山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄矿井改扩建工程施工组织设计
1、含煤地层
井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
太原组为一套海陆交互相含煤地层，一般含海相灰岩5层，含煤9层，编号自上而下为5、7、8、9、10、11、12、13及15号煤，煤层平均总厚5.85m，本组地层平均厚90.14m，含煤系数6.49％。其中9号煤层厚0～1.55m，平均厚0.96m，为井田内较稳定的大部可采煤层；15号煤层厚1.33～6.89m，平均厚3.31m，为井田内全区稳定可采煤层，可采煤层厚4.27m，可采含煤系数4.74％。其余煤层均为不可采煤层。
山西组为一套陆相含煤地层，一般含煤3层，编号自上而下为1、2、3号，煤层平均总厚4.42m，本组地层平均厚43.74m，含煤系数10.10％。其中3号煤层厚0.60～5.81m，平均厚3.63m，为井田内稳定的大部可采煤层，可采含煤系数8.30％。其余煤层均为不可采煤层。
井田内含煤地层总厚133.88m，煤层总厚10.27m，含煤系数7.67％。其中3号煤层为稳定的大部可采煤层，9号煤层为较稳定的大部可采煤层，15号煤层为全区稳定可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。
2、可采煤层
井田内可采煤层为山西组的3号煤层和太原组的9号、15号煤层，现分述如下： （1）3号煤层
位于二叠系下统山西组中下部，厚0.60～5.81m（ZK3-3），平均厚3.63m，结构简单，一般含0～1层炭质泥岩或泥岩矸石。直接顶板多为灰黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，局部相变为中粒或粗粒砂岩；底板为泥岩、细~中粒砂岩或粉砂质泥岩。在井田西北部边界处该煤层有少量露头现象，煤层部分被剥蚀掉，风氧化范围约50m。北部分布有煤层冲刷变薄带，有小面积不可采区。
3号煤层为全区稳定大部可采煤层和赵庄煤矿现开采煤层。 （2）9号煤层
位于太原组中下部，煤质较硬，煤层厚0（ZK1-1、ZK1-2、Q4、Q5）～1.55m（ZK3-1、YS-1），平均厚0.96m，层位较稳定，结构简单，一般不含矸石。9煤可采范围内煤层厚度1.05~1.55m，平均1.30m。煤层顶板多为砂岩，局部为泥岩、砂质泥岩；底板多为砂质泥
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岩、泥岩。
（3）15号煤层
位于太原组一段顶部K2灰岩之下，为全区主要可采煤层之一，煤层厚1.33（ZK6-1）～6.89m(ZK1-1)，平均厚3.31m，煤层结构简单，一般含0～2层炭质泥岩或泥岩矸石，矸石厚0.02（ZK3-1）～0.38m（Y补-10）。煤层直接顶板多为K2灰岩；底板多为泥岩或砂质泥岩。
井田主要可采煤层特征表详见2.1-1。
井田主要可采煤层特征一览表
表2.1-1 含煤地层 P1S 煤层编号 3 煤层厚度 最小-最大 平均 0.60～5.81 3.63 0～1.55 0.96 15
3、煤的物理性质 （1） 9号煤层
宏观煤岩特征：为黑色-灰黑色、光亮型煤，似金属光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状、贝壳状断口，条痕灰黑色，质坚硬，裂隙不发育，偶见黄铁矿。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组，惰质组次之。镜质组以无结构均质镜质体为主，次为胶质镜质体、基质镜质体；惰质组以氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜状分布。矿物质以粘土矿物为主，其次为少量黄铁矿、碳酸盐矿物。
（2）15号煤层
宏观煤岩特征：为黑色-灰黑色、半亮型煤，似金属光泽，条带状结构，粒状、阶梯
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煤层间距 最小-最大 平均 煤层结构 矸石层数 0～1 顶板岩类别 性 细砂岩泥岩 砂岩 底板岩性 煤层稳定程度 可采性 大部可采 局部可采 全区可采 42.66～61.73 52.76 简单 泥岩 稳定 9 C3T 0 27.68～45.75 34.72 0～2 简单 泥岩 不稳定 1.33～6.89 3.31 简单 石灰岩 泥岩 稳定 山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄矿井改扩建工程施工组织设计
状、贝壳状断口，条痕灰黑色，裂隙较为发育，常见黄铁矿充填。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组、惰质组。镜质组主要为无结构均质镜质体，其次为胶质镜质体，偶见基质镜质体分布；惰质组以氧化丝质体为主，呈碎屑状分布。矿物质以粘土矿物和黄铁矿为主。
4、煤的化学性质 （1）工业分析 9号煤层：
水分(Mad)：原煤0.15～1.94％，平均0.72％；浮煤0.47～1.52％，平均0.91％。 灰分（Ad）：原煤15.80～22.93％，平均19.69％；浮煤8.90～10.89％，平均10.03％。 挥发分（Vdaf）：原煤8.90～11.64％，平均10.32％；浮煤7.44～9.34％，平均8.46％。
原煤硫分（St，d）：原煤1.08～2.98％，平均2.02％；浮煤0.92～1.50％，平均1.18％。 高位发热量（Qgr.d）：原煤27.21～29.28MJ/kg，平均28.16MJ/kg；浮煤30.87～34.04MJ/kg，平均32.40MJ/kg。
固定碳(FCd)：原煤69.50～75.66％，平均72.02％。 15号煤层：
水分(Mad)：原煤0.09～1.18％，平均0.65％；浮煤0.22～2.50％，平均0.82％。 灰分（Ad）：原煤10.35～33.90％，平均21.29％；浮煤7.06～12.22％，平均8.87％。 挥发分（Vdaf）：原煤8.26～14.85％，平均11.22％；浮煤8.50～9.28％，平均8.92％。
原煤硫分（St，d）：原煤0.79～5.76％，平均2.96％；浮煤0.83～3.30％，平均2.28％。 高位发热量（Qgr.d）：原煤22.81～31.55MJ/kg，平均27.17MJ/kg；浮煤31.34～32.92MJ/kg，平均32.29MJ/kg。
固定碳(FCd)：原煤57.02～80.81％，平均70.02％；浮煤80.10～83.49％，平均81.91％。 （2）元素分析 9号煤层：
碳含量（Cdaf）：原煤90.31％；浮煤91.86％。
氢含量（Hdaf）：原煤3.23～3.72％，平均3.44％；浮煤3.14～4.00％，平均3.47％。 氧含量（Odaf）：原煤2.88％；浮煤2.47％。
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氮含量（Ndaf）：原煤0.94％；浮煤1.08％。 磷含量（Pd）：原煤0.018％；浮煤0.017％。 浮煤回收率：38.00～71.00％，平均51.25％。 9号煤层全硫含量等值线见图2.1-1。 1.5 52.02.2.02.5
图2.1-1 9号煤层全硫含量等值线图
15号煤层：
碳含量（Cdaf）：原煤86.72~87.57%，平均87.14％；浮煤89.64~90.30%，平均89.97％。 氢含量（Hdaf）：原煤3.81~3.99%，平均3.90％；浮煤3.08~4.05%，平均3.63％。 氧含量（Odaf）：原煤0.47~2.86%，平均1.66％；浮煤1.76~2.18%，平均1.97％。 氮含量（Ndaf）：原煤0.86~1.03%，平均0.94％；浮煤0.93~0.95%，平均0.94％。 磷含量（Pd）：原煤0.008~0.009%，平均0.008％；浮煤0.004~0.005%，平均0.005％。 浮煤回收率：39.20～80.00％，平均63.16％。
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15号煤层全硫含量等值线见图2.1-2。
01.
51.02.05.04.03.2.5
图2.1-2 15号煤层全硫含量等值线图
（3）工艺性能
煤的热稳定性：据Y补-2号孔采样测试资料 ，9号煤TS+6为98.18％，属高热稳定性煤；据Y补-12、Y补-13号孔采样测试资料 ，15号煤TS+6为61.14～72.90％，平均67.02％，属较高～高热稳定性煤。
煤对二氧化碳反应性：据赵庄煤矿详查资料，950℃时15号煤二氧化碳还原率为17.6～24.5％，平均19.65％，属反应性较低的煤层。
煤的结渣性：据Y补-4号孔采样测试，当鼓风强度为0.3m/s时，9号煤层结渣率为3.79％，属难结渣煤；据赵庄煤矿详查资料，15号煤煤灰结渣率为35.3～57.8％，平均49.9％，属强结渣煤。
煤的可磨性：据Y补-2号孔采样测试资料，9号煤层哈氏可磨性指数为52，属较难磨
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