山西某煤业有限公司矿井矿井兼并重组整合项目可行性初步设计方案文本.doc

前 言

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“XX重组办发[2009]20号”《关于XX市XX市城区、XX县煤矿企业兼并重组整合方案的批复》，同意山西XX无烟煤集团有限责任公司兼并重组山西XXXXXX煤业有限公司、山西XXXX煤业有限公司和山西XXXX煤业有限公司（已关闭）整合为山西XX集团XX煤业有限公司。兼并重组整合前原山西XXXXXX煤业有限公司是由原XX市城区XX五门联办煤矿改制而成，位于矿区中部，始建于1983年，于1984年投产，批准井田面积1.1164km2，批准开采煤层为3号煤层，生产能力为9万t/a；原山西XXXX煤业有限公司井田面积0.3321Km2, 批准开采3号煤层，于1983年建井，1985年投产，生产能力9万t/a，现已关闭；原山西XXXX煤业有限公司井田面积0.9734Km2，批准开采3号煤层，于1984年建井，1985年投产，生产能力9万t/a。
2009年11月19日，山西省国土资源厅为该公司颁发了新的采矿许可证，证号XX，批准该公司开采3#—15#煤层，井田面积为7.4176km2，开采深度标高775m～640m，生产规模60万t/a。
为尽快使矿井投入正常生产，产生经济效益，保证矿井持续健康发展，解决当地劳动就业问题，依据省煤炭工业厅【2010】1596号文对矿井兼并重组整合地质报告的批复，井田内的3号煤层达到勘探程度，并按省煤炭厅XX办基发【2009】83号文的精神，应矿方委托，我院编制《山西XX集团XX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》。
一、编制设计的依据
1、《山西XX集团XX煤业有限公司矿井矿井兼并重组整合项目初步设计》的设计委托书。
2、山西省国土资源厅2009年11月颁发的采矿许可证（证号：XX）。
3、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室XX重组办发【2009】20号“关于XX市城区、XX县煤矿企业兼并重组整合方案的批复”。
4、XX市煤田地质勘探队编制的《山西XX集团XX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。
5、山西省煤炭工程项目咨询评审中心XX咨评地字【2010】613号“关于《山西XX集团XX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》的评审意见书》。
6、山西省煤炭工业厅XX规发【2010】1596号“关于山西XX集团XX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”。
7、山西省工商行政管理局（晋）名称变核内【2009】001280号的企业名称变更核准通知书。
8、《XX市煤炭工业局关于XX市2008年度30万吨/年以下二轻及乡镇煤矿矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》（晋市煤局安字【2008】1194号）文。
9、山西XX无烟煤矿业集团有限责任公司文件XX集通字[2010]874号《关于对山西XX集团晋圣凤红煤业等四个煤矿<矿井瓦斯涌出量预测报告>的批复》。
10、河南省煤炭质量监督检验站提供的山西XX集团XX煤业有限公司煤样的检测报告。
11、《中华人民共和国职业病防治法》和《中华人民共和国尘肺病防治条例》。
12、相应的国家法规、规程和标准。
13、山西XX集团XX煤业有限公司提供的其他相关设计资料。
二、设计指导思想
在保证矿井设计规模和安全生产的前提下，尽量简化环节，因地制宜选择生产工艺，系统设计简单实用，设备选型先进合理。力争通过精心设计和科学管理，将该矿井建设成规模合理、安全条件好、机械化装备水平高，见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型矿井。
三、设计主要特点
尽量利用现有工业场地和井巷工程，设计方案充分体现市场经济的特点，减少基建投资，对满足重组整合设计后矿井生产和安全要求的的仪器和设备做到综合利用，为本矿尽快投产、实现经济效益奠定坚实基础。
1、矿井以一井一区一面达到60万t/a设计生产能力要求。
2、主运输采用胶带输送机，实现煤炭的连续运输；辅助运输采用无极绳连续牵引车配合调度绞车牵引矿车或平板车运输。
3、采煤工艺采用综采放顶煤采煤方法。
4、设计井下巷道采用岩石上山+煤层巷的布置方式。
5、利用原XX煤业有限公司原工业场地，并置换原XX煤业有限公司和原XX没有有限公司工业场地，原XX煤业有限公司原有工业场地22.7亩，可置换26.8亩，需新增61.5亩，改造和新掘井筒，新购置机电设备。
四、主要技术经济指标
1、矿井设计生产能力为60万t/a，矿井总服务年限13.5a，其中3号煤层服务年限为8.3年。
2、井田开拓方式：斜-立井综合开拓。
3、矿井以+690m一个水平开拓开采3号煤层和9号煤层，以一个综采工作面、两个综掘工作面保证矿井设计生产能力和正常生产接替。
4、矿井移交生产时，新增井巷工程总长度8025m，其中煤巷4340m，占新增井巷工程总长度的54%，万吨掘进率133.75m。井巷新增掘进总体积906479m3。
5、矿井工业场地围墙内占地7.40 ha。
6、原煤进行三级筛分，分为+50mm，25~50mm中块、13～25mm小块及0~13mm末煤四个品种，大块、中块、小块经带式输送机分别运至封闭式滑坡仓，末煤经带式输送机运至地面储煤筒仓存放。场地共3个筒仓，每个筒仓容量为1400t，总容量为4200t，缓冲生产天数为3天。
7、预计矿井生产期间出井矸石量为1000t/a（凿井初期矸石量约为50000t/a），地面筛选出的矸石为1000t/a，共计矸石为2000t/a（52000 t/a）。
8、全矿用电设备工作总容量为4756.14kW，全矿最大计算有功负荷为2978.50 kW，经计算矿井年耗电量13212686.43 kWh，吨煤耗电量22.02 kWh/t。
9、工业建（构）筑物总面积为5173.74m2，均为新建建筑，工业建（构）筑物总体积为37323.72m3；工业场地行政、公共建筑总面积为16465.56m2，均为新建建筑，工业场地行政、公共建筑总体积为56449.84m3。
10、矿井建井总工期为30个月。
11、矿井原煤全员效率为4.85 t/工，在籍职工总人数为575人。
12、建设项目总资金为49845.97万元，吨煤投资为830.77元。
五、存在的问题及建议
1、通过地质报告分析确定井田地质构造简单，但是在3号煤层建设开采过程中，应加强矿井地质工作，注意探测隐伏的地质构造，确保安全。
2、在建设生产过程中，应及时补充3号煤层瓦斯资料，以指导矿井建设生产。同时要加强煤层瓦斯监测及通风管理工作，以防瓦斯灾害。
3、井田内3号煤层开采年代已久，井下废弃巷道、采（古）空区、小窑破坏区有不同程度的积水，需加强探放水工作。
4、井田3号、9号和15号煤层均存在奥灰岩溶水带压开采区，生产中应加强对隐伏构造的探测，并研究构造的导水性。
5、及时掌握井下开采时遇到的地质构造，应借助各种技术力量查明井田内构造情况，以保证生产的顺利进行；
6、井田南部原XX煤业公司3号、9号、15号煤层控制程度较低，建议下一步生产过程进行补充勘探，提高勘查控制程度。
7、本报告煤层资源量估算标高为775m～570m，与采矿证标高775m～640m，有所差异，换发采矿证时，注意其一致性。
8、矿井地质报告提供的矿井3号煤层涌水量预测，采用原山西XXXXXX煤业有限公司相关数据作为参照。要求矿方加强水文地质工作，收集整理分析矿井水文资料，精确预测矿井涌水量数据，以指导矿井建设生产。
在3号煤层建设开采过程中，应贯彻执行“预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、先治后采”的探放水方针。
雨季前后矿方应及时踏勘地表塌陷、裂隙，采取防治洪水进入矿井的具体措施。
9、矿井建设开采3号煤层中，由于断层的存在，应加强对顶板的管理和断层导水性的测定。
10、矿方已与XX供电分公司签订了《关于山西XX集团XX煤业供电意向的函》，矿方应尽快与供电部门签订矿井兼并重组整合后的供电合同。
11、根据地质报告，15号煤平均含硫量3.84%，且根据15号煤全硫含量等值线图，硫分小于3%的资源部分大部分被北部高速路及村庄压盖和东部边界白马寺大断层煤柱压盖，故本次设计暂不考虑15号煤层开采，待以后确定15号煤层可采区域后再另行设计。
第一章 井田概况及地质特征

第一节 井田概况

一、交通位置
山西XX集团XX煤业有限公司位于XX市西北5km的XX村附近。距XX集团约20km。行政区划隶属XXXX乡管辖。其地理位置为：
东经：112°45＇29〞—112°47＇14〞
北纬：35°29＇57〞—35°32＇41〞
井田距XX市西环路西约2km, 有简易公路与之相连，距太焦线XX北站10km，距晋焦高速公路约20km，XX市环城高速公路从井田东部经过。井田与周边村镇及工矿企业均有乡村公路相通，交通较为便利。
详见图1-1-1。
二、地形、地貌及河流
1、地形地貌
井田地处太行山脉南段，沁水盆地的南缘，地貌上属侵蚀山地，地形起伏不大，以低山丘陵为主。区内沟谷发育，黄土大面积覆盖。最高点为矿区东南部边界，海拔+938m，最低点位于矿区北部，海拔+788m，最大相对高差150m。
2、水系及河流
该区属黄河流域沁河水系丹河支流白水河流域，白水河为丹河一支流，发源于XX市区北的白马寺山，全长约61km，河床宽约50m，流域面积约411.7km2，泽州县金村镇南掌村以南约1300m以下为常流河，该河流与本井田最小距离约4km。井田内河流不发育，大小冲沟平时基本干枯无水，只有雨季时才有短暂洪流沿沟谷由西向东、东北，由中西部向南排出井田后，汇入白水河及其支流。
三、气象及地震情况
本区属东亚暖温带大陆性气候，一年内四季分明。据城区气象部门最近40年的统计资料：无霜期202天左右，气候干燥，多年平均降水量573.8mm，最大年降水量为1010.4mm（1956年），最小年降水量为265.7mm（1997年），最大日降水量为172.6mm（2010年8月19日），最大时降雨量为71.4mm。雨季多集中于七、八月，多年平均蒸发量1827.8mm，超过降水量的三倍；旱季为12月到翌年2月，多年平均气温11.5℃，6～8月气温最高，极端最高温度可达38.6℃（1967年6月4日），12月至翌年2月气温最低，极端最低温度为﹣22.8℃（1956年1月21日）；每年11月至次年3月为冰冻期，最大冻土深度为41cm，结冻期与降雪从11月至翌年3月；冬季多为西北风，夏季多为东南风，最大风力为7～9级，一般为3～4级。
据历史记载地震台网监测，XX地区共发生过5级以上地震1次，5级以下有感地震44次，最大地震是1303年9月发生在高平的5.5级地震。根据《中国地震动参数区划图》GB18306－2001，该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为 0.05g和 0.45s。根据国家地震局 1：400万《中国地震综合等震线图》，本区地震基本烈度为VI度区。
四、矿区经济概况
城区矿产资源丰富，地下乌金遍布，是全国煤炭生产的主要产区之一，除煤铁之外，探明的金属和非金属矿产还有铝土矿、硫铁矿、水泥灰岩、耐火粘土、硅石、大理石等多种矿藏。依托其资源优势，大力发展煤炭、冶金、化工、纺织、电力、建材、食品等产业，现已形成门类较为齐全的地方工业体系。
五、煤炭运输条件
井田距XX市西环路西约2km, 有简易公路与之相连，距太焦线XX北站10km，距晋焦高速公路约20km，XX市环城高速公路从井田东部经过。井田与周边村镇及工矿企业均有乡村公路相通，煤炭外运条件较好。
六、电源、水源情况
1、电源情况
矿井两回路分别引自川底110kV变电站35kV线路和川底北110V变电站35kV线路，本次设计工业场地设35kV变电站。
2、水源情况
井田内第四系地层沉积厚度小，含水层富水性也很弱，基岩裂隙水也是弱富水含水层。该矿原生产生活用水取自山西底村深水井，该水井不能同时满足山西底村用水和矿井生产生活用水需求，本次设计井田范围内打一眼深水井，供矿井提升能力后生产生活用水需要。
七、主要建筑材料供应条件
矿井建设所需砖、料石、白灰等建筑材料可当地解决，所需钢材、高标号水泥等需从外地购置，劳动力可当地解决。
八、矿井生产建设概况及邻近矿井开采情况
1、矿井生产建设概况
（1）原山西XXXXXX煤业有限公司
原山西XXXXXX煤业有限公司是由原XX市城区XX五门联办煤矿改制而成，位于矿区中部，始建于1983年，于1984年投产，批准井田面积1.1164km2，批准开采煤层为3号煤层。3号煤层由以下4个拐点坐标连线圈定（6°带）：
1、X=3934879 Y=19661265 2、X=3934836 Y=19662406
3、X=3933837 Y=19661851 4、X=3933901 Y=19660789
属低瓦斯矿井，煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层，无越层越界开采行为。
①提升系统：矿井采用立井开拓方式，现有主立井和回风立井两个井筒，两个井筒均位于工业场地内。主立井垂深135m，井筒净直径3.0m，净断面7.07m2，担负全矿井下料、出煤任务，同时兼进风和安全出口；回风井垂深110m，井筒净直径2.8m，净断面6.15m2，用于全矿井回风。
②采煤方法：矿井回采工作面采用短壁炮采放顶煤一次采全高采煤法，顶板采用全部跨落法管理，全矿共配备2个普通炮掘工作面，一个用于大巷的开拓、另一个用于工作面顺槽的掘进，掘进速度均为120m/月。矿井采掘比1：2。
③通风方式：采用机械抽出式通风方式，中央并列式通风系统。即主立井进风，回风立井回风。回风立井安装有2台FBCZ-4-№13型轴流式通风机，1台工作，1台备用，配套电机型号YBFe250M-4，电机功率55kW。
④排水系统：机械排水，矿井涌水量约90～150m3/d。
⑤供电系统：采用双回路电源供电，一回引自北庄110kV变电站10kV、563线路，供电距离5km，导线为LGJ-95型钢芯铝绞线；另一回路引自上庄110kV变电站10kV、567线路，供电距离3.5km，导线为LGJ-95型钢芯铝绞线。
（2）原山西XXXX煤业有限公司（2008年关闭）
原山西XXXX煤业有限公司是由原XX市城区XXXX煤矿改制而成，始建于1984年，井田面积0.9734Km2,批准开采3号煤层，设计生产能力9万t/a，于2008年底关闭。3号煤层由以下6个拐点坐标连线圈定（6°带）：
1、X=3931471 Y=19660856 2、X=3932411 Y=19660842
3、X=3932896 Y=19659841 4、X=3931553 Y=19659704
5、X=3931560 Y=19660164 6、X=3931460 Y=19660166
该矿井采用立井开拓，罐笼提升，主要生产系统如下：
①提升系统：该矿主井采用30 kw太原产JTD-800单滚筒绞车，采用0.75t罐笼提升。副井转梯行人，供通风。井底运输方式采用人力平车运输。
②通风系统：采用中央并列抽出式通风方式。风从主井到总运输巷，再到区段运输巷。经区段回风巷到总回风巷到风井到地面，矿井采用两台离心式通风机。通风机一台运行，型号为4-72-16B，配两台18.5KW的电动机，一台备用，型号为4-72-10C，配备15KW电动机，总回风480m3/min，有效风量为470m3/min。
③排水系统：该矿安装平顺产3DA-8×9型主排水泵2台，电机17KW。一台运行，一台备用，双管路，双电源。
④供电系统：本矿电源主要由供电局517线路至矿主变，高压10千伏，地面配置80KVA变压器，型号KCG-80/10，井下配置专用隔离变压器，型号为SG9-20/0.4。矿井现为单回路供电，自备沈阳产75KW发电机组。
3、原山西XXXX煤业有限公司（2008年关闭）
原山西XXXX煤业有限公司是由原XX市城区XX山西底联办煤矿改制而成的，始建于1989年，于1993年投产，批准开采煤层为3号煤层，实际生产能力9万t/a，于2008年底关闭。3号煤层由以下4个拐点坐标连线圈定（6°带）：
1、X=3935309 Y=19661288 2、X=3935351 Y=19662078
3、X=3934849 Y=19661946 4、X=3934889 Y=19661295
本矿采用立井开拓，采煤方法采用单体液压支柱配合铰接顶梁分层开采，全部垮落法管理顶板。矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。矿井属低瓦斯矿井，煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层，无越层越界开采行为，主要生产系统如下；
①提升系统：主立井为罐笼提升，主运输巷及材料均采用轨道矿车运输，回采工作面、顺槽采用刮板输运机运输。
②排水系统：矿井涌水量约15～85m3/d，主立井井底附件设有主、副水仓，水仓容积均为250 m3。水仓外安装有3台4DA-8×7型卧式多级离心式水泵，分别作为矿井的工作、备用和检修使用。
③通风系统：采用中央并列抽出式通风方式。矿井采用两台轴流式通风机。通风机一台运行，一台备用，型号为FBCZ-4-No11，配用30KW的电动机，总回风960m3/min，有效风量为890m3/min。
④供电系统：矿井原采用两回路10KV架空线路和备用发电机组供电，两路线路均可担负矿井全部负荷，备用发电机能够满足矿井主要负荷用电的要求。
名称
井口
井口坐标（80系坐标）（X/Y）
井口标高（m）
井筒坡度（°）
斜长（垂深） m
断面形状
直径（m）
备注
原山西XXXXXX煤业有限公司
主立井
3934586.13
19661395.06
814.77
90
135
圆形
3.0
关闭
回风立井
3934619.33
19661359.63
824.77
90
110
圆形
2.8
经扩砌后作为副立井
原山西XXXX煤业有限公司
主立井
3931701.63
19660295.33
841.72
90
70
圆形
4.0
关闭
回风立井
3931605.30
19660291.22
819.77
90
60
圆形
3.0
关闭
原山西XXXX煤业有限公司
主立井
3935109.853
19661502.881
853.561
90
83
圆形
4.0
关闭
回风立井
3935195.63
19661589.27
853.581
90
93
圆形
3.0
关闭
表1-1-1 井田内井筒特征表
井田内各矿开采见采掘工程平面图（图1-1-2）。
根据矿井现状，井田范围内可利用的井巷只有原XX煤业有限公司2.8m直径的回风立井，设计对此井筒进行扩砌利用。地面和井下基本没有可利用的机电设备。
2、邻近矿井开采情况
企业兼并重组后，山西XX集团XX煤业有限公司东邻兰花集团北岩煤矿，本井田外其它方位无煤矿与之相邻，据调查和矿方介绍，由于白马寺大断层阻隔，北岩煤矿与本矿未有贯通，无越界开采情况。井田内现没有其他小窑开采。
矿区四邻关系详见图1-1-3。
井田相邻煤矿生产建设情况现叙述如下：
山西省兰花集团北岩煤矿有限公司：该矿为兰花集团所属煤矿，于1939年建井，2003年并入兰花集团，生产能力60万吨，3号煤层已采空，现批采9号煤层，采用斜井开拓，倾斜长壁式采煤方法，一次采全高，全部垮落法管理顶板。9号煤层的主、副井及风井为原3号煤层的井筒，在开采9号煤层的过程中，沿主、副井筒的底部又开设了暗斜井，作为提升、通风等用途。矿井供电采用双回路供电，均引自华北电网XX发电厂，专线长度2km，下井电压6kv。采用中央并列抽出式通风，该矿属低瓦斯矿井。

第二节 地质特征

一、地质特征
（一）区域地质简介
1、区域地质
井田位于沁水盆地东南边缘，白马寺背斜西翼，太行山复式背斜南段西翼，晋获褶断带附近。区域地质构造总体为走向NNE，地层倾角一般为5°～10°，无岩浆活动。
区域上由南向北依次出露地层有奥陶系、石炭系、二叠系。上第三系及第四系广泛覆盖于上述各时代地层之上，其地层特征见区域地层简表1-2-1。
2、区域构造
山西省处于天山—阴山、昆仑—秦岭两个巨型纬向构造体系之间，东西两侧为经向构造体系（太行山、黄河东岸—吕梁山西坡南北向构造带）所限，总体呈近南北向，各种扭动构造型式遍布全省。而山西省东南部的构造体系（带）有新华夏构造体系、晋东南山字型、经向构造体系、华夏构造体系等。
控制沁水煤田东缘的XX—获鹿褶断带，是我国东部新华夏系主干大断裂—紫荆关大断裂的组成部分，其北延部分控制新华夏系第三隆起带的东部边界，使山西与华北大平原形成截然不同的地貌景观。XX—获鹿褶断带是一条区域性的大断裂。该带北起河北省获鹿，向南经左权县清城，潞城市区，长治市东侧，高平市东，延伸至XX市以南。省内延展长度约320km，总体走向NNE。
另外沁水煤田南端晋东南山字型构造是XX矿区的主要构造型式。
3、区域含煤特征
沁水煤田是我省主要煤田之一，本井田位于沁水煤田的东南部。区域主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
（1）太原组含煤地层：其主要岩性为石灰岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层等。据其岩石组合特征，对比邻区，本次工作中仍将本溪组和太原组分界划在铝土质泥岩之上的K1砂岩之底。太原组与山西组分界划分在太原组最上一层灰岩（K6灰岩）之上的第一层较稳定的砂岩（K7砂岩）之底。
该套地层为典型的海陆交互相沉积，全面反映了海浸初期、高潮期及海退期的沉积特征，其地层井田内沉积稳定，横向上变化不大，归结其地层沉积规律可划分为两种基本层序：即由粗粒到细粒型和由细到粗粒再到细粒型。K2灰岩往下以第一种为特征，由1～3个基本层序组成，下部为中粗粒砂岩，往上渐变为细砂岩、粉砂岩、泥岩，顶部常有煤层赋存。K2灰岩往上以第二种层序为特征，海相石灰岩常位于层序底部，往上为泥岩、粉砂岩或中细粒砂岩，再往上则又变细为粉砂岩、泥岩，煤层多赋存于层序顶部，该层序体现出海侵作用频繁的特征，该段共含灰岩4～6层，较稳定煤层5～6层，其中9号煤层为区域内较稳定大部可采煤层，15号煤层为区域内稳定可采煤层。本组灰岩中普遍含有生物化石碎屑，其含量10～20％，主要为腕足类、腹足类、珊瑚类及蜓类等。泥岩中含大量的植物化石，其中包括有：尖芦木、楔叶、卵脉羊齿、脉羊齿、栉羊齿等。
（2）山西组含煤地层：其岩石组合为砂岩、泥岩及煤层，本组岩石以颜色深、含煤系数高为特征，其顶界划在最上一层煤（1号煤）往上的第一层段稳定砂岩（K8砂岩）之底。
该套地层是由2～4个由粗到细的基本层序组合而成，煤层常赋存于层序的顶部。根据钻探工程资料分析，其第一个沉积旋回极不稳定，仅在井田中部发育，而井田内影响范围小，相应该区沉积的4号煤层极不稳定，而往上的2～4个旋回沉积稳定。横向上变化不大，其下部沉积了稳定可采的3号煤层。再往上其聚煤作用减弱，逐渐向石盒子组干旱环境过度。本组泥岩多为深灰色，含丰富的植物化石，其中包括：二叠系枝脉蕨、尖头带羊齿、多脉带羊齿、宽栉羊齿、华北蕉叶、三角织羊齿星轮叶等，山西组沉积环境为三角洲平原-三角洲前缘。
总体上来说，该套含煤地层沉积稳定，岩石组合特征明显，研究程度较高。
详见区域地层表1-2-1
（二）矿井地质
1、地层
井田位于沁水煤田XX煤炭国家规划矿区东南部。井田内地层由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组广泛被第四系黄土覆盖。根据以往地质资料，对相关地层简述如下：
（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）
为含煤地层之基底，岩性为深灰、青灰色厚层状石灰岩，夹灰黄色、黑灰色泥灰岩、含次生石膏及侵染状黄铁矿，下部裂隙岩溶发育，并为方解石脉充填，局部为角砾状石灰岩，厚度一般大于100m。井田东部出露于较多，西部偶有出露。
（2）石炭系中统本溪组（C2b）
厚3.24～17.37m，一般厚13.94m。岩性主要由灰白色或兰灰色铝质泥岩、灰色薄层状粉砂岩组成，与下伏地层呈平行不整合接触关系。
（3）石炭系上统太原组（C3t）
为区内主要含煤地层，底部以黑色泥（页）岩与本溪组分界。主要由石灰岩、煤层、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成，为一套海陆交互相含煤沉积建造，沉积厚度较稳定。灰岩一般有4-5层，灰岩中常夹有燧石结核和团块，富含海相生物化石，层位稳定，是煤层对比的重要标志层。本组含煤5层，稳定大部可采的主要为下部的15号煤层平均厚2.25m，中部的9号煤层大部可采，平均厚1.27m。全组厚度平均78.99m。
石炭系上统太原组为井田内主要含煤地层之一，厚42.15～103.61m，一般厚78.99m。主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩和煤层。灰岩中生物碎屑含量15～30%，以腕足类、腹足类、螺类为主，少量蜓类、羊齿类等，按岩性组合特征可划分为三个岩性段。
①一段（C3t1）
K1砂岩底至K2灰岩底，厚2.30～10.95m，一般厚7.03m。由砂质泥岩、粉砂岩及煤层组成。区内K1砂岩有时不稳定，局部地区15号煤层与本溪组铝质泥岩直接接触。15号煤层位于该段顶部，煤层厚1.52～4.25m，平均厚2.25m。
②二段（C3t2）
K2灰岩底至K4灰岩顶，厚18.74～46.25m，一般厚29.49m。由石灰岩（K2、K3、K4）、泥岩、粉砂岩和4层薄煤层组成。该段以色深、粒细、灰岩比例大为特征。
③三段（C3t3）
K4灰岩顶至K7砂岩底，厚21.11～46.41m，一般厚42.47m。由砂岩、细砂岩、泥岩、煤层、煤线及灰岩组成。其中9号煤位于本段下部，厚0.75～1.76m，平均厚1.27m。
（4）二叠系下统山西组（P1s）
井田内厚41.43～66.97m，一般厚57.40m。底部以K7砂岩底与太原组地层分界。岩性主要为岩屑石英杂砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和煤层。含丰富的植物化石，有二叠枝脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中3号煤位于本组下部，厚0.55～7.36m，平均厚5.57m，全区主要可采煤层。
（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
主要赋存于井田西部，以K8砂岩底界与下伏山西组地层分界，岩性主要为岩屑石英杂砂岩、岩屑杂砂岩粉砂岩、粉砂岩、泥岩和含菱铁矿鲕粒泥岩等，与下伏山西组地层呈整合接触。井田内厚0～37.42m，一般厚15.25m。
（6）上第三系 （N）
由黄绿色亚粘土、黄色亚砂土组成，顶部为黄绿色粘土，含砂量较大，有滑面，分布有黑色小斑点及氧化铁，底部为亚砂土，含多量细砂砾及红土块。厚0-10m，平均7.5m。
（7）第四系（Q）
底部为亚粘土与亚砂土组成，呈淡黄色，含钙质结核和岩石碎屑，中部为黄土层，垂直节理发育，形成黄土峭壁与黄土柱，局部具有底砾岩，上部为现代冲积层，冲积层由含砂质次生黄土组成。第四系黄土覆盖分布面积占本井田总面积的1/2以上，呈不整合覆盖在不同基岩之上，1—18.00m之间。
2、构造
井田位于太行山复背斜西翼，晋获褶断带XX段。本井田位于白马寺逆断层的西侧，区内地层总体走向NE-SW，倾角8-12°，东部靠近白马寺逆断层地段和西部局部地段变化较大，倾角约为30°。受区域构造影响，井田构造特点以褶曲为主，断层不发育。褶曲构造构造线以北东—南西向为主。褶曲构造由东掩—五门向斜组成。详见井田构造纲要图1-2-1。
（1）褶曲
东掩—五门向斜（S1）:位于井田中部，轴向为北北东向，两翼基本对称，倾角均为30°左右。向斜轴部东掩—五门村之间，位于区内轴长约为3500m，两侧由第四系黄土覆盖。
（2）断层
白马寺逆断层：位于井田东部，为区域构造，由地面地形对此断层控制，轴向北东向25-30°，倾向南东，倾角70°，落差60~80m，延伸长度6000m。
表1-2-2 井田断层一览表
断层名称
延伸长度（m）
走向
倾向
倾角
落差（m）
查明程度
白马寺逆断层
6000
NE
SE
70
60~80
查出
综上所述，本矿井构造形态主要为褶曲，除白马寺逆断层外，在煤层的开采过程中未发现有其它断裂构造，因此就整个矿区来看构造属简单类型。
（3）岩浆岩
井田内无岩浆岩体侵入。
二、煤层及煤质
（一）煤层
1、含煤性
井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。
太原组为一套海陆交互相含煤地层，一般含海相灰岩4层，含煤10层，编号自上而下为5、6、7、8、9、11、12、13、14及15号，煤层平均总厚4.19m，本组地层平均厚78.99m，含煤系数5.30％。其中9号煤层为赋煤区稳定大部可采煤层，15号煤层为赋煤区稳定可采煤层。9号煤层厚1～1.78m，平均厚1.35m；15号煤层厚1.69～4.25m，平均厚2.29m；本组可采煤层厚3.64m，可采含煤系数3.95％。其余煤层均为不稳定的不可采煤层。
山西组为一套陆相含煤地层，含主要可采煤层3号煤层，本组地层平均厚57.40m，3号煤层厚5.34～7.36m，平均厚6.56m，为赋煤区稳定可采煤层，可采含煤系数9.70％。其余为不稳定的不可采煤层。
含煤地层总厚136.39m，煤层总厚4.20m，含煤系数3.08％。井田内3号、15号煤层为赋煤区稳定可采煤层，9号煤层为赋煤区稳定大部可采煤层，其余煤层均为不稳定的不可采煤层。
2、可采煤层
（1）3号煤层
位于山西组下部，距离9号煤层底板50.58m左右。煤层厚度厚5.34～7.36m，平均厚6.56m，煤层厚度有一定变化，结构简单，根据钻孔资料，没发育夹矸。伪顶为泥岩或砂质泥岩，老顶为厚层状砂岩。底板为泥岩、炭质泥岩或砂岩，为赋煤区稳定可采的煤层。3号煤层东部有一小块剥蚀区。
（2）9号煤层
位于太原组中部K4石灰岩之上，下距15号煤层底板33.46m左右，煤层厚度1～1.78m，平均厚1.35m，结构简单。顶板为K4上灰岩，局部发育一薄层黑色泥岩，底板为泥岩或含黄铁矿砂质泥岩，为赋煤区稳定大部可采的煤层。在矿界西部有一小块剥蚀区。
（3）15号煤层
位于太原组下部K2灰岩之下，下距奥陶系界面约18.72m，煤层厚度厚1.69～4.25m，平均厚2.29m，结构简单。发育0-1层夹矸，矸厚0.04-0.20m。顶板为K2灰岩，局部发育一薄层黑色泥岩，底板为泥岩或铝土质泥岩，为赋煤区稳定可采的煤层。在矿界西部有一小块剥蚀区。
井田内各可采煤层主要特征见表1-2-2。
煤 层
厚度（m）
间距（m）
顶板
底板
稳定性
可采性
结构（夹矸数）
3
5.34—7.36
6.56
33.25—62.24
50.58
砂质泥岩
泥岩
泥岩、炭质泥岩
砂岩
稳定
赋煤区可采
简单（0）
9
1—1.78
1.35
石灰岩或泥岩
泥岩
砂质泥岩
稳定
赋煤区大部可采
简单（0-1）
29.05—40.14
33.46
15
1.69—4.25
2.29
石灰岩
泥岩或铝土质泥岩
稳定
赋煤区可采
简单（0--1）
表1-2-2 可采煤层一览表
（二）煤质
1、物理性质及宏观煤岩类型
（1）3号煤层
宏观煤岩特征：呈灰黑～黑色，似金属光泽，半亮型煤为主，阶梯状、贝壳状断口，内生裂隙较发育，性脆易碎，块状，层状构造。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组，惰质组次之。镜质组：以无结构均质体为主，次为胶质体、基质镜质体；惰质组：氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜分布。视密度为1.45t/m3。
（2）9号煤层
宏观煤岩特征：呈灰黑色，似金属光泽，性较脆，阶梯状、贝壳状断口，内生裂隙较发育，块状，质坚硬，层状构造。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组，惰质组次之。镜质组：以无结构均质体为主，次为胶质镜质体、基质镜质体。惰质组：氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜分布。矿物质以粘土矿物为主，其次为少量黄铁矿、碳酸盐矿物。视密度为1.49t/m3。
（3）15号煤层
宏观煤岩特征：呈深黑色，似金属光泽，阶梯状、贝壳状断口，半亮型煤为主，内生裂隙较发育，性脆易碎，块状，质坚硬，层状构造。富含硫及黄铁矿结核，燃烧时有恶臭。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组，惰质组。镜质组：以无结构均质体为主，次为胶质镜质体，偶见基质镜质体分布。惰质组：氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜分布，或分布于镜质体中，或与粘土渗杂在一起。矿物质以粘土矿物和黄铁矿为主。视密度为1.56t/m3。
2、煤的化学性质、工艺性能
（1）化学性质
井田内3、9、15号煤层主要煤质特征分述如下：（各煤层灰分、硫分、发热量质量分级按GB/T15224.1-2004、GB/T15224.2-2004、GB/T15224.3-2004进行）。
表1-2-3 煤质化验综合表
煤 层 号
3
9
15
工

业

分

析
水分
Mad(%)
原煤
0.96-4.02
1.92
0.66-1.94
1.41
0.42-6.05
1.59
浮煤
1.06-2.44
1.69
0.76-1.82
1.37
0.74-4.66
1.62
灰分
Ad(%)
原煤
9.92-16.74
14.90
10.25-28.92
19.57
17.15-47.85
31.28
浮煤
4.13-6.00
4.83
1.83-5.55
4.17
3.68-9.96
6.49
挥发分
Vdaf(%)
原煤
6.71-19.40
10．78
7.35-13.32
9.27
9.27-16.16
12.07
浮煤
6.12-13.00
7.70
5.54-8.24
6.13
5.50-6.41
6.03
全硫
St,d(%)
原煤
0.31-0.51
0.42
1.72-3.79
2.17
0.75-7.01
3.84
浮煤
0.38-0.40
0.39
0.85-2.18
1.19
1.43-2.45
1.88
发热量
Qgr,d(MJ/kg)
原煤
26.09-31.62
29.23
23.71-31.16
27.25
15.90-28.53
21.94
浮煤
31.55-33.87
33.20
33.61-35.00
34.12
27.78-34.14
32.42
固定碳
FCd(%)
原煤
68.03-84.04
77.13
60.74-81.36
71.88
31.33-75.17
57.27
浮煤
82.87-90.22
87.48
88.84-92.73
90.22
36.88-89.33
77.77
氢
Hdaf(%)
原煤
2.42-2.90
2.61
1.97-2.75
2.39
1.72-2.56
2.11
浮煤
2.73-2.79
2.76

视密度(t/m3)
1.42-1.49
1.45
1.46-1.52
1.49
1.52-1.59
1.56
煤 类
WY
WY
WY
①3号煤层
a、工业分析
据井田内钻孔煤芯煤样化验资料，叙述如下：
水分（Mad）：原煤：0.96%～4.02%，平均1.92%；
浮煤：1.06%～2.44%，平均1.69%。
灰