(2) 石炭系本溪组泥岩和太原组13号煤下至本溪组间的泥岩隔水层
本溪组地层为一套泥岩、粘土岩、铁铝岩为主的地层，夹薄层灰岩和砂岩，砂岩一般为泥质胶结，隔水性很好。根据区内24个钻孔统计，本溪组地层平均厚25.67m，太原组13号煤下至本溪组顶面也是一套以炭质泥岩为主的地层，平均厚25.18m，从13号煤底板至奥灰岩顶面平均厚50.85m，该段地层隔水性很好，是13号煤层和奥陶系地层之间重要的隔水层。
4）井田地下水的补给、迳流、排泄条件
奥陶系岩溶水的补给主要是基岩裸露区大气降水和地表水的入渗补给，井田东部奥灰水属区域岩溶水主迳流带，岩溶水由南东向北西运移，最终排向保德县天桥黄河峡谷中，根据本次施工的四个水文孔资料，水位标高2403孔为846.107m，0204孔为847.098m，0403孔为849.899m，2601孔为851.725m，由于施工季节的不同，导致水位有所差异，但规律性明显，旱季水位明显低于雨季水位，据此推算矿区内岩溶水水位标高在854-850m之间。石炭系和二叠系砂岩裂隙水，在裸露区接受大气降水和季节性河流补给后，顺岩层倾斜方向运移。上部含水层在沟谷中以侵蚀下降泉的形式排泄；下部含水层顺层向西排出井田外，现采煤矿的矿坑排水和民井开采是其主要的排泄方式。
5）构造对井田水文地质条件的影响
井田受区域构造的控制，呈单斜构造，未发现其它构造形迹，但是随着地下煤层的开采，对地应力的进一步破坏，有利于促使断层以及其它构造的发生与发展，井田内大部分煤层属岩溶水带压开采煤层，一旦有导水断层沟通，岩溶水就会侵入含煤地层和矿井，造成淹井事故。因此，特别要重视对断层、陷落柱以及其它构造的发现和研究，防止淹矿事故的发生。
6）地下水动态 据调查，井田内一般民井和泉水均受季节变化的影响，雨季水量增大，旱季水量减小。根据山西省地质调查院2003年编写的《晋陕蒙接壤地区岩溶地下水勘察报告》资料，岩溶水迳流区受当年降雨影响明显，10月至11月份是岩溶水高水位期，7月至9月份是岩溶水低水位期，滞后补给3—4个月，由于矿区岩溶水接近补给区，滞后补给时间应该很短。勘探留有长期观测孔0702和2601两个。
7）矿区重要水害及防治措施 (1) 地表水对煤矿开采的影响 岚漪河是井田内最大的河流，井田内河床标高915—963m，据兴县水资委提供的资料：天古崖水库五十年一遇的最大洪峰为1748m3/s。天古崖水库到斜沟间另有汇水面积20km2，经计算20km2内五十年一遇的最大洪峰为145.8m3/s。两项相加为斜沟煤矿井田段五十年一遇的河道洪峰流量1893.8m3/s。依河道宽80m（斜沟村河道实测）计算，洪峰流量1893.8m3/s时，河道平均水深4.7m，本次勘探调查的最高洪水位线为920—965m。
(2) 强风化裂隙含水层对开采煤层的影响
随着煤矿的开采，顶部岩层将遭到破坏，尤其是井田东部及沟谷中，煤层埋藏较浅，会使地表岩层裂隙加大、增多，冒落导水裂隙将与强风化裂隙含水层沟通，甚至形成地面塌陷，因此一定要采取防范措施，以防浅层地下水及泥砂流入矿坑，造成危害。
(3) 奥陶系岩溶水对开采煤层的影响
据矿区水文地质条件，可以看出13号煤层底板等高线在260m—940m之间，而奥灰
水水位标高在850m—854m之间，13号煤层850m底板等高线以西全部为带压开采煤层。以突水系数公式T=P/（M-C），底板隔水层厚度以50.85m，开采煤层对底板的破坏厚度以16m计，计算了13号煤层奥灰水的突水系数，进而评价奥灰水对开采13号煤层的突水性。经计算在煤层底板等高线645m以东区域突水系数小于0.06MPa/m，属岩层非完整块段突水性安全区，也就是说在没有导水构造直接导水的情况下，一般不会发生突水问题。在煤层底板等高线645m到330m之间，突水系数介于0.06—0.15MPa/m之间，属岩层完整块段突水性安全区至较安全区，在没有大的构造情况下，不会发生突水问题；在煤层底板等高线330m以西区域，突水系数大于0.15MPa/m，属突水性不安全区域。
(4) 综采空区积水对开采煤层的影响
矿区内以及矿区附近共调查新老矿井11个，这些老窑、矿井对8号或13号主采煤层都有不同程度的开采，形成的采空区内定有大量积水。因此，开采时一定要沿采空区边界留足保安煤柱，巷道需通过采空区时一定要先做探放水工作，以防老窑透水，造成淹矿事故。
8）矿床水文地质勘探类型
综合充水因素分析，主采8号煤层的直接充水含水层，主要是砂岩裂隙含水层，水文地质条件简单，因此其水文地质勘探类型定为二类一型。
主采13号煤的直接充水含水层也主要以砂岩裂隙含水层为主，在13号煤底板等高线850m以东，属岩溶水非带压开采地段，充水因素以砂岩裂隙含水层为主，但该段煤层顶板裂隙发育，煤层埋藏浅，顶板含水层与基岩风化裂隙含水层联系密切，补给条件亦好，根据抽水试验资料，钻孔单位涌水量为0.05L/s·m，因此矿床水文地质类型定为二类二型。在13号煤底板等高线330m以西奥灰水的突水系数大于0.15Mpa/m，有突水的危险性，因此13号煤的水文地质勘探类型在330m底板等高线以东到850m间定为三类一型至二型，在330m底板等高线以西定为三类三型。
9）矿井涌水量
根据地质报告中矿井涌水量计算结果，开采8号煤时的井筒涌水量为59.42m3/d，矿井涌水量为353.28 m3/d；开采13号煤时的矿井最大矿井涌水量917.99m3/d。同时设计参考邻近孙家沟矿井估算，初步考虑暂取：矿井正常涌水量200m3/h，最大涌水量300m3/h。
1.3 煤层特征
1.3.1 含煤地层及含煤性
井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组（C3t）和二叠系下统山西组（P1s），下石盒子组（P1x）和本溪组（C2b）各发育1-2层薄煤层。山西组和太原组共含煤14层，自上而下分别为山西组的2、3、4、5、6、8、8下号煤层和太原组的9、10、11、12、13、14、15号煤层。山西组和太原组累计厚度为120.47-193.80m，平均153.20m。含煤14层，煤层累计厚度为10.67-51.49m，平均27.15m，含煤系数为18.0%。各煤层情况见表2-3-2。
① 山西组（P1s）
地层厚度一般为50.73-87.16m，平均68.72m，含煤5-7层，极少数钻孔达6-8层，增加了1-2层极薄煤层，煤层总厚度3.52-24.21m，平均9.68m，含煤系数平均为14.09%。
2、3、4、5号煤层位于本组中上部，2、3号煤层是全区不可采的极不稳定煤层，4、5号煤层是局部可采的不稳定煤层。6、8、8下号煤层位于本组中下部，6号煤层为局部可采的较稳定煤层，8号为全区稳定的主要可采煤层之一；而8下号煤层为极不稳定的零星
可采煤层，难以构成具有工业价值的可采区段。
② 太原组（C3t）
地层厚度一般为69.74-106.64m，平均为84.48m，含煤5-7层，一般6-7层。煤层总厚度为7.15-27.28m，平均17.48m。含煤系数为20.70%，其中全区稳定而主要可采的13号煤层和局部可采的12号煤层位于本组中下部，局部可采的10号煤层和零星可采或不可采的9、11号煤层位于中上部，其余煤层虽见有零星可采点，但难以构成具有工业价值的可采区段。
1.3.2 可采煤层
井田内共含7层全区可采或局部可采煤层，自上而下依次为山西组的4、5、6、8号煤层和太原组的10、12、13号煤层，现分述如下：
① 4号煤层：
位于山西组的中上部，上距S5砂岩7.08-38.36m，平均19.76m，下距5号煤层1.00-22.96m，平均9.60m。煤层厚度为0.14-2.51m，平均0.80m，有0-1层夹矸，夹矸厚度为0.07-0.54m，是结构简单层位不稳定的局部可采煤层，可采范围分布在井田中部，24～28线间煤层厚度明显增大，继续向南煤层厚度减小迅速，直至尖灭。其顶板岩性为泥岩、中粒砂岩、粗粒砂岩、砂质泥岩，有时有炭质泥岩伪顶；底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩和中粒砂岩，有时有炭质泥岩伪底。
② 5号煤层
位于山西组中上部，上距S5砂岩17.08-47.64m，平均29.87m；下距6号煤层0.74-25.73m，平均7.81m。煤层厚度为0.21-3.84m，平均1.08m。含0-2层夹矸，一般不含或含一层矸，夹矸厚度0.19-0.35m。是结构简单较稳定的局部可采煤层，可采范围位于井田的中部，其北部和南部不可采或尖灭，井田东南部煤层厚度相对较大，特别是ZK8024钻孔一带厚度大于2.00m。其顶板岩性为粘土岩、泥岩、砂质泥岩、细—中粗粒砂岩，局部有一层炭质泥岩伪顶，底板岩性为粘土岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩，局部可见炭质泥岩伪底。
③ 6号煤层
位于山西组中下部，下距8号煤层3.70-25.05m，平均13.95m。煤层厚度为0.43-5.12m，平均1.26m，是结构简单层位稳定的大部可采煤层，总体趋势为由北向南厚度变薄，厚度大于1.50m区的中北部，不可采区呈星点状分散在本区的中南部。含0-1层夹矸，个别钻孔（0203和2604）含4层夹矸，夹矸厚度为0.05-0.30m，除东中部煤层露头外，大部分为可采区。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、细粒～粗粒砂岩，有时可见有炭质泥岩伪顶；底板岩性为粘土岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩等，局部可见炭质泥岩伪底。
④ 8号煤层
位于山西组下部，上距6号煤层3.70-25.05m，平均13.95m。下距S4砂岩0.00-20.00m，平均2.10m。煤层厚度为2.23-8.34m，平均4.87m。厚度变异系数为0.32，是结构简单—较简单层位稳定的可采煤层，是井田内主要可采煤层之一。含0-2层夹矸，个别钻孔可达4层夹矸，夹矸厚度0.08-0.90m，有时因下部一层夹矸厚度增大划分成上下两煤层。岚漪河两侧煤层厚度变薄，向南、向北煤层厚度在逐渐增大。其顶板岩性为泥岩、砂质泥岩，其基本顶为中粗粒砂岩，可见炭质泥岩伪顶；底板岩性为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩和细粒砂岩，少见中粗粒砂岩，局部存在有炭质泥岩伪底。
⑤ 10号煤层
位于太原组的中上部，上距8号煤层10.49-40.53m，平均23.95m，距S4砂岩9.03～32.66m，平均19.09m，下距12号煤层4.56-49.01m，平均16.52m。煤层厚度为0.29-1.54m，平均0.79m。为结构简单层位稳定的局部可采煤层。一般不含夹矸，仅ZK29-5和ZK27-1两个钻孔见一层夹矸，夹矸厚度0.09-0.20m。井田南部河北部为不可采区，中部不可采区呈星点状，分布较为分散。其顶板岩性为泥岩、泥灰岩、泥质灰岩、石灰岩，基本顶为泥灰岩或石灰岩，少见炭质泥岩伪顶；底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，老底为泥灰岩，有时可见炭质泥岩伪底。
⑥ 12号煤层
位于太原组的中下部，下距13号煤层1.86-28.22m，平均13.20m，煤层厚度为0.25-1.30m，平均0.88m，为结构简单层位稳定的局部可采煤层。一般不含夹矸，仅2002孔含一层0.40m的夹矸，本煤层个别钻孔相变为炭质泥岩。不可采区位于0905～0702～0505一线两侧和本井田的南部。其顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粗粒砂岩，有时可见泥灰岩，局部有炭质泥岩伪顶；底板岩性为泥岩、砂质泥岩，中—细粒砂岩，有时为粉砂岩，多为中细粒砂岩，少见炭质泥岩伪底。
⑦ 13号煤层
位于太原组下部，上距8号煤层38.10-78.10m，平均52.42m，下距S1砂岩15.97-36.94m，平均23.76m。煤层厚度为5.95-16.68m，平均10.37构简单—复杂层位稳定的全区可采煤层，是井田内的又一主采煤层。由井田中部向南北两侧厚度在逐渐变薄，特别是南侧变薄较为明显。含夹矸0-6层，一般为0-3层，夹矸厚度为0.00-0.90m，一般为0.08-0.43m，其顶板岩性为砂质泥岩和泥岩，基本顶为中粗粒砂岩，常见炭质泥岩伪顶；底板岩性为泥岩和砂质泥岩，有时为粉砂岩或泥灰岩，普遍存在着炭质泥岩伪底。
1.3.3 煤层顶底板情况
井田内主采煤层为山西组8号煤层和太原组13号煤层，8号煤的顶板多为砂岩，局部为泥岩或薄层泥岩伪顶，以0702孔的分析资料看砂岩的抗拉强度变异范围在0.7-1.4MPa之间，平均1.13MPa；抗压强度变异范围在57.3-79.8MPa之间，平均69.80MPa；抗剪强度凝聚力C值4.9MPa，内摩擦角43.7°，该岩层的RQD值89，岩石质量指标为20.7，岩体质量为优，属Ⅰ类岩体。该类岩体做顶板时，顶板比较稳定。顶板为泥岩时（以0703孔的分析资料看），抗拉强度为0.6MPa；抗压强度变异范围在28.2-54.4MPa之间，平均41.8MPa；该岩层的RQD值为56，岩石质量指标为7.8，岩体质量指标也为优，属Ⅰ类岩体，但该岩层遇水后特别是呈伪顶时，在水的作用下易软化，会发生掉块，冒落等现象。 8号煤的直接底板以泥岩为主，饱和抗压强度为20.05，RQD值56，岩石质量指标0.95-3.7，岩体分类为Ⅱ—Ⅲ类，岩体质量良—中等。该岩层的软化系数为0.14，遇水作用下有底鼓现象。
13号煤的直接顶板以砂质泥岩为主，局部为砂岩。砂质泥岩为顶板时，以2405孔资料分析，抗压强度平均为0.43MPa，抗压强度平均为125.03MPa，饱和抗压强度70.10MPa，该岩层的RQD值为21。岩石质量指标4.9，岩体质量指标为优，属Ⅰ类岩体，顶板基本稳定。砂岩为顶板时，以0801孔资料分析，抗拉强度为1.85MPa，抗压强度变异范围在90.7-139.1MPa之间，平均109.53MPa，该岩层RQD值为67，岩体质量指标为优，属Ⅰ类岩体，顶板稳定。
13号煤底板多为泥岩，饱和抗压强度平均46.1MPa，RQD值为21。岩体质量指标3.2，为优，属Ⅰ类岩体，但该岩层软化系数为0.76，在遇水作用下有底鼓现象。
表1-2 各主要煤层特征表
地层 煤层号 4 5 山西组 6 8 10 太原组 12 13 平均厚度（m） 0.14-2.51 0.80 0.21-3.84 1.08 0.43-5.12 1.26 2.23-8.34 4.87 0.29-1.54 0.79 0.25-1.30 0.88 5.95-16.68 10.37 平均层间距（m） 1.0-22.96 9.60 0.74-25.73 7.81 3.70-25.05 13.95 10.49-40.53 23.95 4.56-49.01 16.52 1.86-28.22 13.20 结构 简单 简单 稳定性 不稳定 较稳定 简单 简单-较简单 简单 简单 稳定 稳定 稳定 稳定 简单-复杂 稳定
1.3.4 煤质与煤的用途
1）煤的物理性质
井田内各煤层的物理性质基本相同，表现为黑色或棕黑色，条痕为深黑色或褐黑色，沥青光泽～玻璃光泽，硬度一般为2～3，内生裂隙相对较发育，但有一定韧性，参差状、贝壳状断口。视密度为1.38-1.45t/m3。真密度一般为1.45-1.50t/m3，真密度比视密度稍大。
2) 煤岩特征
各主要煤层的宏观煤岩特征极为相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤、镜煤，局部（个别孔）可见有丝炭，宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量的暗淡型。煤层主要为条带状、线理状结构，少见均一状结构；主要为层状构造，其次为块状构造，太原组各煤层可见星散状或团块状黄铁矿结核。
3) 煤的工业用途评述 4号煤层以低中灰煤和中灰分煤为主，少量中高灰煤；特低硫煤为主，少量低硫分煤和低中硫煤；中磷分煤为主，低磷分煤和特低磷煤次之的气煤为主，少量1/2中粘煤和1/3焦煤。为中热值煤～特高热值煤，平均精煤回收率良等。根据GB/T7562-87《发电煤粉锅炉用煤质量》中的有关煤质指标规定，经洗选后可做发电用煤的配煤；同时可用作炼焦（配）煤和动力用煤。
5号煤层以低中灰煤～中高灰煤为主、少量低灰分煤；特低硫煤为主，低硫分煤次之；中磷分煤为主、少量特低磷煤和低磷分煤的气煤、1/2中粘煤和1/3焦煤。精煤回收率中～良等，可用作炼焦（配）煤来使用，也可做动力用煤。