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
煤；据赵庄详查资料，15号煤的哈氏可磨性指数为53.8～73.2，平均63.0，属较难磨～中等可磨煤。
5、煤类
根据中国煤炭分类国家标准（GB5751—2009），以浮煤挥发分为主要分类指标，浮煤氢（Hdaf）含量为辅助指标。9号浮煤挥发分(Vdaf) 为7.44～9.34％，平均8.46％，浮煤氢(Hdaf)含量为3.14～4.00％，平均3.47％，划分为无烟煤三号(WY03)；15号煤层浮煤挥发分(Vdaf) 为8.50～9.28％，平均8.92％，浮煤氢(Hdaf)含量为3.08～4.05％，平均3.63％，划分为无烟煤三号(WY03)。
6、煤的工业用途
井田范围内地层大部分为第四系黄土层所覆盖， 9号、15号煤层不存在风氧化现象。 按中国煤炭分类标准（GB5751-1986）：9号煤为中～中高硫分、低～中灰、低磷分、中～高固定碳、高热值无烟煤；15号煤为低～高硫分、低～高灰、特低磷、中～高固定碳、低～特高热值无烟煤。9号、15号煤浮煤回收率低等～优等，煤的热稳定性好，对二氧化碳反应性低，但硫分偏高，经洗选后可作为动力和化工用煤。 2.1.3 瓦斯
1、瓦斯
地质报告中采取9号煤层钻孔瓦斯煤样3个，15号煤层钻孔瓦斯煤样6个，利用以往勘探15号煤层钻孔瓦斯煤样4个。瓦斯成份及甲烷含量测定结果统计见表2.1-2。由表可知，本井田9号、15号煤层瓦斯成分以甲烷和氮气为主，其次为二氧化碳。9号煤层瓦斯分带为氮气～甲烷带，15号煤层瓦斯分带为氮气～甲烷带及甲烷带。
9号、15号煤层甲烷含量、瓦斯成分测定结果统计表
表2.1-2 煤层甲烷含量 号 ml/g.干燥无灰基 (点数) 9 (3)
自然瓦斯成份% CH4 CO2 N2 C2-C8 0.34-4.23 2.75 5.85-70.62 46.83 9.09-13.97 11.72 32
20.24-80.18 41.43 0.00-0.05 0.02 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
15 (10) 0.00-6.1742 1.70 0.00-94.01 42.53 0.64-60.39 14.84 2.13-89.91 41.19 0.00-1.57 0.16 矿井初期开采9号煤层，根据河南理工大学与业主共同编制的《山西高平科兴赵庄煤业有限公司瓦斯涌出量预测》，采用分源预测法，对矿井9煤层开采时的瓦斯涌出量预测结果为：矿井达到设计生产能力时，最大绝对瓦斯涌出量为22.81m3/min，最大相对瓦斯涌出量为8.77m3/t，设计矿井为低瓦斯矿井。但矿井部分区域瓦斯含量较高，可能存在瓦斯积聚现象，在开采靠近这些区域时应注意观测、加强通风，采取相应措施以保证安全生产。
2、煤尘爆炸性
9号煤层据Y补-2、Y补-3、Y补-4、Y补-5钻孔化验资料，火焰长度为0mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量(％)为0，煤尘无爆炸危险性；15号煤层据Y补-9、Y补-11、Y补-12、Y补-13钻孔化验资料，火焰长度为0mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量(％)为0，煤尘无爆炸性。
从测试结果来看，井田内9号、15号煤层煤尘均无爆炸危险性，但在实际生产中应做好井下防尘工作，确保职工身体健康，保证矿井财产安全。
3、煤的自燃发火倾向性
9号煤层据Y补-2号钻孔化验资料，煤的吸氧量(cm3/g)为1.25，自燃倾向性等级为Ⅰ，自燃倾向性为容易自燃。
15号煤层据Y补-9、Y补-11、Y补-12、Y补-13钻孔化验资料，煤的吸氧量(cm3/g)为1.00～1.30，自燃倾向性等级为Ⅰ，自燃倾向性为容易自燃。则15号煤层自燃倾向性为容易自燃。
4、地温、地压
根据邻区地温资料、附近矿井开采情况以及本区以往井温测量成果，区内地温梯度为1.6℃/100米，恒温带深度在70m左右，温度13℃～14℃。矿井范围及邻近煤矿均未发现地温和地压异常现象，该井田属地温和地压正常区，不存在热害和冲击地压危险。
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2.2 矿井水文地质
2.2.1 井田水文地质概况
1、区域水文地质概况
井田处于沁水盆地东南缘，属高平—晋城盆地三姑泉域水文地质单元。三姑泉域北起金泉山、色头一带，以丹河与浊漳河南源地表分水岭为界，与辛安泉域相邻；西北以丹河与沁河地表分水岭为界；西南以晋获断裂带白马寺断层为界，与延河泉域毗邻；南界以近东西向弧形褶断带地堑构造为界，自大箕-三姑泉-南石瓮一线为界；东至太行山麓隔水层隆起地带，从柳树口-夺火-黄金窑-马圈一带，与焦作泉域分界。
区域东部地势陡峻，出露一套碳酸盐岩地层，呈南北向长条状分布，含岩溶裂隙水，向西地势逐渐降低。区域中部和西部地区属高平-晋城盆地，多被切割成黄土丘陵和低山，海拔800～1100m。其间堆积厚度不等的松散沉积物，含有若干孔隙含水层。中西部有大量古生界碎屑岩地层出露，含一系列裂隙含水层，一般富水性较弱。盆地范围内奥陶、寒武系石灰岩地层自东向西、自南向北埋藏逐渐加大，富水性相对减弱。
丹河为区域内主要河流，在井田外西部由北向南流过，为沁河支流，属黄河流域。丹河河水流量受季节性影响较大，旱季时水量较小，雨季时水量增大，河床最宽约270m，最窄约50m，流量约0.0042～1.4088 m3/s。井田及附近还有一些中、小型水库，如秦庄水库等。
区域内主要地下含水岩组有：松散岩类含水岩组、碎屑岩类含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩类含水岩组、碳酸盐岩类含水岩组。分述如下：
（1）松散岩类含水岩组
由上第三系、第四系松散沉积物组成，分布于高平、晋城盆地及丹河河谷地带，其含水层段主要由含砂粘土、粉细砂及砾石组成。含水差异性大，水位埋藏浅，受地形地貌控制明显。钻孔单位涌水量为0.14～2.78L/s.m，渗透系数0.01～24.00m/d，水质属HCO3或HCO3·SO4型。
地下水主要补给来源为大气降水，水位受季节影响变化较大。径流区及排泄区不明
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显，一般以排泄于地表为主，局部也可通过构造等导水通道补给下伏含水层。
（2）碎屑岩类含水岩组
主要包括二叠系的一套陆相、过渡相碎屑岩层。由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，以风化裂隙水和构造裂隙水为主。钻孔单位涌水量为0.02～0.47 L/s.m，渗透系数0.004～1.750m/d，水质属HCO3或HCO3·SO4型。
由于受构造影响，该含水岩组在高平、晋城地区有较大面积出露，直接接受大气降水的补给。另外，通过构造通道等也可接受其它含水层水的补给。含水层组内各含水层一般相对独立，其间水力联系微弱，具有各自不同的水压值。地下水的运动一般以层间径流为主，在径流过程中，因沟谷切割、径流受阻，常形成泉排泄于地表。
（3）碎屑岩夹碳酸盐岩类含水岩组
指石炭系太原组砂岩及灰岩含水岩组，由砂岩、泥质岩、煤层和3～5层石灰岩组成，厚度约90m左右。其中石灰岩、砂岩为主要含水层，含层间砂岩及岩溶裂隙水，富水性取决于岩溶和裂隙发育程度。钻孔单位涌水量一般为0.05～0.42 L/s.m，渗透系数0.005～2.850m/d，水质属HCO3或HCO3·SO4型。
（4）碳酸盐岩类含水岩组
指奥陶系碳酸盐岩含水岩组，为本区最主要的含水层，具有埋藏深，厚度大，承压水头较高的特点。从区域水文地质条件来看，含水层岩溶裂隙较发育，富水性一般较好，水质良好，水质类型为HCO3 -Ca·Mg型水，主要接受裸露灰岩山区大气降水补给，其次为地表水及上部含水层地下水通过断裂向深部的渗漏补给，经径流区向三姑泉排泄。
2、井田主要含水层
①第四系、上第三系松散沉积物孔隙含水层
该含水层主要由具孔隙的亚粘土、砂、砾石等组成，区内大面积出露。松散层厚度一般小于50m，水位埋藏一般较浅，主要接受大气降水补给。该含水层渗透性好，仅局部含水，属富水性弱的孔隙含水层。
②基岩风化带裂隙含水层
风化带深度一般为50～70m，最深达100m。风化带含水层一般为潜水性质，局部承压，直接接受大气降水补给，在浅部风化裂隙较发育，富水性较强，随着深度的增加，
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风化裂隙发育程度越来越差，富水性也随之减弱。
③二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组、下统山西组砂岩裂隙含水层 为碎屑岩裂隙含水层，主要指二叠系上、下石盒子组、山西组砂岩及基岩风化带裂隙含水层，富水性取决于岩石裂隙的发育程度与所处构造条件，一般为弱富水性。受区域广泛开采3号煤的影响，煤层以上山西组与石盒子组的部分含水层已遭破坏，地下水在部分地段主要以潜水或上层滞水形式赋存，局部风化带以下含水层具一定承压性，在部分地段为非饱和带“过路水”。井田及其附近的3号煤层矿井涌水量一般不太大，且主要在雨季涌水量有所增多。据井田内施工的YS-1号钻孔抽水试验资料：单位涌水量0.0039-0.0040L/s.m，渗透系数0.004594~0.004669m/d。
④石炭系上统太原组灰岩、砂岩裂隙岩溶含水层
为碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水层，该含水层由K2、K3、K4、K5、K6五层石灰岩组成，单层厚0～12.06m，根据钻孔揭露情况，除个别钻孔外，一般岩溶裂隙不发育。从简易水文情况看，多数钻孔冲洗液均有少量漏失，钻孔水位变化较小。说明本含水层石灰岩局部岩溶裂隙较发育，其中尤以K2、K3为主。据井田内施工的YS-1号钻孔抽水试验资料：单位涌水量0.0039-0.0040L/s.m，渗透系数0.004594-0.004669m/d。
⑤碳酸盐岩岩溶含水岩组
为碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水层，井田内隐伏于煤系地层之下，未见出露。埋藏深度东西两侧较浅，中间较深。由石灰岩、泥质灰岩及白云岩等组成，为井田内主要含水层。从钻孔简易水文观测来看，254.77m处时出现漏水现象，且冲洗液消耗量增大，说明该处岩溶裂隙较为发育，507m时发生全漏水，不返水，钻孔水位稳定。
据井田内施工的YS-1号钻孔抽水试验资料：单位涌水量3.57L/s.m，渗透系数0.847m/d，水位埋深321.01m，水位标高为617.91m，水质类型为SO4·HCO3—Ca·Mg型。由此推测本井田内奥灰水位标高为615～625m，奥灰水流向大致由北向南，井田位于三姑泉域北部径流带上。
3、井田主要隔水层
①石炭系上统太原组底部及中统本溪组隔水层
该层主要由具塑性的铝质泥岩、粘土质泥岩及砂质泥岩等组成，位于15号煤层底板
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