
6
0.98-1.67
1.21
简单
（0－1）
稳定
赋存区
可采
石灰岩
泥岩、粉砂岩
细砂岩
砂质泥岩
40.96-54.05
44.84
10
3.54-7.27
6.23
简单－复杂
（0－5）
稳定
赋存区
可采
砂质泥岩
细砂岩
泥岩
砂质泥岩
（二）煤质
1、物理性质及煤岩特征
1）物理性质
各煤层煤的物理性质基本相同，颜色为黑色、黑灰色、条痕为褐黑色，玻璃光泽，内生裂隙不发育，断口呈参差状、不规则状，硬度中等，一般为2－3。
2）煤岩特征
（1）宏观煤岩特征
各煤层煤的宏观煤岩特征相近，一般以亮煤、暗煤为主，少量为镜煤、丝炭。宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，一般呈条带状、线理状结构，均一状结构次之，层状构造为主，块状构造次之。
（2）显微煤岩特征
① 显微煤岩组分
据邻近的张子山煤矿4号煤层测定结果，煤中显微组分以镜质组为主，丝质组次之，镜质组一般为71.8－73.6％，丝质组含量为18.4－19.8％。无机矿物组分以粘土质为主，一般7－8％，同时还见少量的硫化物。
各种显微煤岩组分特征明显，镜质组以无结构镜质体为主，结构镜质体次之或少量；丝质组以氧化丝质体为主，火焚丝质体少量；粘土质一般呈充填细胞腔或团块状分布。
②显微煤岩类型
各煤层煤的显微煤岩类型一般为混合亮暗煤、混合暗亮煤。③变质作用类型、变质阶段及其变化规律
2、煤的化学性质
根据《金春－乔家沟精查地质报告》资料及本井田井下10号煤层采样测试资料，以及收集相邻山西中阳沈家峁煤业有限公司4、5-上、6号煤层煤质化验结果，详见附表2-1-4。本井田内各可采煤层煤质特征叙述如下：
（1）化学性质
①4号煤层
水分（Mad） 原煤 0.30-1.16%，平均 0.79%，浮煤 0.58-0.80%，平均 0.66%；
灰分（Ad） 原煤14.54-45.63%，平均30.49%，
浮煤 5.80-13.63%，平均 8.04%；
挥发分（Vdaf） 原煤 23.69-25.12%，平均24.41%，
浮煤23.90-24.13%，平均24.13%；
全硫（St,d） 原煤0.32%，
浮煤0.49-0.53%，平均 0.51%；
磷（Pd） 浮煤0.0068%。
4号煤层属特低灰-高灰、特低硫、特低磷、中等挥发分的焦煤。21、104号钻孔煤样灰分较高。
②5-上号煤层
水分（Mad） 原煤 0.26- 1.34%，平均 0.72%，
浮煤 0.48- 0.90%，平均 0.69%；
灰分（Ad） 原煤 9.01-20.69%，平均17.45%，
浮煤 5.10- 7.25%，平均 5.98%；
挥发分（Vdaf） 原煤 22.33-23.53%，平均22.93%，
浮煤21.17-22.03%，平均21.50%；
全硫（St,d） 原煤0.74－1.21%，平均1.00