矿区位于徐州市西约10公里，铜山县夹河乡的霸王山，北距陇海铁路2.5公里，徐州—商丘公路从矿区北约1公里处通过，交通便利。
矿区地层为中寒武统张夏组，上寒武统崮山组、长山组及下奥陶统三山子组等。矿层为张夏组上段鲕状、豹皮状灰岩和崮山组下部鲕状灰岩夹条带状灰岩。矿体呈层状，已控制矿体长1110米，宽274—510米，崮山组下段厚17.5—42.5米，张夏组上段厚50—110米。矿石为隐晶—细粒、鲕状结构，豹皮状、条带状构造。矿物成分主要为方解石，少量白云石及泥质等，矿体平均含CaO 51.88%，MgO 1.81%，SiO2+Al2O3+Fe2O3 3.33%，K2O+Na2O 0.29%。矿床成因类型为滨海—浅海相沉积矿床。矿石质量好，可作为水泥和制碱原料，目前主要用于制造水泥。
1973—1976年，江苏省地质局区域地质调查大队三分队技术负责人陈玉忠和徐学思、刘伯铃等，在本区进行1∶20万徐州幅区域地质调查工作，对区内的张夏组、崮山组的石灰岩分布、产状、厚度及化学成分均做了较系统的工作。并认为该区张夏组和崮山组石灰岩，可作为水泥石灰岩原料。
1977年8月，江苏省地质局地质五队申鑫祥等，为满足铜山县第一水泥厂搬迁并扩建成年产水泥15万吨规模的需要，在霸王山进行了普查—详查工作，完成1∶2000矿区地质填图3.45平方公里，施工钻探工作量167米，控制矿体长700米，宽250米，平均厚105米，查明了矿床水文地质条件、开采技术条件，于1978年12月，提交了《江苏省铜山县霸王山水泥原料（灰岩、粘土）地质勘探报告》，获得可供利用石灰岩矿石储量4877万吨，并求得共生残坡积型可供利用粘土矿储量103万吨。认为矿床规模大，矿石质量好，容易开采，应进行深部勘探工作。
1981年10月，地质五队申鑫祥、陈灵章、吕芳山等，再次应霸王山水泥厂筹建年产30万吨水泥的要求，经江苏省地质局批准，对霸王山水泥石灰岩矿进行勘探，至1981年12月，施工钻探工作量547米，于1982年7月，提交了《江苏铜山县霸王山水泥灰岩矿区地质报告》。经江苏省地质局审查，批准可供利用水泥石灰岩矿石储量3920万吨。
1985年1月，根据江苏省地质矿产局下达的任务，按江苏省石油化学工业厅要求，地质五队对霸王山水泥石灰岩矿体按制碱石灰岩的工业指标，进行了重新圈定，补做了相应的化学分析等工作，于1985年2月，提交了《江苏省铜山县霸王山碱用灰岩矿区勘探地质报告》。经江苏省矿产储量委员会审查，批准可供利用制碱石灰岩矿石储量8183万吨，报告可作为矿山建设设计的依据。
1988年12月，霸王山水泥厂对该矿进行开采，设计年产矿石30万吨。