沈一贯接旨，立即着手筹建山西煤业总局。
他亲自写信给京师工部矿冶司，邀请资深工程师任技术总监。
又通过江南商会，重金聘请三名熟悉新式工坊管理的帐房总管。
五月下旬，总局衙门在太原城北原布政司旧仓址挂牌。
首任总办由沈一贯兼任，山西布政使李崇明兼任会办。
技术总监是从京师请来的工部员外郎沈启年，此人虽年轻，但精通机械，曾参与京西煤矿技术改造。
沈启年到任後第一件事，便是带人勘察那十八处收购煤矿。
十日後，他提交了一份详尽的合并方案：
将十八处矿脉按地质条件、煤质优劣，合并为四大矿场，分别命名「晋北」「晋中」
「晋南」「晋东」。
每个矿场配备最新式蒸汽抽水机、通风设备，并设计标准化井巷支护方案。
沈一贯批准方案，命立即采购设备，招募矿工。
设备采购由沈启年负责。
他通过工部关系，向京畿的工部机械工厂订购了二十台第二代高压蒸汽抽水机、五十套通风机组，以及大量钢管、铁轨、矿车。
招募矿工的事，沈一贯交给了陈文杰。
此时陈文杰已从朔州调回，升任巡抚衙门参政，督工房事。
他先将十八处旧矿的矿工名册汇总，共三千二百余人。
然後发布告示，愿留者，须参加为期半月的安全规程和新技术培训，考核合格後录用，工钱按原水平上浮一成；不愿留者，发放遣散费。
但是朝廷也有要求，酗酒嗜赌的不可以留下。
告示贴出，矿工反应热烈，官营工厂的待遇好，自然都要留下。
培训在太原城外的旧军营进行。
沈启年亲自编写教材，讲解新设备操作、瓦斯辨识、井下避险等知识。
陈文杰则组织识字班，教矿工认写常用字、简单算术。
培训期间，沈一贯多次到场观察。他看到矿工们虽一开始对新规矩不耐烦，但听说这些能保命，便认真起来。
等到六月初，四大矿场陆续开工。
晋北矿场最先投产。
沈启年亲临现场督导，新式蒸汽抽水机轰鸣运转，井下积水迅速排出。
通风机组持续送风，巷道里不再闷热难耐。
铁轨矿车替代了人力背篓，效率大增。
开工首月，晋北矿场产煤量便达到旧矿同期的两倍，而事故率为零。
消息传开，剩下那十二处官督商办矿的矿主坐不住了。
他们主动求见沈一贯，表示愿接受总局技术指导，并请求派员常驻监督安全生产。
沈一概允，但要求这些矿场须按总局标准，逐步更新设备，并缴纳安全生产保证金。
与此同时，产业链延伸计划也同步启动。
沈一贯划出太原城东一片荒地，作为「煤业工坊区」。
首期建设洗煤厂、煤球厂、焦炭窑各一座。
洗煤厂负责将原煤筛分洗净，提高煤质。
煤球厂将煤粉压制成型，便於民用。
焦炭窑则生产冶金用焦炭，供应本地铁厂。
这些厂坊采用招商承办模式。山西本地商贾见煤矿整顿初见成效，纷纷投资。
不到一月，工坊区便聚集了七家厂坊，雇工超过八百人。
沈一贯又命陈文杰在工坊区试行「合作社」模式。
工人可自愿存钱入股，合作社资金用於低息借贷，并投资厂坊扩建。
同时设识字班、技工学堂，聘老工匠传授洗煤、焦化等技术。
到了这个时候，山西煤业总局初步运转成型。
四大官营矿场月产煤量逐步恢复，而事故率下降九成。
工坊区厂坊陆续投产，煤炭附加值开始留在本地。
矿工储蓄合作社已吸纳存款五千余银元，发放低息借款三十余笔。