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神木市店塔镇老张沟煤矿位于陕西省神木市城区以北约24km处的店塔镇马家梁村附近，行政区划隶属神木市店塔镇管辖。店石线从矿井工业场地西部1.5km通过，向南6km至店塔镇与G336国道和G338国省道相通，进入陕西省“米”字型公路网。西（安）～包（头）铁路和神（木）～黄（骅）铁路，从矿井西部边界约1km处通过，矿区交通较为便利。
井田地处陕北侏罗纪煤田神府矿区新民普查区南部，井田范围由10拐点坐标圈定，井田面积为6.4234km2，批准开采煤层为3-1、4-3、5-1号煤层，开采标高+1100m～+985m。井田内含煤地层为侏罗纪中统延安组，含可采煤层共3层，3-1煤层局部可采，4-3、5-1煤层大部可采，3-1、4-3煤层已开采完毕。5-1煤层厚度3.68～5.34m，平均4.65m，埋深10～230m。
该矿为低瓦斯矿井，5-1煤层属Ⅰ类容易自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性，矿井水文地质类型中等，地温正常，无冲击地压。
老张沟煤矿为煤炭资源整合矿井。矿井资源整合项目由榆林市榆神煤炭建筑设计有限公司设计，设计生产能力为0.45Mt/a，项目于2011年3月开工建设，2013年8月基本建设完成。2015年4月通过竣工验收，矿井正式投入生产。2020年12月30日，陕西煤矿安全监察局为矿井换发安全生产许可证，证书编号：（陕）MK安许证字〔121193〕，有效期至2023年12月31日。
矿井采用斜井单水平开拓。地面工业场地布置3条井筒，分别为主斜井、副斜井和回风斜井。主斜井装备带式输送机担负矿井的原煤提升任务，兼进风及安全出口；副斜井运行无轨胶轮车担负矿井的辅助提升任务，兼进风及安全出口；回风斜井为矿井专用回风井，兼安全出口。井田划分为1个主水平和2个辅助水平开采，辅助水平已开采完毕，主水平设在5-1煤层中，主水平内3条水平大巷沿5-1煤层布置。主水平划分为2个盘区，目前开采501盘区。矿井采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法，即主、副斜井进风，回风斜井回风。井下主运输采用带式输送机连续运输方式，辅助运输采用防爆无轨胶轮车直达运输方式。井下采用长壁综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板。现场勘查时，井下装备1个综采工作面和1个综掘工作面达到矿井设计生产能力。截止2022年12月31日，矿井保有资源储量21.276Mt，剩余可采储量12.384Mt，按矿井设计生产能力0.45Mt/a，考虑1.3的储量备用系数计算，矿井剩余服务年限21.1a。
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