南岔煤矿设计说明书.docx

前 言
一、概述
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发〔2009〕83号“关于忻州市宁武县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复”，同意以山西忻州神达能源有限责任公司为主体兼并重组山西宁武泰华煤业有限公司、山西宁武南岔煤业有限公司2处地方煤矿整合为1处，关闭山西宁武新堡煤业有限公司，兼并重组后矿井名称为“山西忻州神达南岔煤业有限公司”， 2010年1月15日山西省国土资源厅为山西忻州神达南岔煤业有限公司换发采矿证(证号：C1400002010011220053745)，井田面积5.6532km2，批准开采2号、3号、5号煤层，生产规模1.20Mt/a。
二、编制矿井兼并重组整合设计的依据
1. 山西省人民政府办公厅文件晋政办发[2007]35号文《山西省人民政府办公厅关于印发山西省加快培育和发展大型煤炭集团公司的实施方案的通知》；
2. 山西省人民政府文件晋政发[2008]23号文《山西省人民政府关于加快推进煤矿企业兼并重组的实施意见》；
3. 山西省人民政府办公厅文件晋政办函[2008]168号文关于印发《山西省煤矿企业兼并重组流程图》的通知；
4. 山西省人民政府文件晋政发[2009]10号文《山西省人民政府关于进一步加快推进煤矿企业兼并重组整合有关问题的通知》；
5. 山西省人民政府办公厅文件晋政办发[2009]100号文《山西省人民政府办公厅关于集中办理兼并重组整合煤矿证照变更手续和简化项目审批程序有关问题的通知》；
6. 山西省人民政府办公厅文件晋政办发[2011]12号文《山西省人民政府办公厅关于认真贯彻落实省领导重要批示精神，确保圆满完成煤矿企业兼并重组整合工作的通知》；

7.山西省煤炭工业厅晋煤办基发（2009）83号“关于加快兼并重组整合煤矿改造建设工作的安排意见”；
8．山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发〔2009〕83号“关于忻州市宁武县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复”；
9．采矿许可证（证号：C1400002010011220053745）；
10．山西省忻州市煤田地质勘探队编制的《山西忻州神达南岔煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》；
11.山西省煤炭工业厅文件晋煤规发〔2011〕529号“关于山西忻州神达南岔煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”；
12．忻州市煤炭工业局文件忻煤安发［2008］434号“关于全市51座30万吨以下矿井2008年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”和忻州市煤炭工业局忻煤安字（2006）37号文“关于忻州市所属煤矿204对矿井2005年瓦斯等级和二氧化碳涌出量的批复”；
13．山西省煤炭工业局综合测试中心检测报告；
14．采（古）空区积水、积气及火区调查报告；
15．煤炭工业规程、规范及强制性AQ标准；
16．矿方提供的有关资料；
17．设计委托书。
三、设计和指导思想
1．认真贯彻执行国家和山西省有关煤炭设计、建设和生产的政策法规，以《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》为依据，以集中化、机械化、安全高效和技术经济合理为基本原则，高度重视安全生产，贯彻国家环境保护法。
2．积极响应国家产业政策，通过本次设计，提升矿井机械化开采水平，提高矿井生产能力，建设装备水平高，供应保障能力强，安全保障水平高，社会经济贡献率高的新型标准化煤矿。
3．充分利用矿井已有工程、设备和设施，提高矿井安全装备水平、安全培训水平和安全管理水平，实现矿井安全生产和企业经济效益的同时为社会效益作出贡献。
四、兼并重组整合设计的特点
1. 主斜井、副斜井和回风立井布局规范化，主斜井净宽4.8m，装备带式输送机，旁边设检修道，担负全矿井提煤任务，设有台阶,兼作进风井和安全出口。副斜井净宽4.5m，装备单轨吊，担负全矿井矸石、材料、人员及设备等辅助运输任务。回风立井净直径5.5m，装备梯子间,担负全矿井回风任务兼作安全出口。矿井共布置3个井筒，各司其职，功能明确，管理方便，形成矿井规范化开拓方式。
2. 生产集中化，矿井布置1个综采放顶煤工作面进行机械化开采，以2个综掘工作面保证生产接续，充分体现省煤炭工业一井一面的采煤方法改革精神，为矿井提高产量、提高效率、稳定生产创造条件。
3. 开拓系统简洁化，矿井布置主斜井、副斜井和回风立井，开拓巷道布置运输大巷、轨道大巷、回风大巷，运输系统、通风系统均清晰明确，为矿井安全生产管理创造了条件。充分利用已有工程，尽量减少工程量，缩短建井工期。
4. 井下煤流运输连续化，运输大巷装备带式输送机，实现煤流运输连续化，用人少、效率高，为稳产、高产，持续生产创造了条件。
5. 通风系统畅通化，矿井采用中央并列式通风方式，设置了完善通风系统构筑物，井下各用风地点风量分配、风速均符合《煤矿安全规程》的要求，反风措施齐全，避灾路线明确，主通风机、局部通风机均为高效节能风机，并采用监测监控系统，实现安全生产信息化管理，为安全生产创造条件。
6. 地面布置简单实用化，贯彻改革精神，改变矿井“大而全，企业办社会”的复杂局面，简化地面布置，只保留煤炭加工，储存、装车、外运等必要设施和矿井生产必须的辅助附属、行政福利设施。
五、设计的主要技术经济指标
1．矿井设计生产能力1.2Mt/a；
2．矿井移交生产时，新增井巷工程长度7609m，掘进体积126239.5m3，其中硐室体积4512.38m3。
3．新增工业建（构）筑物新增总体积44873m3。
4．行政、公共建筑新增总面积22782.9m2。
5．建设工期23.62个月。
6．矿井在籍人数360人。
7．矿井全员效率15t/工。
8．本项目建设总资金为46477.88万元，吨煤投资为387.32元。
其中：井巷工程投资为9924.79万元，土建工程投资为7142.31万元，设备及工器具购置投资为14516.93万元，安装工程投资为3578.85万元，工程建设其他费用投资为6528.79万元，基本预备费投资为2918.42万元，建设期间投资贷款利息为953.99万元，铺底流动资金913.80万元。
9．原煤生产成本140.27元/t。
10．动态投资回收期5.65a。
六、存在的主要问题及建议
1．井田2、3、5号煤层煤尘均有爆炸危险性，煤的自然倾向性为自燃，矿井生产建设中应重视防尘防火工作。
2．本矿井及周边矿井采（古）空区积水和奥灰水是一大隐患，矿井生产建设中必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，及时对矿井的水文地质情况进行研究，按照《煤矿防治水规定》划分井田水文地质类型，制定防治水措施，确保安全生产。
3．建议审批开采6号煤层，延长矿井服务年限。
4.井田内3-5号煤层开采深度标高范围超过了采矿许可证批准开采深度，建议矿方换发证时申请增批。
第一章 井田自然概况及兼并重组整合前各矿现状
第一节 井田自然概况
一、交通位置
该矿位于宁武县阳方口镇三岔村东一带，距宁武县城直距8km。行政区划隶属于宁武县阳方口镇管辖。
井田地理坐标：东经112°20′34″～112°22′48″，北纬39°03′18″～39°05′12″。该井田由简易公路与大运二级公路相连，至大运二级公路4km,向北可至阳方口镇、朔州、大同；向南至宁武县城、原平、忻州、太原；北同蒲铁路经过阳方口、宁武站，交通便利。
交通位置图见图1-1-1。
二、地形地貌
该矿地处云中山北端，地貌上属剥蚀断块低中山区，区内地形东高西低，区内沟谷切割严重，区内最高点位于井田的东北部，海拨1693.0m，最低点位于井田的西部，海拔1398m，相对高差295m，区内无常年流水性河流，沟谷中仅在冰雪消融时及雨季有短期地表径流。井田位于云中山脉北端与恒山山脉西南端的交汇处，为典型的黄土、基岩切割型中山～丘陵地形地貎，井田内沟谷山梁发育，按其形态类型分为侵蚀地形及堆积型地形，前者占绝对优势。
三、河流水系
本井田属于海河流域，永定河水系桑干河支系，恢河支流，恢河为区域内第二大河流，发源于云中山脉北麓分水岭，经宁武县城，阳方口镇向北汇入桑干河，该河位于本井田西部，属季节性河流，以它为主要河道的水系呈羽毛状，本井田的冲沟平时干涸无水，只在雨季汇聚洪水，并从不同方向排出后均向西汇入恢河，该河雨季流量增大，遇大雨则洪流暴发，携带大量泥沙向下游直泻，雨后流量锐减，7～9月份流量占全年总流量的50%～70%。枯水的冬、春季节流量甚小，主要靠泉水、生活用水、工业废水等汇成细流。
四、气象及地震情况
本区属大陆性中温带季风气候，为干旱地区。气温变化昼夜悬殊，四季分明。降雨量较小，多呈干旱状态，冬春两季多西北风少雪雨，而夏季雨量集中，有时出现洪涝、冰雹灾害。年平均气温6.2℃，1月份最低，平均为-9.9℃，极值为-24.2℃；7月份最高，平均为20℃，极值为34.8℃，平均温差29.9℃。一般降至0℃时间在10月中旬，回升至0℃的时间在翌年4月中旬。年平均降水量为468.1mm，最大降水量在7月份，为744.8mm，最小在1月份，为4.5mm。水量主要集中于7、8、9月份，占全年的59%。蒸发量年平均为1902.3mm，蒸发量大于降水量，气候特别干燥。初霜期在10月上旬，终霜期在翌年3月底，平均无霜期194天。初雪期平均为11月下旬，终雪期为翌年3月底，一次最大积雪厚度为1.30m。最早冻结在11月中旬，最晚解冻为翌年4月，井田内最大冻土深度为1.50m。风向多为西北风及西风，风速历年平均3.1m/s，最大月（3～5月）平均4.3m/s，最小月（8月）平均2.2m/s。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）附录A“中国地震动峰值加速度区划图”，本区地震动峰值加速度为0.15g，对应的地震基本烈度值为Ⅶ度。历史记载本区内曾发生过多次地震，较大的为1683年11月22日原平7级地震，1961年10月27日宁武东寨4.5级地震。
五、其它
本区以农业为主，主要作物有土豆、玉米、谷子和大豆等，工业主要有煤矿、铝土矿等采掘业，属经济欠发达地区。

第二节 兼并重组整合前各矿现状
一、兼并重组整合前各矿现状
山西忻州神达南岔煤业有限公司由山西宁武泰华煤业有限公司、山西宁武南岔煤业有限公司和部分新增资源整合而成，整合前各矿现状如下：
1、山西宁武南岔煤业有限公司开采现状
该矿始建于1981年，1986年投产，2006年11月山西省国土资源厅换发新的采矿许可证，证号为：1400000622592，批准开采2、5号煤层，批采标高1590～1050m,有效期至2009年11月。2004年前开采5号煤层，2008年1月山西省煤炭工业局换发新煤炭生产许可证，证号201422271324，批采2号煤层。现采用主斜井、副斜井及回风斜井联合开采2号煤层,生产能力为21万t/a, 采煤方式为走向长壁式，采煤方法为悬移支架放顶煤，全部垮落法管理顶板。大巷采用胶带运输，中央并列式通风，掘进工作面采用局扇压入式通风，2号煤层瓦斯绝对涌出量为0.28m3/min，相对涌出量为0.75m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.73m3/min，相对涌出量为1.95m3/t，属低瓦斯矿井。矿井正常涌水量为8m3/h，最大涌水量12m3/h。
2、山西宁武泰华煤业有限公司开采现状
该矿是2006年资源整合宁武县长城联营煤矿单独保留矿井，为阳方口镇集体企业，始建于1996年2月，2001年投入生产，设计生产能力21万t/a，批准开采2、5号煤层，2号煤层进行了局部开采。但经取样化验分析，2号煤层灰分高，2006年11月山西省国土资源厅颁发新的采矿许可证，证号1400000622922，只批准开采石炭系太原组5号煤层。该矿采用斜井开拓，采煤方式为仓房后退式炮采，采区采用木支护，通风方式为中央并列式。
二、井田内小窑开采情况
井田东部为煤层露头，煤层露头处有古窑破坏区，有两个古窑，开采深度在100～300m，开采规模不大，实际采出量少，破坏的多，2号煤层古空区面积约7770m2，5号煤层古空区面积约51950m2，经调查古空区没有积水和火区，古窑调查表见表1-2-1。
表1-2-1 小窑调查一览表
小窑编号
井口坐标
开采
煤层
开拓
方式
开采
范围
X
Y
H
古窑1号
4326914.85
19618970.85
1629.43
5号
手工
掘进

开采深度
100-300m
古窑2号
4326890.4
19618897.1
1627.13
2号

三、能利用的井巷工程及设备
本次新选工业场地，原工业场地和井筒均不能利用。
能利用的主要设备见表1-2-2。
表1-2-2 能利用的主要设备表
设备名称
设备型号
单位
数量
备注
喷雾泵
BPW200/6.3
台
2

局部通风机
FBDNo5.6/2×15
台
2

刮板输送机
SGB620/40T
台
4

四、四邻关系
井田西北、西为同煤集团新建北辛窑煤矿，东北为原山西宁武泰华煤业有限公司北部部分井田，南为山西宁武榆树坡煤业有限公司，东部为煤层露头。详见四邻关系图1-2-1。
1、同煤北辛窑煤矿
同煤北辛窑煤矿为同煤集团新规划井田，未开拓，与本井田无越界开采，对本井田开采无影响。
2、山西宁武泰华煤业有限公司
该矿是2006年资源整合宁武县长城联营煤矿单独保留矿井，为阳方口镇集体企业，始建于1996年2月，2001年投入生产，设计生产能力21万t/a，原批准开采石炭系太原组2、5号煤层，2号煤层进行了局部开采。但经取样化验分析，2号煤层灰分高，2006年11月山西省国土资源厅颁发新的采矿许可证，证号1400000622922，只批准开采石炭系太原组5号煤层。该矿采用斜井开拓，采煤方式为仓房后退式炮采，采区采用木支护，通风方式采用中央并列式，排水方式为1.5寸离心式潜水泵，为低瓦斯矿井，井下涌水量为10m3/h－15 m3/h。北部部分井田没有整合在山西忻州神达南岔煤业有限公司内，本井田外的2、5号采空区内有积水存在，对本井田的开采有影响，本井田与原山西宁武神达南岔煤业有限公司无越界开采。
3、山西宁武榆树坡煤业有限公司
山西宁武榆树坡煤业有限公司以阳泉煤业集团有限责任公司为主体兼并重组原山西宁武榆树坡煤业有限公司和三岔煤矿（2007年关闭）而成。
（1）山西宁武榆树坡煤业有限公司，始建于1982年，投产日期为1986年，生产能力为21万吨/年，未整合前批准开采2、5号煤层，采用斜、立井开拓方式，采煤方式为仓房式，井下采用刮板运输机将煤运至煤仓，经暗斜井提升底卸式箕斗（2.8吨）运至上水平煤仓,再经串车提升地面。正常涌水量1.5m3/h，最大涌水量5m3/h，为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性，自燃倾向等级为Ⅱ级，为自燃煤层。与本井田无越界开采，其采（古）空区在其井田的南部，积水对本井田没有影响。
（2）宁武县阳方口三岔煤矿，原为宁武县阳方口镇镇办煤矿，井田面积0.212km2,采矿证批准开采2、5号煤层，煤炭生产许可证批准开采2号煤层，原设计生产能力9万t/a, 原采用一对斜井开采2号煤层，采煤方式为仓房式，矿井涌水量为5～15m3/h.。该矿为低瓦斯矿井，2号煤层为Ⅱ级自燃，煤尘有爆炸性。该矿于2007年已关闭，在多年的开采过程中未发生突水事故，与本井田无越界开采，由于相邻煤矿之间留有边界保安煤柱，其采（古）空区积水对本井田没有影响。

第二章 整合的条件
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
本矿位于宁武煤田的北部， 1957-1958年，华北地质局山西省煤炭148队进行过煤田普查，提交了1：20万宁武县煤田概略地质图和1：5万宁武煤田地质图。1968-1969年，山西省地质局区调队进行过1：20万区域地质调查，提交了1：20万原平幅地质图、矿产图及说明书。1985年山西省煤炭地质公司在北辛窑勘查区详查，本次工作利用了位于本井田西B5、B12和本井田内的东3号三个钻孔的资料，B5、B12钻探质量为丙级，测井质量为乙级，东3号只有钻探成果，钻探质量为乙级，本次工作只利用了这三个钻孔的煤层厚度及标高。1986-1991年，山西省地质矿产局216队在宁武盆地北部阳方口-盘道梁260km2范围内进行过1：5万铝土矿普查、详查工作。1989年忻州地区煤田地质队对该区外围南西部的石湖煤矿进行过详查地质工作，提交了《山西省宁武煤田石湖勘探区详查地质报告》。2006年5月山西地科勘察有限公司编写的《山西省宁武县阳方口工矿镇南岔煤矿资源储量核查报告》。2008年忻州市煤田地质勘探队在原山西宁武南岔煤业有限公司井田内进行生产补充勘探，施工ZK1、ZK2、ZK3三个钻孔，钻探进尺1180.97m。2008年9月忻州煤田地质勘探队提交了《山西宁武南岔煤业有限公司机械化采煤升级改造矿井地质报告》。2007-2008年山西省煤炭地质公司在北辛窑井田内进行勘探，本次工作利用了其中11个（X1、X3、X4、X7、X8、X13、501、701、1001、901、1201）钻孔资料。2010年9月-11月忻州市煤田地质勘探队本井田内进行补充勘探，共施工钻孔10个，钻探总进尺为3931.22m, 测井3864.74m。依据2007年煤炭工业部制定的《煤田勘探钻孔工程质量标准》，各钻孔可采煤层质量均合格，全孔钻探工程质量补1、补6、补7、补9为甲级， 补2、补3、补4、补5、补8、补10全孔钻探工程质量为乙级。各钻孔测井成果均符合优质标准，钻孔测井工程质量综合评级为甲级。2010年10月，忻州煤田地质队编制了《山西忻州神达南岔煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》，山西省煤炭工程咨询评审中心已评审，提交了评审意见，井田达到了勘探程度，可作为矿井建设和生产的地质依据。
二、地质构造
(一) 区域地质
本井田所属区域范围在宁武煤田东翼北端，按地质力学观点，本煤田为祁吕贺山字型构造脊柱东侧盾地与东翼内带之间一沉积煤盆地，由于受各时期构造运动的影响，形态比较复杂，而东翼以北北东向的新华夏系构造为主。该煤田即位于新华夏系二级构造之山地断隆、大宁台陷南部和吕梁台拱东北部及偏关至神池台坪的东南端之间，由于二叠系末的印支运动影响而形成凹陷沼泽盆地，盆地内石炭系、二叠系和侏罗系地层并存。北东向为区域性断裂和北西横向张性断裂发育，地质构造复杂。
1. 褶皱构造
宁静向斜位于山西地台北西与吕梁隆起的北端，是宁静盆地最大褶皱构造，轴部经五寨～榆木桥～石家庄一线，走向北北东～南南西，北段仰起，北西翼倾向南东，倾角5°～71°，由西翼向轴部岩层倾角由陡变缓；南东翼岩层倾向北西，倾角16°～68°。由东翼向轴部岩层倾角由陡变缓。卷入向斜槽式构造的地层主要有古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系，新生界上第三系、第四系地层。(区域地层发育情况见表2-1-1)
2. 断裂构造
断裂构造主要发育于宁静向斜两翼及向斜构造仰起端。断层走向多平行于向斜轴，断层规模较大，其性质多为扭性断层。其次为斜交或垂直于向斜轴的断层，一般规模较小。
3. 岩浆岩
区内岩浆活动微弱，仅在西南部见吕梁期侵入岩体，分布于宁静向斜东西两侧的早前寒武纪变质基底中。主要形成于早元古代的芦芽山紫苏石英二长岩、悬钟花岗岩，形成于太古代的各类片麻岩及不同时期的岩脉。
4.区域含煤特征
宁武处于宁武煤田中部，煤炭赋存范围为宁静向斜构造范围，含煤地层为石炭系本溪组、太原组，二叠系山西组，侏罗系大同组。(区域含煤特征见表2-1-2)

表2-1-1 区域地层简表
地 层 单 位
厚度(m)
岩性描述
界
系
统
组
段
最小—最大
平均
新生界
第四系
全新统Q4

0-20
上部：灰黄色亚砂土、细砂土。下部：为砾石层。主要分布于沟谷中。本统地层厚度0-20m。
上更新统Q3

0-50
上部：黄土状亚砂土，底层含砾石。下部：灰黑色、灰色细砂、砾石互层，夹薄层杂色粘土。水平层理发育。
上第三系
上新统N2
静乐组N22

0～56
深红色粘土夹桔黄色钙质结核层

中生界

MZ

侏罗系

J

中统

J2
天池河组J2t

350-500
为一套陆相河流河漫滩亚相碎屑岩沉积，与下伏云岗组呈平行不整合接触。主要为紫红色长石砂岩、长石石英砂岩，夹紫红色砂质泥岩。底部为粗粒含砾砂岩。
云岗组J2y

150-750
为一套陆相河流-浅湖亚相沉积建造，与下伏大同组呈整合接触。上部：紫红色、灰色砂质泥岩夹灰绿色长石砂岩与灰岩结核和灰岩透镜体。下部：黄绿色、灰绿色含砾长石砂岩、石英砂岩和黄绿色、紫红色砂质泥岩。
大同组J2d

300-570
为一套陆相河流-浅湖亚相沉积建造，与下伏三叠系上统延长组呈平行不整合接触。主要为灰黄色长石石英砂岩、灰白色石英砂岩、灰色砂质泥岩，上部夹有三层煤。

三叠
系

T
上统

T3
延长组T2y

200-350
该组下部岩性为灰红色、灰黄色巨厚状粗粒长石砂岩、长石杂砂岩夹薄层灰绿色泥岩；上部为灰黄色、灰绿色、紫红色泥岩、粉砂质泥岩夹长石砂岩。
中统
T2
铜川组T2t

275-500
灰绿灰红色厚层状长石砂岩和黑色页岩。
二马营组
T2er

585-650
上段暗紫色砂质泥岩，富含钙质及石膏结核。
下段灰绿、灰黄、肉红色中细粒石英长石砂岩。
下统
T1
和尚沟组T1h

140-280
褐红色、棕色泥岩和砂质泥岩
刘家沟组T1l

295-635
砖红色砂岩、泥岩夹薄层石灰岩。

古

生

界

Pz
二叠系

上统
石千峰组P2sh

200-250
为一套河流-湖泊相沉积。黄白、紫红色长石石英砂岩，紫红色泥岩，砖红色含灰岩结核砂质泥岩，底部为含砾粗粒砂岩。
上石盒子组P2s

298-405
为一套河流-湖泊相沉积。杏黄、灰绿、紫红色泥岩及砂质泥岩，黄白色中粗粒石英砂岩。底部为含砾粗粒砂岩。
下统
下石盒子组P1x

99-226
为一套河漫滩-浅湖泊相沉积。黄绿色石英砂岩及黄绿、灰绿色砂质泥岩、泥岩，见有煤线，灰黑色薄层泥岩。砂岩中含砾石。
山西组P1s

20-87
为一套河流三角洲相含煤沉积建造。主要为灰黄色细粒砂岩、粉砂岩、灰黑色泥岩、灰白色石英砂岩。底部为灰白色中厚层状中粗粒石英砂岩(即：北岔沟砂岩)与太原组整合接触。
石炭系
上统C3
太原组C3t

80-123
为一套海陆交互相含煤沉积建造。底部为灰白色中粗粒石英砂岩(即：晋祠砂岩)与本溪组整合接触。中上部为深灰色、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、粘土岩夹灰白、灰黄色细-中粒石英砂岩、长石石英砂岩、生物碎屑灰岩、煤层等。
中统C2
本溪组C2b

10-46
为一组滨海-浅海相沉积建造。底部为山西式铁矿、铝土矿及铁铝岩，与下伏地层奥陶系上马家沟组呈平行不整合接触。中部为灰白、灰绿色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩。上部发育有1-2层生物碎屑灰岩。
奥陶系O
中统O2
上马家沟组O2s

291
为一套广海陆棚相碳酸岩建造。上部为灰白色厚层状灰岩，灰黄色泥灰岩，白云质灰岩，角砾状泥灰岩等，中部为白云质灰岩，灰岩夹泥质灰岩，角砾状泥灰岩，下部为白云岩，含燧石结核或条带
下马家沟组O2x

100-170
下统O1
亮甲山组O1l

130-140
冶里组O1y

50
寒
武系
∈
上统∈3
凤山组

＞388
上部薄层状灰岩，泥质条带灰岩，白云岩，紫红色页岩，竹叶状灰岩，夹板状灰岩，中部鲕状灰岩，结晶灰岩，灰岩夹绿色页岩，紫红色页岩，下部紫红色砂质页岩，页岩，石英岩状砂岩，白云岩，底部为砂砾岩及赤铁矿。地层厚度大于388m。

表2-1-2 区域地层含煤特征表
地 层 单 位
厚度
含煤性
界
系
统
组
段
最小～最大
一般

中生界
侏罗系
中统
大同组J2d

417
上部以灰色细粒砂岩，粉砂岩夹泥岩，2号煤层为主要可采煤层，厚度0.52～6.00m，平均1.39m。中部以中细粒砂岩为主，下部以暗灰色细粒砂岩为主，3号煤层为主要可采煤层，厚度0.21～2.30m，平均1.12m。在宁武境内局部地区发育，大部分地段缺失。
古生界

二叠系

下统
山西组P1s

20～87
主要含煤地层之一，属纯陆相沉积，煤层的沉积的连续性常被中断，所以形成一些多而薄的煤层，含煤性差。主要沉积的煤层有两层， 1号煤层位于山西组顶部，厚度0～1.50m，一般0.3～0.4m，层位不稳，分布不广，多呈2～3个分层出现，另在山西组下部发育一层极不稳定煤层，厚0～1.65m，平均0.40m左右，仅零星分布。一般山西组不含可采煤层。
石炭系
上统C3
太原组C3t

80～123
为主要含煤地层之一，属海陆交互相沉积，含煤5层左右，所含煤层从上至下为2—6号。2号煤层位于太原组顶部，常见厚度2～6m左右，属区域性稳定可采煤层。3号煤层位于太原组上部，2号煤层之下6m左右，煤厚0.36～2.30 m，分布范围较广，属较稳定大部分可采煤层。4号煤层位于太原组中部，厚度0～1.75 m，层位不稳定，分布不广，属极不稳定零星可采煤层。5号煤层位于太原组中下部，厚度3.85～22.15m，平均12.34m ，层位稳定，全区可采。6号煤层位于太原组下部，5号煤层之下，厚度0～3.45m，平均厚度0.63m。为极不稳定薄煤层。厚度变化大，可采范围零星分布。
中统C2
本溪组C2b

10～46
下部为杂色、灰白色铝土质泥岩及鸡窝状山西式铁矿，上部为深灰色泥岩及砂质泥岩、石灰岩，局部夹薄煤线。一般不可采。

(二) 井田地质
1．地层
井田位于宁武向斜北部，井田内大面积被新生界第四系地层覆盖，石炭系上统太原组(C3t)、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）地层在沟谷两侧局部出露。根据区域资料及钻孔揭露，井田内赋存地层由老至新为奥系中统上马家沟组（O2s），石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）及第四系上更新统（Q3）、全新统（Q4）地层。现由下而上分述如下：
（1）奥陶系中统上马家沟组（O2s）
该层为一套浅海相的碳酸盐岩建造，为含煤岩系的沉积基底。岩性为灰黄色泥灰岩,黄色、黄绿色白云质灰岩、灰岩、角砾状灰岩、豹皮状灰岩、钙质泥岩，受侵蚀作用上部多呈黄色不规则的砾状和团块状灰岩。本组地层厚度大于200m。
（2）石炭系中统本溪组（C2b）、
平行不整合于奥陶系侵蚀面之上，为一套海陆交互相的铁铝岩建造，主要由山西式铁矿、铁铝岩、铝土岩、铝土质泥岩、砂质页岩及煤层组成。本组地层厚17.33～29.90m，平均21.27m。
（3）石炭系上统太原组（C3t）
连续沉积于下伏本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，为井田内主要含煤地层。底部为灰白色中粗砂岩（K1）厚2.73～11.50m,平均6.16m,成分以石英为主，次为长石，并含黑色矿物及黄铁矿团块，厚度变化较大，但层位稳定，位于（K1）砂岩以上为6号薄煤层及厚度大、全区稳定可采的5号煤层，在5号煤层以上有一层不稳定泥灰岩，质不纯，表明本组地层属海陆交互沉积，泥灰岩以上主要为砂岩、砂质泥岩及3、4、5上号薄煤层，2号煤层位于其顶部，也为本区主要可采煤层，煤层以下为灰白色厚层砂岩，成分以石英为主，长石次之，含燧石及云母片，钙质胶结，局部含铁质结核，此层砂岩在本区沉积稳定，为区别本组上部地层的良好标志。本组地层厚82.93～122.95m，平均94.42m。
（4）二叠系下统山西组（P1s）
连续沉积于下伏太原组地层之上，岩性以灰色、灰白色砂岩为主，上部地层多为浅灰色粘土砂质泥岩或粉砂岩。顶部含薄煤层2－3层均不稳定，底部与太原组分界砂岩（K2）为灰白色中、粗粒砂岩，厚1.55～19.35m,平均7.52m,成分以石英为主，长石次之，并含少量燧石及黑云母片与煤屑，具断续的斜层面，此层砂岩厚度变化较大，但层位稳定，有时直接覆盖于2号煤层上，成为2号煤层的直接顶板。本组地层厚度为31.05～81.52m，平均50.42m。
（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
连续沉积于下伏山西组地层之上，为黄绿色和杏黄色陆相沉积岩系，可分为二个岩段，第一段为黄绿色和灰绿色厚层状硬砂岩、黄绿色和灰绿色砂质页岩及少量黑色页岩，下部偶含煤线及炭质页岩。第二段以黄绿和杏黄色厚层状石英砂岩、黄绿和紫红色砂质页岩为主，中夹少量灰色和黄绿页岩，底部分界砂岩偶含砾石。本组地层厚度为99.45～152.0m,平均约为121.36m。
(6)二叠系上统上石盒子组（P2s）
连续沉积于下伏地层之上，为黄绿色、杏黄色、紫色、暗紫色、兰紫色砂质泥岩、砂岩、泥岩互层，底部为黄绿色、灰白色厚层状粗砂岩（K4），以长石、石英为主。该组地层在本井田内发育不全，在本井田内赋存的厚度为0～205.70m。
(7)第四系上更新统（Q3）
不整合覆盖于不同地质时代的基岩之上，由黄色、灰黄色亚砂土、黄土及近代河谷砂砾层组成，黄土结构松散，颗粒均匀，具孔隙，夹灰褐色古土壤，厚度0～26.45m，平均16.67m。
(8)第四系全新统(Q4)
由冲洪积、残坡积物组成，主要分布于河谷。厚0～5m。
2．井田构造
本井田位于宁武向斜的东翼北部，井田内地层总体形态为一走向北东、向北西倾斜的单斜构造，中西部发育一轴向近东西的小向斜，西南部地层走向近东西向，向南倾斜，倾角5°～40°，浅部倾角较大，深部变缓。井田内未发现断层、陷落柱及岩浆岩侵入体。井田构造简单。
三、煤层及煤质
(一) 煤层
1．含煤性
井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组（C3t）。为一套海陆交互相含煤建造，厚82.93～122.95m，平均94.42m。主要由灰色、灰黑色泥岩，灰色、灰白色砂岩及煤层组成。底部为灰白色（局部为褐色）中细粒砂岩（K1），成分以石英为主，泥质胶结，含黑色燧石，由下往上，粒度由粗变细，为正粒序，底部常含砾石。本组含煤2、3、4、5上、5、6号，其中2、5号煤全区稳定可采， 5号煤层位于本组地层的下部，厚1.86～16.30m，平均11.61m,2号煤层位于本组地层顶部，厚4.25～9.60m，平均7.02m，3号煤层厚0-2.45m，平均0.64m；4号煤层厚0-1.00m，平均0.30m；5上号煤层厚0-3.13 m，平均0.54m；6号煤层厚0-3.04m，平均0.98m；3、5上、6号煤层为局部可采的不稳定煤层（可采范围见图3-1、3-2、3-3），4号煤层为不可采煤层。本组地层煤层总厚平均21.09m，含煤系数22.34％，可采煤层平均总厚18.63m，可采含煤系数为19.73％。
2．可采煤层
本井田兼并重前各矿批准开采2、5号煤层，原山西宁武南岔煤业有限公司和原山西宁武泰华煤业有公司兼并重组均开采2、5号煤层，3、5上、6号煤层没有开采过。
井田内2、5号煤层为太原组稳定可采煤层，3、5上、6号煤层为局部可采的不稳定煤层。
2号煤层位于太原组顶部，煤层厚度为4.25～9.60m，平均7.02m,煤层赋存稳定，含1～6层夹矸，一般在3层以上，结构复杂，单层夹矸厚0.15～0.90m,老顶为K2砂岩,直接顶板为泥岩，底板为泥岩。属全井田赋煤区稳定可采煤层。
3号煤层位于太原组上部，煤层厚度为0～2.45m，平均0.64m,井田内局部可采，含0～1层夹矸，结构简单，单层夹矸厚0.22～0.40m,顶板为泥岩，底板为砂质泥岩。属井田赋煤区不稳定局部可采煤层。
5上号煤层位于太原组下部，煤层厚度为0～3.13m，平均0.54m, 井田内局部可采，含0～1层夹矸，结构简单，单层夹矸厚0.21～0.50m,顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩。属井田赋煤区不稳定局部可采煤层。
5号煤层位于太原组下部，下距K1砂岩平均14.5m,煤层厚度为1.86～16.30m, 平均11.61m,,含夹矸0～6层, 一般在3层以上，结构复杂，单层夹矸厚0.10～0.64m, 顶板为砂质泥岩,底板为泥岩，本层属全井田稳定可采煤层。
6号煤层位于太原组底部，煤层厚度为0～3.04m，平均0.98m, 井田内局部可采，含0～1层夹矸，结构简单，单层夹矸厚0.20～0.57m,顶板为泥岩，底板为砂质泥岩。属井田赋煤区不稳定局部可采煤层。可采煤层特征见表2-1-3。
(二) 煤质
1．物理性质和煤岩特征
2号煤层呈深灰-褐黑色，沥青光泽为主，少数玻璃光泽，无内生裂隙、节理，均一状-条带状结构，致密块状构造。2号煤层视密度为1.43 g/cm3。
5号煤呈黑-深黑色，玻璃-金刚光泽，断口呈参差状，节理及内生裂隙不发育，条带状、条纹状结构，层状构造，平行层理发育。5号煤层视密度为1.44 g/cm3。
表2-1-3 可采煤层特征一览表
地
层
煤
层
煤层厚度(m)
夹
矸
数
结构
煤层间距(m)
可采性
稳定性
顶底板岩性
倾角(°)
备注
最小～最大
平均
最小～最大
平均
顶板
底板
太

原

组
2
4.25～9.60
7.02
1～6
复杂

3.50～25.95
14.55
13.35～48.90
23.35
1.71～18.15
6.21
1.20～8.50
3.64

赋煤区可采
稳定
泥岩
泥岩
5-40
QM
3
0.00～2.45
0.64
0～1
简单
局部
可采
不稳定
泥岩
砂质泥岩
5-40
QM
5上
0.00～3.13
0.54
0～1
简单
局部
可采
不稳定
砂质泥岩
砂质泥岩
5-40
QM
5
1.86～16.30
11.61
0～6
复杂
全区
可采
稳定
砂质泥岩
泥岩
5-40
QM
6
0.00～3.04
0.98
0～1
简单
局部
可采
不稳定
泥岩
砂质泥岩
5-40
QM

宏观煤岩组分及类型：2号煤层以暗煤、亮煤为主，5号煤层以亮煤、暗煤为主，其次为镜煤，丝炭少见。宏观煤岩类型：2号煤以半暗、暗淡型煤为主，夹有少量半亮型煤，5号煤以半亮、半暗型煤为主，其次为暗淡型煤。
显微煤岩组分：根据山西省煤炭工业局综合测试中心2008年11月13日煤岩鉴定报告2、5号煤层有机组分以镜质组、惰质组为主，其次为壳质组；无机组分以粘土矿物为主，黄铁矿少量。
显微煤岩类型：据显微煤岩组分含量，井田内2、5号煤层均为微三合煤。
2号煤镜质组最大反射率(R0max)为0.73%，5号煤镜质组最大反射率(R0max)为0.78%。

表2-1-4 显微煤岩组分含量表
组分
煤层
有机组分
无机组分

镜质组
惰质组
壳质组
其它
粘土类
硫化物类
碳酸盐类
氧化物
其它
2
47.03