平朔三号矿井300万吨设计.doc

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1 矿区概述及井田地质特征
1.1 矿区概述
1.1.1井田位置及交通
平朔三号井工矿（安太堡井工矿）位于平朔矿区的西北部，朔州市西北约28km处，井坪镇东北约6km处，行政区划隶属于山西省朔州市平鲁区管辖。
井田范围：按国家发改委批复的《平朔矿区总体规划》，规划的安太堡井工矿井田，其范围主要由安太堡露天矿扩界区Ⅰ区北部区域组成。井田东部与张崖沟井田和东露天矿田毗邻，南部与安太堡矿田、双碾合作区井田和井东井田相邻，西部、北部以11煤层露头线为界。地理坐标为东经112°18ˊ30″～112°24ˊ06″，北纬39°32ˊ37″～39°36＇08″。
木瓜界铁路专用线接轨于安太堡露天矿的铁路专用线，在本井田西南侧设有装车站，全长11.95km，安太堡露天矿铁路专用线与北同蒲铁路大新站接轨，线路全长约11km。朔（州）～平（鲁）二级公路沿七里河北上从本井田西侧通过到平鲁城区。向南接大（同）～运（城）二级公路和大运高速公路。本矿井距朔平二级公路6km，距大运高速公路40km，因此本区交通运输条件十分便利。
矿区北至大同123km，南至太原226km，井田交通位置图见图1-1-1。井田在矿区中的位置见图1-1-2。
1.1.2 地形与地貌
本区位于山西省北部，东有洪涛山，北西有西石山脉，南与朔县平原相接。区内地势大致为南部高，北部低，最高处位于312号孔东，海拔标高为1495m，最低处海拔标高为1295m，最大高差为200m。区内黄土广布，侵蚀切割作用强烈，植被覆盖少，形成典型的梁、垣、峁等黄土高原地貌。沟谷多呈树枝状分布，切割深度30～50m，形态为“V”字型或“U”字型。
1.1.3 水文情况
本区南部马营背斜一带北东～南西向山梁为分水岭，其北部为源子河发源地，南部为马关河源头，两条河均属桑干河水系。区内无地表常年水体，仅在雨季时，有短暂洪流由树枝状沟谷中分别汇入该两条河流，然后汇入桑干河。另有少量泉水出露，但流量很小，东南部南水村东泉水流量相对较大。
1.1.4 气象及地震情况
本区之东为太行山、五台山，海拔皆在2800m以上，阻隔海洋季风吹入，而其西部与内蒙古相通，使本区一带成为塞外寒流南侵的必经之道。因此，大陆性气候极为典型，干燥寒冷、风沙严重为其特点。
1. 气温
气温一般较低，以年温差与日温差大为其特点，年平均气温5.4～13.8℃，绝对最高温度34.5℃，绝对最低温度27.4℃，年最高最底温差达61.9℃，一般日温差也在18～25℃以上。

图1-1-1 平朔矿区交通位置图

图1-1-2 井田在矿区中的位置图
2. 日照期、湿度
平朔矿区日照期年最长为2883.1小时，年最短为2445.5小时，平均为2693.3小时，湿度年最小为0，年最大为80﹪。
3. 降水量
年降水量分配极不均匀，暴雨强度大，年降水量为345.3～682.2mm，年平均为426.7mm，多集中在七、八、九三个月，占全年降水量的75%，有时达90﹪，最大日暴雨量达44.5mm。霜冻期每年九月下旬始至次年四月，个别年为五月上旬，冻结深度一般在1110mm左右，最大为1310mm，雾期为107～175天。
4. 蒸发量
年蒸发量在1996.00～2132.70mm之间，一般为2066.7mm，从四月至六月，月蒸发量可达580mm，一般年蒸发量是降水量的5倍左右。
5. 风
本区每年有风时间占全年总时间的70﹪，平均每年出现40天左右的大风，飓风天有2天左右，风沙日在29天以上，多集中于冬春季节，风向多为西北，最大风速可达21.7m/s。
6. 地震
本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速值为0.15g。
1.1.5 矿区经济概况
朔州市位于山西省北部、大同盆地西南端，南邻忻州，北接大同，西北与内蒙古交界，两区四县（朔城区、平鲁区、山阴县、怀仁县、应县、右玉县），共69个乡镇，1807个行政村，总面积1.06万km2，总人口147万人。农民人均耕地4.5亩，居全省第一。水源相对丰富，为全省人均水平的1.68倍。主要农作物有玉米、马铃薯、小麦、谷子、葫麻、甜菜、莜麦、豌豆等30多种。
朔州市是一个以煤炭、电力为主的新兴工业城市，本区煤炭资源丰富，是国家主要能源基地之一。朔州矿藏资源丰富，初步探明的矿藏有煤炭、石灰岩、铁矿石、铝钒土、云母、粘土、石墨等35种。全市具有规模的工业企业118户，煤、电基础极为雄厚，且有大型现代化露天煤矿—安太堡矿和安家岭矿以及华北地区最大的火力发电厂—神头一、二电厂。全市煤炭生产能力60.00Mt（其中地方30.00 Mt）。电力总装机容量241.8万kW，年发电量达到140多亿kW·h，约占全省总量的20%。乳、瓷等新兴产业颇具实力。乳制品生产能力达到10万吨，约占全省总量的60%以上，是全国农区最大的乳品生产基地。日用瓷生产能力达到5亿多件，怀仁嘉明陶瓷公司是全国最大的日用瓷生产企业。
2004年，全市国内生产总值达到145.21亿元。
1.1.6周边小窑概况
本矿井位于平朔安太堡露天煤矿扩界区Ⅰ区的北部，井田东部有张崖沟井田和东露天矿田，南部有安太堡矿田、双碾合作区井田和井东井田。
在井田内东北部边界有生产小煤矿两座，即下梨园矿和蒋家坪矿，下梨园矿生产能力0.09Mt/a，原批采4、9号煤层，在井田内开采9号煤层，现政府已关闭；蒋家坪矿生产能力0.3Mt/a，在井田内批采9号煤层，属蒋家坪乡集体所有。在本矿井南部边界外有生产小煤矿4座，即双碾矿、井木矿、木瓜界矿、平鲁联营矿。双碾矿生产能力0.15Mt/a，在井田外批采4号煤层，属双碾乡集体所有；井木矿生产能力0.15Mt/a，在井田外批采4、9号煤层，属井坪镇、木瓜界村集体所有；木瓜界矿生产能力0.15Mt/a，在井田外批采4、9号煤层，现开采9号煤层，属朔州市平鲁区地方国营所有；平鲁联营矿生产能力0.09Mt/a，在井田外批采4号煤层，属山西经济日报社、李林中学集体所有。在井田南部的四个小煤矿没有越界开采，对本矿井安全生产没有影响。
根据中国国际咨询公司关于平朔煤炭工业公司平朔三号井工矿项目核准的咨询报告—“目前平朔三号井工矿井田范围内有蒋家坪和下梨园两座地方小型矿井，并且均已取得生产许可证和采矿许可证。从矿区总体布局看，这二座小型矿井的布局极不合理，并且对平朔三号井工矿的开拓和开采产生较大影响。咨询建议，下阶段应根据国家发展和改革委对平朔矿区总体的批复意见对其进行整合”。
其基本情况见表1-1-1。
表1-1-1 相邻小窑基本情况
矿 井 名 称
面 积
（km2）
储 量
（万吨）
生产能力
（万吨／年）
备 注
下梨园矿
1.34
3050
9

蒋家坪矿
1.79
1861.8
30

木瓜界矿
6.70
19240
15

平鲁联营矿
1.00
1162
9

井木矿
0.90
1080
15

双碾矿
0.80
790
15

1.1.7 主要建材供应条件
本区主要建筑材料砖、瓦、砂、石等大宗建材当地或邻近地均有生产，钢材、木材、高标号水泥等可由外地购入，满足矿井建设的需要。
1.1.8水源与电源
目前安太堡露天矿的给水工程和供水管线已形成，其水源取自耿庄水源地。矿井电源取自在建的木瓜界110kV变电站。
1.1.9外部协作条件
平朔矿区是我国最大的露天煤矿生产及动力煤出口基地之一，自1985年开工经近20年的建设发展，目前矿区建设已形成露天矿、井工矿联合开发的良好局面。区内已建成生产原煤15.00Mt/a的安太堡露天煤矿和10.00Mt/a的安家岭露天煤矿及入洗原煤达20.00Mt/a的安太堡洗煤厂和入洗原煤达24.00Mt/a的安家岭洗煤厂。安家岭井工矿一、二号井均已进入试生产。矿区同时建成了年装车外运商品煤70.00Mt安太堡铁路专用线和安家岭铁路专用线以及矿区机修厂、设备租赁站、物资总库等一系列完善的辅助生产设施和位于北旺庄的平朔矿区中心区，目前也已形成完善的行政、文教、卫生、生活福利等公共设施，均可为本矿井提供服务。因此本矿井外部协作条件良好。
1.1.10拆迁征地问题
本区地处晋北黄土高原中低山区，区内村庄主要有平番城、下梨园、石井沟等三个村庄。多为窑洞或砖瓦结构房屋。为提高煤炭资源回采率和便于井下长壁工作面布置，设计建议按搬迁考虑。
1.2 井田地质特征
1.2.1 区域地质特征
本区地处宁武煤田的北部，宁武煤田的东西边缘有呈条带状的上太古界变质岩系、上元古界震旦系环状出露。盆地的中心位于煤田中南部宁武～静乐一带，其上部有侏罗系含煤地层出露，第三系和第四系地层在煤田内的广大地区均有不同程度的分布。地层总厚2600～3500m以上。
区域地层详见表1-2-1，地层综合柱状图见图1-2-1。
1.2.2 地层特征
本区位于宁武煤田的北部，地表大部分被新生界地层覆盖，属典型的黄土丘陵地貌。在本区的北部靠近煤层露头处以及区内各大沟谷的底部有零星地层出露。区内由下至上发育有奥陶系上统上马家沟组、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、上统上石盒子组以及新生界第三系静乐组和第四系中、上更新统、全新统地层，现分述如下：
（一） 奥陶系（O）
本次勘探只有安5一个钻孔揭露，揭露厚度为100.80m。结合以往资料，本地层岩性主要由深灰色厚层状石灰岩、白云岩、白云质灰岩组成，间夹灰黄色钙质泥岩。泥质灰岩风化后呈豹皮状，中下部夹数层同生角砾岩。本系地层平均厚250m。
（二） 石炭系（C）
1. 中统本溪组（C2b）
岩性主要由灰色、深灰色、灰黑色砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。含1～3层深灰色石灰岩，仅中下部一层石灰岩较为稳定，定为标志层K1，上部夹薄煤1～2层，不稳定，厚度一般小于0.50m，底部山西式铁矿不甚发育，有时有杂色铝土泥岩。本次勘探安5钻孔揭露其厚度为36.00m，地层厚23.00～53.00m，平均厚45.77m，与下伏奥陶系地层为平行不整合接触。
2. 上统太原组（C3t）
为主要含煤地层。根据以往资料并结合本次钻孔揭露的实际情况：本组主要由灰白色砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤层组成，并夹有薄层泥质灰岩。全组从上而下可分为三个煤组：上煤组含4、5号煤层，其中4号煤层为稳定型煤层，5号煤层在本区极不发育（区外东露天井田发育）。中煤组间岩性由灰色、灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及6、7号不稳定型煤层组成，6号煤之上普遍发育的T4砂体是与上煤组区分的标志，7号煤层在本区极不发育。下煤组间岩性由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及8、9、10、11、12号煤层组成。中、下煤组是以T3砂体区分。在9号与11号煤层之间一般发育有一层厚度不大层位较稳定的泥质灰岩，并常与T2砂体共生。本组地层厚72.90～125.14m，平均厚101.93m，煤层平均总厚37.03m，底部发育的灰白色中、粗粒石英砂岩定为标志层K2，与下伏地层整合接触，平均厚5.09m。
（三） 二叠系（P）
1. 下统山西组（P1s）
岩性主要由灰色、灰白色砂岩，灰黑色、灰色砂质泥岩、泥岩组成，砂质泥岩中含菱铁矿结核。本组共含2～3层薄煤层，编号为1、2、3号，全部为不稳定煤层。最底部K3砂岩为浅灰、灰白色厚层状中、粗粒砂岩，一般为下伏4号煤层的直接顶板，厚1.00～13.40m，平均6.05m。本组地层厚38.00～79.00m，平均厚66.18m。与下伏地层整合接触。
2. 下统下石盒子组（P1x）
岩性主要由黄绿、灰黄色、灰白色粉、细砂岩及中粒砂岩、灰色、黄绿色砂质泥岩、泥岩组成。在下部的砂质泥岩中偶夹1～2层煤线，本组上部常见一层红～灰紫色鲕状铝土岩（桃花泥岩），为K6砂岩的辅助标志层。最底部一层含砾粗粒砂岩为K4标志层，平均厚9.72m，层位稳定。本组地层为0～71.30m，平均厚58.81m，与下伏地层整合接触。　　　　　　　　　　　　　　　　
3. 上统石盒子组（P2s）
本组地层在本区内大部分已被风化剥蚀，只在本区的石井沟谷中有部分出露，且出露的地层为本组最底部地层即黄绿色巨厚层状含砾粗粒砂岩，定为标志层K6，区内残留最大厚度为78.10m，平均厚7.67m，与下伏地层整合接触。
（四） 第三系（N）
上新统静乐组（N2j）：岩性为棕红色粘土和亚粘土，内含铁锰质斑点，中下部常含3～5层钙质结核，本组厚0～41.18m，平均厚2.08m，与下伏地层为角度不整合接触。
（五） 第四系（Q）
1. 中、上更新统（Q2+3）
上更新统为土黄色粉砂质亚砂土、亚粘土（俗称马兰黄土），中更新统由红黄色亚粘土和土壤层组成，含钙质结核，底部含砂砾。地层厚0～67.95m，平均厚34.06m。广泛覆盖全区，为本区黄土貌的主要成分，不整合于下伏地层之上。
2. 全新统（Q4）
表1-2-1 区域地层一览表
地　　层　　单　　位
简 述
备 注
界
系
统
组
新

生

界
第
四
系
全新统

自下更新统（Q1）到全新统（Q4）均有沉积，厚0～210m。

更新统
第三系
上新统
静乐组
上新统N2，俗称静乐红土，厚0～120m。
中

生

界
侏罗系
中统
天池河组
沉积下统大同组、永定庄组，中统云岗组和天池河组，厚500m以上。
云岗组
下统
大同组
永定庄组
三叠系
中统
铜川组
有下统刘家沟组和和尚沟组，中统二马营组和铜川组。厚500m以上。
二马营组
下统
和尚沟组
刘家沟组
古

生

界
二
叠
系
上统
石千峰组
以紫红色、砖红色富含钙质、铁质的砂、泥岩为主，厚133～184m。
上石盒子组
杏黄、黄绿色砂岩、砂质泥岩、紫红色泥岩为主，厚224～274m。
下统
下石盒子组
灰黄、黄绿色砂岩、砂质泥岩、紫红色泥岩，厚82～226m。
山西组
灰白色石英砂岩、灰色砂质泥岩夹煤线，厚37～70m。

续表1-2-1 区域地层一览表
地　　层　　单　　位
简 述
备 注
界
系
统
组
古

生

界
石炭系
上统
太原组
灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩含泥质灰岩及主要可采煤层，厚87~118m。

中统
本溪组
杂色铝土泥岩、砂质泥岩夹石灰岩及煤线，底部为山西式铁矿。
奥
陶
系
中统
峰峰组

中统马家沟组、峰峰组灰岩和下统亮甲山组、冶里组灰岩，厚600m左右。

马家沟组
下统
亮甲山组
冶里组
寒

武

系
上统
凤山组
沉积上统凤山组、长山组、崮山组、中统张夏组、徐庄组和下统毛庄组，厚300m以上。

长山组
崮山组
中统
张夏组
徐庄组
下统
毛庄组
元古界

为一套浅色质灰岩，出露于煤田东部边缘，厚24~46m。
太古界

为一套中~深变质岩系，出露于煤田东部边缘，厚3000m以上。

主要分布于较大河谷、河床及两侧阶地之上，由石灰岩砾、卵石、粉砂土、中、粗粒砂岩岩屑及洪积物组成，厚0～40m，平均厚10m。
另外，在本区内根据本次钻孔的揭露以及以往勘探资料证实未发现有岩浆岩，故本区未受岩浆岩活动的影响，也未发现陷落柱。
1.2.3构造
本区位于宁武煤田朔州矿区东部，宁武向斜的北端。纵观本井田总体为一平缓的向斜构造，向斜轴向基本为NW～SE向。东北部地层向SW倾斜，西南部地层向NE倾斜，中部较平缓。未见陷落柱和岩浆岩侵入体。主要构造形态如下：
1、东坡向斜
位于本区中东部，轴向大致呈NW～SE向，从北至南通过石井沟村东、331孔及区外北水村，东北翼平缓，倾角1～10°，西南翼较陡，倾角7～13°。
2、木瓜界背斜
位于本区中西部，轴向NW～SE，与东坡向斜轴基本一致，由北向南通过区外209及309～73钻孔东，东北翼地层倾角7～13 º，西南翼倾角2º左右。
3、马营背斜
位于井田的南部，轴向NE～SW，从西向东通过区外344钻孔及区内345钻孔，规模小，两翼产状均2～5°。
总体看来，本区构造复杂程度属简单类型。
1.2.4水文地质
本区地貌属黄土丘陵区，地势总体为西南、东南、东北高向西北开口的黄土洼地，最高点位于西南部木瓜界背斜轴部黄土丘顶，海拔高程1500m，最低点位于东南马关河谷底，海拔高程1270m，主采煤层均在最低侵蚀基准面之下。马关河在本区的东部基本上是沿东坡向斜轴部由北向南斜穿过，区内长约3km，长年有水，河水由风化壳泉水补给，清水流量0.1～2升/秒；大沙沟为一条季节性河流，平时基本无水，在本区的西北边界隐伏煤层露头区由西南向东北斜穿而过，其下伏的第四系孔隙水水量较大，补给煤系地层。
1. 含水层赋存条件
（1） 奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层
井田范围内灰岩未有出露，位于井田西南角的水1号孔揭露灰岩48.61m，顶界埋深189.62m，标高1165.46m，孔深205～223m段灰岩含少量裂隙，裂隙面有铁锈色；230～236m，岩石较为破碎，且有溶蚀小洞及裂隙。安5号探岩溶孔位于井田中北部东坡向斜轴部，揭露灰岩100.80m，顶界埋深397.50m，标高950.27m，其岩性上部为灰白色石灰岩，岩石致密，坚硬完整；中部为角砾状泥岩，岩芯完整，厚10.00m；下部为黄白色白云质灰岩，上段岩芯完整、坚硬，孔深451.00～455.30m，岩芯略为破碎，简易水文观测，水位、消耗量基本无变化，静止水位埋深257.74m，标高1090.03m。
从两个孔揭露灰岩情况分析，灰岩揭露100m范围内岩溶裂隙不甚发育，富水性一般，为相对弱含水层段。
（2） 太原组砂岩裂隙含水层
本组地层由砂岩、砂泥岩及煤互层组成，地下水赋存在砂岩裂隙中，为砂岩裂隙潜水承压含水层。根据含水层空间赋存状态，垂向上分为四个含水层段：
① 6号煤顶板砂岩裂隙含水层段
在本区的中部341、水2、安5、337、322、328号孔呈孤岛状分布。其岩性以中粗砂岩为主，中细砂岩次之，厚1.50～15.41m，砂岩裂隙比较发育，多数钻孔在该层段漏水，是6号煤顶及4号煤底板直接充水含水层段，据本区东北蒋家坪矿资料，采4号煤时，煤层底板涌水，涌水量约1000～1200m3/d。
②11号煤底板砂岩裂隙含水层段
岩性为中砂岩、细砂岩，厚3~15m，为太原组次要含水层段。
据抽水试验资料，太原组砂岩裂隙水单位涌水量0.0051～0.544 L/s.m，渗透系数0.0232～1.3466m/d，富水性弱～中等，各孔抽水试验成果见表1-2-2。
表1-2-2 水文孔抽水试验成果表
孔 号
降 深
（m）
单位涌水量
（L/s.m）
渗透系数
（m/d）
静止水位标高
（m）
水1
3.695
0.544
1.3466
1334.63
水2
40.48
0.0051
0.0232
1335.51
安3
4.7
0.2127
0.4311
1306.12
S702
13.19
0.0462
0.1085
1317.17
（3） 山西组砂岩裂隙含水层
含水层岩性为粗砂岩、中细砂岩，系砂岩裂隙含水，本组赋存2～3层中粗砂岩，厚13.00～19.00m，上部砂岩含水层分布不稳定，呈透镜体状，底部K3砂岩赋存较为稳定，厚2.0～10.0m。井田西南部山西组地层埋藏较浅，上部风化裂隙较为发育，易接受大气降水补给，在地形低洼处，地下水汇集，富水性中等。如双碾矿西约500m原沙地矿（现为造纸厂），上世纪八十年代沿东北方向以25°坡度开凿斜井，风化裂隙涌水，井筒涌水量在100m3/h以上。风化壳以下，岩石胶结致密，裂隙不甚发育，且砂岩之间有泥质岩阻隔，补给条件差，含水性极弱，单位涌水量0.0046L/s.m，渗透系数0.02487m/d，在平蕃城一带，地下水曾出现自流，水头高出地表3.07m。
（4） 下石盒子组砂岩裂隙含水层
含水层岩性以底部的灰白色含砾粗砂岩为主，厚度变化较大，在本区的沟谷中多有出露，是风化壳的主要组成部分之一，也是本区一个主要的含水层。区内泉水多出露在该层，富水性不均一，泉水流量一般小于1L/s，平蕃城涌水孔，上世纪60年代涌水量44m3/h，由于区域水位普遍下降，目前流量已降至16m3/h。水2号孔下石盒子组抽水试验，降深21.03m，静止水位标高1358.10m，单位涌水量0.433L/s.m，富水性弱～中等。
（5） 上石盒子砂岩裂隙含水层
本组地层主要分布于本区的东北部，多位于侵蚀基准面之上，砂岩多透水而少含水，石井沟村西泉水流量0.03L/s，总体属弱含水层，为风化裂隙潜水。
（6） 第四系孔隙含水层
本区广泛分布第四系黄土，厚约20m，黄土层具垂直节理和大孔隙，赋存孔隙潜水，含水性极弱。本区西部大沙沟河谷区，赋存上更新统孔隙潜水，含水层岩性为冲积、冲洪积形成的砂砾石、砂，厚13～30m，地下水易接受大气降水补给，富水性较强，据抽水试验资料，单位涌水量0.67L/s.m，渗透系数4.419m/d。
2. 地下水补给、径流、排泄条件
大气降水是本区地下水的主要补给来源。勘探区范围地表分布有广泛的第四系黄土，下伏第三系红土，构成了基岩上覆隔水层。在沟谷两侧及山坡，石盒子组地层局部出露，上部风化裂隙发育，可接受大气降水直接入渗补给，地下水迳流条件好，水循环迅速，以溶滤作用为主，在地形低洼处以泉的形成排泄。山西组、太原组地层受上部隔水层阻隔，大气降水补给量极其有限，补给条件较差。在向斜构造轴部，节理裂隙相对发育，该部位可获得一定量的侧向补给；大沙沟一带，太原组地层与第四系松散层直接接触，水力联系密切，上更新统冲洪积层水量较为丰富，补给太原组砂岩裂隙小，大沙沟河谷以东地区，山西组、太原组地层随着埋深的增加，岩石固结致密，裂隙变的稀少，补给径流条件变差。地下水在向向斜轴部运动过程中，在地表由于没有排泄点，只能由北而南向勘探区外泄流。随着煤层的开采，会形成以矿井为中心的排泄点。勘探区位于奥灰岩溶水迳流区，灰岩埋深大，主要接受区外奥灰水的远源排给，补给量的大小取决于岩溶发育程度，勘探区断裂构造不甚发育，仅在向斜背斜地段相对富集，奥灰水由西向东迳流运动，出区外向神头泉排泄。
3. 矿井涌水量
设计结合地质报告所提矿井涌水量，并参考邻近一、二号井估算，取矿井正常涌水量500m3/h，最大涌水量800m3/h。
1.3 煤层特征
1.3.1 煤层
本区含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组，现分述如下：
1. 山西组
本组含煤三层，编号为1、2、3号煤。零星分布，极不稳定，无经济开采价值。本组地层厚38.00～-79.00m，一般为66.18m，煤层薄，含煤性差。1号煤分布于区东部，零星，均不可采；2号煤分布于区南部，厚0～0.55m，平均厚0.35m，分布范围小；3号煤分布于区中部，分布范围小，厚0～0.61m，平均厚0.41m。
本组含煤系数为1%。
2. 太原组
为本区的主要含煤地层，共含煤九层，编号为4、5、6、7、8、9、10、11、12号煤，其中5、7号煤层极不发育。4、5号煤层组合为上煤组，6、7号煤为中煤组，8、9、10、11、12号煤为下煤组。4、11号为主要可采煤层，6、9、10号为局部可采煤层，8、12号为零星可采煤层。本组地层厚72.90～125.40m，一般厚101.93m，煤层总厚30.38m，含煤系数为30%。4～11号煤层间距为28.04～88.08m，平均为41.79m。
3. 本溪组
本组地层厚23.00～53.00m，一般为45.77m，含煤1～2层，煤厚一般小于0.50m，零星分布，无工业价值，含煤性差。
1.3.2可采煤层
本区主要可采煤层为4号煤层，全区稳定可采，11号煤层较稳定，局部不可采，6号煤层在区内局部可采，8、10、12号煤层零星可采，现将各主要可采煤层自上而下分述如下：
（1） 4号煤层
全区赋存，为本区主要可采煤层之一，位于太原组顶部，距山西组底部K3砂岩约0～8.60m，煤层厚5.00～16.95m，平均11.73m，顶板多为砂质泥岩、中粗粒砂岩，有时为泥岩、炭质泥岩、粉细砂岩，底板多为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及细粒砂岩。煤层结构复杂，夹石1～9层，一般为4层左右。夹石多为炭质泥岩、高岭质泥岩及砂质泥岩，厚0.04～3.00m，平均厚1.03m，本煤层稳定，除西部、北部、南部局部风化外，其余全区可采，厚度变化不大。347号孔最厚，为16.95m。西南部煤层薄，东部煤层厚。从西部到东部，煤层逐渐变厚。
（2） 11号煤层
位于太原组的下部，距10号煤层2.24～14.10m，平均7.78m，为本区主要可采煤层之一，煤厚0.55～9.65m，平均3.32m。区内东北部煤层较发育，320孔不可采，西南部煤层较厚，中部、东北部煤层较薄，含夹石0～4层，一般为1～3层，顶板多为砂质泥岩、炭质泥岩，其上常为一层深灰色泥质灰岩，底板多为砂质泥岩，有时为泥岩或细粒砂岩，属较稳定可采煤层。
可采煤层特征见表1-3-1。
表1-3-1 可采煤层厚度、煤层间距及变化情况一览表
煤层编号
煤层厚度（m）
最小～最大
平均
煤层间距（m）
最小～最大
平均
稳定程度及可采情况
赋存范围
4
5.00～16.95
11.73
1.50～22.18
10.73
全井田可采，稳定
全井田
6
0～2.65
1.40
局部可采，不稳定
局部
8.43～33.65
23.12
8
0～1.30
0.23
零星可采，不稳定
零星
3.85～24.65
16.63
9
0～16.12
1.22
局部可采，不稳定
局部
2.03～11.55
4.88
10
0～2.50
0.77
零星可采，不稳定
零星
2.24～14.70
7.78
11
0.55～9.65
3.32
全井田可采，较稳定
（极个别点不可采）
全井田
1.21～10.80
4.04
12
0～1.61
0.42
零星可采，不稳定
零星
1.3.3可采煤层顶底板性质
4号煤层：
伪顶：零星分布于区内，岩性为泥岩、炭质泥岩及砂质泥岩、薄层状、水平层理，厚0.2～0.5m。
直接顶：全区大部分地区有直接顶分布，313、316、318、水2、安5号孔伪顶之上为老顶，323、329、334号孔煤层直接覆盖老顶。直接顶岩性为泥岩、砂质泥岩，中厚层状，水平、缓波状层理，性脆、易碎，厚度变化无规律，最小厚度1.20m，最大厚度12.42m，一般厚度5～10m。
老顶：全区分布，由K3砂岩构成，以中粒砂岩、细粒砂岩为主，次为粗粒砂
岩，砂岩矿物成分以石英、长石为主，中厚～厚层状，基底式～孔隙式泥质胶结，半坚硬，厚1.1～16.2m。
采区的西北部煤层埋藏较浅，岩石质量指标RQD值在50%左右，属岩体完整性差～中等的岩体，相对来说顶板的稳定性比较差，由西向东煤层埋藏渐深，岩石的完整性渐好，顶板的稳定性变好。
底板：岩性以泥岩、砂岩泥岩为主，炭质泥岩、中细砂岩次之，厚0.6～7.4m，安1号孔岩石力学测试，砂质泥岩单向抗压强度57.13～83.66Mpa，属半坚硬～坚硬岩石。
11号煤层：
伪顶：仅305、315、335、安3号孔有伪顶分布，岩性为泥岩、砂质泥岩，薄层状，水平层理，厚0.30～0.55m，随煤层开采而垮落，顶板不稳定。
直接顶：分布于全区大部分地区，岩性主要为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩、炭质泥岩和泥灰岩，厚度一般在1～3m，最小厚度0.78m，最大厚度8.0m，具水平层理，薄层状～中厚层状，层理面有植物叶片化石并夹煤线。钻孔安3、313、317、322、323连线以西复层结构比较多，最多为 5层，岩性为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩及薄煤层，煤层开采时沿层面易产生离层，顶板稳定性较差。安3号孔岩石力学测试，炭质泥岩单向抗压强度27.03～35.75Mpa，属较软岩石。
老顶：岩性为砂砾岩、中、粗砂岩及泥灰岩，砂岩中厚层～厚层状，块状层理，钙质、泥质胶结，岩石致密、完整、坚硬，厚度0.8～7.6m，泥灰岩主要分布在勘探区的东部，致密、坚硬，局部裂隙充填方解石，厚0.6～1.0m。安3号孔取样测试，中砂岩单向抗压强度107.4～139.69Mpa，属极坚硬岩石。
底板：泥岩、砂质泥岩及中砂岩，厚0.42～5.0m。
各可采煤层物理力学性质见下表1-3-2。
表1-3-2 各煤层物理力学性质表
试验项目
4号煤
11号煤
干密度
（g/Cm3）
1.115～1.324
1.221
1.324～1.41
1.37
单轴抗压强度
（Mpa）
4.92～5.98
5.57
2.46～8.07
6.10
1.3.4煤质
本区4、11号煤层均为长焰煤。
水分：收到基水分大多数在4.00～6.00％，4号煤平均5.24%，空气干燥基水分两极值为0.75～4.29％，总体比较4号煤比11号煤层水分含量高。
灰分：按煤炭质量灰分分级《GB/T15224.1～2004》，4号煤层在18.71～38.87％，全层平均29.76％，平面以大于29%的高灰煤为主，16～29%之间的中灰煤为辅； 11号煤层灰分在18.33～32.62%，平均为24.36%，以中灰煤为主，部分为高灰煤。1.6密度级浮煤灰分都降至16%以下，属低灰煤，平均值4号煤15.51%、9号煤13.92%、11号煤14.94%。1.4密度级浮煤灰分4煤层平均低于10%为特低灰，分别为9.60和8.71%，11号煤层平均值大于10%为11.16%，属于低灰煤。
挥发分：原煤干燥无灰基一般在37%以上， 1.4密度浮煤的干燥无灰基挥发分所有测定值均大于37％，属于高挥发分煤，4、11号煤平均值分别为38.99%、39.72％。
固定碳含量原煤一般在40.00～50.00%之间，属特低固定碳煤，1.6密度浮选后，固定碳含量平均在50%以上，下部11号煤层含量高于4号层。
硫分：按煤炭质量硫分分级《GB15224.4-2004》，以基准发热量24MJ/kg折算干燥基全硫。
4号煤层原煤均小于1.00％，平均含量0.55％， 实际干燥基高位发热量平均为20.44MJ/kg，其全硫折算后为0.65%，在0.43～0.77%范围，属低硫煤，1.6密度浮煤全硫含量略有增高，平均为0.59%，实际干燥基高位发热量平均为26.47 MJ/kg，折算后为0.53%，小于0.55%属特低硫。
11号煤原煤全硫含量为0.86～2.18％，平均1.76%，实际干燥基高位发热量平均为23.30MJ/kg，其全硫折算后为1.71%，在1.47～2.93%范围，属中高硫分煤分煤， 1.6密度浮选后，全硫可降低30～50%，平均为1.24%，实际干燥基高位发热量平均为27.23MJ/kg，其全硫折算后为1.41%，在1.04～1.72%范围，属于中硫分煤。
形态硫：有机硫含量一般占全硫的65～75％，硫化铁硫占25～35%，硫酸盐硫含量占1～2%。从4号煤层至11号煤层，有机硫与硫化铁硫明显增高。有机硫在洗选后降幅较小不易脱除，是造成浮选后硫分大于原煤含量主要原因。
发热量：原煤在18.14～25.34MJ/kg之间，为中热值煤，1.6密度浮选后较原煤提高4.00～8MJ/kg，为中高热值煤。影响发热量的主要因素是煤中矿物质含量。
1.3.5瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向
1. 瓦斯
根据山西煤田地质勘探115队二○○五年六月编制的《山西省宁武煤田平朔矿区安太堡井工矿（3号井）勘探地质报告》，本区共在9个钻孔中采取了三个主要可采煤层的瓦斯样，瓦斯成分中CH4最大值为10.63%，平均值以11号煤最高为3.21%。瓦斯含量CH4最大值0.60ml/g·可燃煤，平均值以11号煤0.13 ml/g·可燃煤为最高。瓦斯的含量和浓度随深度增加而增加，但总体瓦斯偏低，全区均处于瓦斯风化带之内。
邻近的安家岭井工矿一号井生产能力10.0Mt/a，井下布置1个综采放顶煤工作面和4个综掘工作面。2006年7月委托山西煤矿设备安全技术检测中心对矿井进行了瓦斯等级鉴定，结论为：矿井相对瓦斯涌出量为0.0017 m3/t·d，绝对瓦斯涌出量为0.02 m3/min，矿井被山西省安全生产监督管理局批准为低瓦斯矿井。瓦斯涌出情况如下：9号煤瓦斯绝对涌出量0.01 m3/min，占全矿井50%，二氧化碳绝对涌出量2.093 m3/min，占全矿井35.01%；4号煤瓦斯绝对涌出量0.01 m3/min，占全矿井50%，二氧化碳绝对涌出量3.885 m3/min，占全矿井64.985%。回采工作面最大瓦斯绝对涌出量0.005 m3/min，二氧化碳绝对涌出量2.08 m3/min %。掘进工作面最大瓦斯绝对涌出量0.007 m3/min，二氧化碳绝对涌出量1.176 m3/min。
邻近的安家岭井工矿二号井生产能力10.0Mt/a，井下布置1个综采放顶煤工作面和4个综掘工作面。2006年7月委托山西煤矿设备安全技术检测中心对矿井进行了瓦斯等级鉴定，结论为：矿井绝对瓦斯涌出量为0.018m3/min，相对瓦斯涌出量为0.0008m3/t；二氧化碳绝对涌出量为8.422m3/min，相对二氧化碳涌出量为0.3664m3/t，其中4号煤层绝对瓦斯涌出量为0.004m3/min，相对瓦斯涌出量为0.014m3/t，二氧化碳绝对瓦斯涌出量为0. 9535m3/min，相对二氧化碳涌出量为3.224m3/t。11号煤层绝对瓦斯涌出量为0.013m3/min，相对瓦斯涌出量为0.0006m3/t，二氧化碳绝对瓦斯涌出量为7. 468m3/min，相对二氧化碳涌出量为0.3291m3/t。矿井被山西省安全生产监督管理局批准为低瓦斯矿井。
本矿井设计生产能力3.0Mt/a，投产后在井下布置1个综采放顶煤工作面和2个综掘工作面。用分源法预测矿井最大瓦斯涌出量，本矿井相对瓦斯涌出量为1.45m3/t，绝对瓦斯涌出量为23.46m3/min。根据瓦斯预测结果，并类比邻近的安家岭井工矿一号井、二号井瓦斯鉴定结论，确定本矿井属低瓦斯矿井。
本矿井目前无实测的瓦斯参数，建议矿井在建设和生产过程中，对各煤层及各区域煤层的瓦斯含量、瓦斯压力等有关参数进行测定，以确定矿井瓦斯等级，以利于采取相应的防治措施。
2. 煤尘
根据山西煤矿设备安全技术检测中心2006年3月31日的检验报告，本矿井4号煤层采样鉴定结果：4号煤挥发分38.99%，煤尘具有爆炸危险性。
3. 自燃
根据山西煤矿设备安全技术检测中心2006年3月31日的检验报告，本矿井4号煤层自燃的采样鉴定结果：4号煤的吸氧量0.90cm3/g，煤层具有自燃倾向性，自燃倾向性等级为Ⅰ级。属易自燃煤层。
可修改编辑
2 井田境界及储量
2.1井田境界
平朔三号井工矿（安太堡井工矿）位于平朔矿区的西北部，朔州市西北约28km处，井坪镇（平鲁县城）东北约6km处，行政区划隶属于朔州市平鲁区管辖。
2.1.1井田范围
按批准的《平朔矿区总体规划》确定的安太堡井工矿井田境界为准，其范围主要由安太堡露天矿扩界区Ⅰ区北部区域组成。地理坐标为东经112°18′30″～112°24′06″，北纬39°32′37″～39°36′08″。
南界：以S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10号拐点连线为界，与木瓜界、双碾、井木、平鲁联营矿相邻。
东界：以S1、S2、S4号点连线为界，与张崖沟井田、东露天矿田相邻。
北界：以11号煤层露头线为界。
西界：以11号