15號煤屬於晚古生界石炭系地層，由於當時的沉積環境是一次大規模的海侵所以造成15號煤層頂板多爲灰巖，石炭系主要成煤植物是孢子植物，主要煤種爲煙煤和無煙煤。
15號煤層賦存於石炭紀太原組底部，上距九號煤層30m左右，下距奧灰巖10m左右，煤層底板標高最大+760.0m，最小+525.0m，煤層厚度最大5.50m，最小0.98m，一般在2.26m左右。煤層結構複雜，含夾矸多層，其中較穩定的有三層，分別位於煤層上部和中部，夾矸厚度0.01-1.90m，煤層中肉眼可見黃鐵礦條帶和黃鐵礦結核，局部可見針狀或纖緯狀黃鐵礦晶體，煤層呈深黑色塊狀，玻璃光澤，普氏硬度2-4。
