概況
石炭井礦區位於賀蘭山北段，平（羅）～汝（箕溝）支線貫穿礦區，距包蘭鐵路的平羅車站36km。公路北達三道坎、吉蘭泰和鹽池，西經呼魯斯太礦區至巴音浩特，南連沿山公路（110國道），交通方便。
礦區內電力主要靠大武口火電廠，以110千伏輸電線路與石嘴山火電廠、青銅峽水電廠所構成的電網供電，電力充沛。
石炭井區用水取自大磴溝立水源地；呼魯斯太區取自宗別立水源地；馬列蓮灘區可暫在西溝，馬蓮灘溝中載流供水。
本區屬大陸性氣候，極端最高溫度38℃，極端最低溫度-28℃，年平均降水量150~272.6毫米，最大風力達10級，凍土深度一般0.7米。
地質
本區主體為開闊且不對稱的向斜構造，軸向15°向斜北部閉合，向南東傾伏，東翼平緩、西翼陡峭，北部被別斯胡圖橫斷層所切，南止大磴溝逆斷層，西被勃力海帶逆斷層切割，構成本區自然邊界。全區南北長不足10km，東西寬近9km，面積約90km。東部跨越石炭井背斜和李家溝斷層後至李向溝向斜含煤地層出露。南部靠近大斷層附近的次級斷層與褶皺比較發育，使得煤層連續性遭到破壞。
（一）太古界賀蘭山群（Arhl）：岩性為花崗岩、片麻岩和混合岩。厚度不詳。
長城系（Ch）：灰白色石英砂岩，底部有10~20米灰綠、棕紅色淺變質泥岩及石英岩，厚度不詳。
寒武系（∈）：上部為薄層狀灰綠色鈣質泥岩夾灰色薄層狀石灰岩，具鮞粒、竹葉狀，厚約115~250米；下部由紫紅、灰綠色泥岩、薄層石灰岩組成，厚約134~252米。
石炭系（C）
中統羊虎溝組（C2y）：以灰白色石英砂岩、黑色泥岩為主，夾灰岩及薄煤，一般不可采。僅呼魯斯太含可採煤層。厚0.2~6.30米。
上統石炭系（C3t）：為灰白色粗~粉砂岩及灰黑色細、粉砂岩、泥岩，夾灰岩及煤層。石炭井區含煤8~15層，可采3~7層，可采含煤係數4.3~15.1%，馬蓮灘區含煤12層，可采2層，可采含煤係數5.2%，呼魯斯太區含煤16~25層，可采含煤係數3.1~6.9%。厚48.40~220米。
二疊系（P）
下統山西組（P1s）：上部為黃綠、灰綠、灰黑色粗~粉砂岩，泥岩平薄煤，下部為灰白、灰黑色粉砂岩、粗砂岩、泥岩。煤層多位於中下部。石炭井區含煤3~6層，可采2~4層；可采含煤係數11.7~17.4%，馬蓮灘區含煤4層，可采1層，可采含煤係數13.5%；呼魯斯太區含煤3層，可采2~3層，可采含煤係數10.9~15.8%。厚30~150米。
下統下石盒子組（P1x）和上統上石盒子組（P2s）
上部為一套黃綠、灰綠色粗砂岩；下部為黃綠、灰綠色中、粗粒砂岩、細砂岩及粉岩夾薄煤數層，偶具可采厚度，底部為雜色厚層粗砂岩。厚150~643米。
上統石千峰組（P2sh）：上部以紫紅色粗砂岩為主，下部為黃綠色粗砂岩及紫紅色砂岩，底部為雜色礫岩。總厚約408~760米。
三疊系（T）
中統紙坊群（T2z）：以淺灰綠色粗粒厚層砂岩為主，厚度>1000米。
上統延長群（T3y）：為厚層灰綠色含礫粗砂岩間夾薄層暗紫色粉砂岩。總厚>3000米。
第四系（Q）：由黃土、砂土、風成砂、砂礫、礫石和角礫組成，一般厚0~20米。
（二）構造
礦區主要構造系由走向北東的複式褶皺和斷裂組成。由西向東有呼魯斯太向斜~馬蓮灘向斜及李家溝單斜。向斜一般開闊，東翼傾角20。~30。，西翼大部被逆沖斷層所破壞，傾角變陡。在石炭井和馬蓮灘區的連結部位及呼魯斯太區的南段還見有斷面南傾，向北逆沖的東西向逆斷層，破壞了近南北向的褶皺和斷裂。
煤層與煤質
石炭井礦區含煤十一層，其中可採煤層（七、九、十三）及局部可採煤層（六、八、十一、十二）共七層，第九層煤煤厚5.61～17.28m,為主要可採煤層，該煤層屬穩定～較穩定型，但結構複雜。
本區煤種具明顯帶狀分布特點，煤種自北向南，由氣煤帶依次進入肥煤帶，焦煤～瘦煤帶，貧煤～無煙煤帶。
呼魯斯太區：煤系在烏蘭井田最厚，平均317米，含煤20餘層，可采16層，總厚30.74米。煤系地層向南變薄，煤層穩定性降低，可采層減少，煤層厚度減薄。
百靈井田煤系厚258米，含可採煤層13層，平均總厚20.68米。
巴音井田煤系厚257米，可採煤層6層，平均總厚14.13米。羊虎溝組含煤20餘層，平均總厚5米。僅26、27、28三層局部可采，平均總厚1.88米。煤類以焦煤為主，其次是瘦煤、肥煤和氣煤，呈北西向帶狀分布，一般由淺而深，由北而南變質程度加深。山西組各煤層屬富灰、低硫、低磷煤，大原組煤層為低~富灰、中~富硫、低磷煤。
石炭井區：煤系地層平均厚290.79米，含業20餘層，平均總厚39.38米，可採煤層5~11層，平均厚18.02~33.74米。
煤類以焦煤為主，山西組煤層為中灰、低硫、中磷煤，太原組煤層為中灰、中~富硫、低磷煤。
馬蓮灘區：煤系總厚約260米，共含煤16層，煤層平均總厚15.80米，可采3層平均總厚12.33米。煤類均屬無煙煤。山西組煤為高灰、低硫、中磷煤，太原組煤層為中灰、高硫、低磷煤。
石炭井煤質表
| 煤層名稱 | 煤層厚度(米) 最小~最大 一般 | 層間距 (米) | 煤層結構 | 煤層 穩定性 | 煤質(一般值) | 煤類 | |||||
| 灰分 Ad(%) | 揮發分 Vdaf(%) | 全硫 St,d(%) | 發熱量 Qgr,daf (MJ/Kg) | ||||||||
| 山西組 | 二 | 0-5.81 1.11 | 14.75 | 中等 | 不穩定 | 24.00 | 22.40 | 0.41 | 27.04 | 肥 | |
| 三 | 0.10-9.89 3.42 | 複雜 | 較穩定 | 22.88 | 23.37 | 0.55 | 26.50 | 焦 | |||
| 20.14 | |||||||||||
| 四 | 0.69-16.15 7.00 | // | // | 24.40 | 22.24 | 0.52 | 26.26 | // | |||
| 18.25 | |||||||||||
| 五 | 0.81-16.52 5.72 | // | // | 23.70 | 23.19 | 0.58 | 25.84 | 焦,肥 | |||
| 20.10 | |||||||||||
| 太原組 | 六 | 0.12-2.80 0.80 | 簡單 | // | 20.52 | 27.52 | 1.57 | 29.61 | 焦,肥,瘦,貧 | ||
| 45.92 | |||||||||||
| 七 | 0-3.65 1.50 | // | 穩定 | 8.52 | 20.97 | 1.70 | 32.93 | 焦,肥 | |||
| 5.40 | |||||||||||
| 八 | 0-5.01 1.24 | // | // | 10.49 | 20.35 | 2.31 | 31.75 | 焦,肥,瘦,貧 | |||
| 21.84 | |||||||||||
| 九 | 0.48-21.63 7.28 | 複雜 | 較穩定 | 18.76 | 19.99 | 2.05 | 28.85 | 焦,瘦,肥,貧 | |||
開採條件
1、鬆散地層特徵：第四系沖、洪積物厚0~20米左右，由黃土、砂、礫石組成。
2、煤層頂底板岩性：頂板分中粒砂岩，細粒砂岩及石灰岩、泥岩和砂質泥岩。中細粒砂岩飽水時抗壓強度>400Kg/cm2，灰岩飽水時抗壓強度大於900Kg/cm2故穩定性良好，粉砂岩、泥岩則抗壓強度較差。
3、瓦斯、煤塵、自燃；呼魯斯太、石炭井區礦井均為一級瓦斯礦，向深部可增至二級瓦斯礦，馬蓮灘區屬三級至超級瓦斯礦。呼魯斯太區、石炭井區煤塵均有爆炸性。馬蓮灘區煤層無爆炸性危險。各區煤層均能自燃。
儲量
1953～1965年該區進行勘探，除西翼井田為普終勘探外，其它井田均為精查勘探程度，勘探面積20.0km，累計探明各級儲量為3.2667億噸。截止到2007年底保有儲量1.9023億噸。
石炭井區；有生產礦井5處，核定設計能力376.6萬噸/年，保有儲量總數90350.2萬噸。其中，生產礦井保有儲量45358.9萬噸。尚未利用的精查儲量31130.7萬噸，可供進一步勘探儲量13860.6萬噸。
| 礦區或勘探區名稱 | 類別 | 面積 (平方公里) | 勘探程度或設計能力 (萬噸/年) | 煤類 | 92年末保有儲量(萬噸) | 儲量計算深度(米) | ||
| 表內 | 表外 | |||||||
| 合計 | 48.2 | 376.6 | 90350.2 | |||||
| 石炭井區 | 一礦 | 3.6 | 66.6 | 焦,瘦,貧 | 8536.6 | 500 | ||
| 二礦 | 3.4 | 100.0 | 肥,焦,瘦,貧 | 9085.7 | 500 | |||
| 三礦 | 3.3 | 75.0 | 肥,焦 | 3076.8 | 600 | |||
| 四礦 | 1.9 | 45.0 | // | 811.0 | 300-500 | |||
| 小計 | 12.2 | 286.6 | 21513.1 | |||||
| 菜園溝井田 | 0.8 | 精查 | 肥,焦,瘦 | 891.5 | 300 | |||
| 陶思溝井田 | 0.9 | 精查 | 瘦,貧 | 2086.9 | 600 | |||
| 西部井田 | 0.4 | 普終 | 氣,肥,焦 | 736.6 | 500 | |||
| 小計 | 2.1 | 4715.0 | ||||||
| 馬蓮灘區 | 浸水溝井田 | 4.3 | 詳終 | 無煙 | 7636.6 | 600 | ||
| 大棗溝井田 | 4.0 | 普終 | 無煙 | 4500.9 | 600 | |||
| 武當廟井田 | 0.4 | 普終 | 無煙 | 286.2 | 350 | |||
| 小計 | 8.7 | 12423.7 | ||||||
| 呼魯斯太區 | 烏蘭礦 | 8.1 | 90.0 | 氣,肥,焦 | 23845.8 | 600 | ||
| 小計 | 8.1 | 90.0 | 23845.8 | |||||
| 百靈井田 | 11.4 | 精查 | 焦,瘦,貧 | 21792.6 | 600 | |||
| 巴音井田 | 3.2 | 精查 | 瘦,貧,無 | 5359.7 | 600 | |||
| 五勘探區 | 2.5 | 普終 | 700.3 | 350 | ||||
| 小計 | 17.1 | 27852.6 | ||||||
| 預測區名稱 | 面積 (平方公里) | 預測儲量(萬噸) | ||||||||
| 合計 | 300米以內 | 300- 600米 | 600-1000米 | 1000- 1500米 | 1500- 2000米 | 其中 | ||||
| 可靠 | 可能 | 推斷 | ||||||||
| 合計 | 378.5 | 997700 | 70100 | 160300 | 208000 | 221600 | 313500 | 316300 | 573800 | 107600 |
| 石炭井預測區 | 14.7 | 54700 | 23900 | 20800 | 10000 | 54700 | ||||
| 馬蓮灘預測區 | 183.7 | 328000 | 25900 | 75700 | 69100 | 61100 | 72000 | 71200 | 149200 | 107600 |
| 呼魯斯太預測區 | 69.1 | 190400 | 16800 | 47300 | 54600 | 71700 | 190400 | |||
| 蘇峪口 | 120.0 | 424600 | 44200 | 43900 | 70800 | 95900 | 169800 | 424600 | ||
