淺談如何減少煤質(zhì)化驗中的誤差

趙惠 徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司龐莊煤礦 221141

淺談如何減少煤質(zhì)化驗中的誤差

趙惠 徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司龐莊煤礦 221141

針對煤質(zhì)化驗中采、制、化過程中易出現(xiàn)的誤差，提出了相應(yīng)的控制方法。

前言

徐州礦務(wù)集團(tuán)龐莊煤礦是一座年生產(chǎn)能力260萬t的大型現(xiàn)代化礦井，由東城、龐莊、張小樓三對井口組成，現(xiàn)擁有東城、龐莊兩座洗煤廠，年入洗能力200萬t以上，張小樓井的大型重介洗煤廠正在建設(shè)中。潔凈煤產(chǎn)量占年產(chǎn)量的1/3，主要產(chǎn)品有低灰精煤、洗混煤、篩混煤等9大品種，其中低灰煤獲得國家銀質(zhì)獎，多種優(yōu)質(zhì)煤炭產(chǎn)品暢銷蘇、浙、滬等地，精煤出口日本等國。由于煤炭質(zhì)量要求較高，就需要高素質(zhì)、業(yè)務(wù)熟練的煤質(zhì)化驗員，而煤質(zhì)化驗是一項技術(shù)性很強(qiáng)、環(huán)節(jié)較多的工作，在采、制、化的整個過程中，由于煤的不均勻性，造成各個工作環(huán)節(jié)或多或少地產(chǎn)生各種偏差。而化驗操作者的技術(shù)水平直接影響測試結(jié)果。在平時的工作中，有些化驗員對國標(biāo)掌握的不深不透，不注意技術(shù)環(huán)節(jié)的鉆研學(xué)習(xí)，養(yǎng)成了錯誤的操作習(xí)慣，影響了化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，對煤質(zhì)常規(guī)化驗操作中化驗員普遍存在的幾點較突出問題進(jìn)行分析，以保證煤質(zhì)化驗的測值準(zhǔn)確，獲得理想、可靠的結(jié)果。

1 采樣誤差的控制

煤樣采取是煤質(zhì)化驗工作的第一步，也是煤質(zhì)化驗過程中產(chǎn)生誤差最大的一個環(huán)節(jié)。在實際工作中，產(chǎn)生采樣誤差的原因很多，歸結(jié)起來，大致有以下幾個方面：

（l）在采樣過程中，重復(fù)地在不具代表性的部位采樣。例如在膠帶運輸機(jī)上采樣，只在運輸機(jī)的一側(cè)采取。

（2）采樣工具不符合要求。如在火車皮頂部采樣，使用的采樣鏟太小，以至采不起大的煤塊。

如果所采取的煤樣不能正確地反映出總體的各種性質(zhì)，那么該煤樣沒有代表性，要保證所采取的煤樣具有代表性，就必須采取以下方法加以控制：

①若被檢查的對象是性質(zhì)均勻的物質(zhì)(例如煤泥水)，則從中采取少量試樣就有充分的代表性；若被檢查的對象性質(zhì)在不同的時間里都比較均勻，則在較長時間從中采一次樣品，試樣也有充分的代表性。

②若被檢查的對象是性質(zhì)不均勻的物質(zhì)(例如原煤)，若采取的試樣量過少就很難保證試樣有充分的代表性。為了獲得代表性較好的試樣，可以根據(jù)被檢查對象的數(shù)量的大小分別處理：若對象數(shù)量不大，是以采取先摻和均勻，然后從中縮分出試樣的辦法(粒度大于25毫米的物料，應(yīng)先破碎后再縮分)；若對象數(shù)量很大，因無法摻和均勻，只能在被考察對象的不同部位(要均勻分布)多采一些子樣，合在一起匯成一個總樣。

③在采樣時，子樣的質(zhì)量必須滿足試樣代表性的要求。被檢物料粒度上限大時性質(zhì)不一定均勻，所以子樣質(zhì)量要大；此外，子樣的質(zhì)量同時應(yīng)滿足試驗分析項目對總樣質(zhì)量的要求。

在實際工作中，我們應(yīng)采取適當(dāng)?shù)牟蓸臃椒朔谫A運過程中物料的偏析現(xiàn)象。采樣點應(yīng)設(shè)在膠帶、溜槽、礦漿出口處等空間煤流中。采樣要垂直于煤流的全斷面，保證在采樣的一瞬間，按物質(zhì)組成的比例取出子樣。

2 制樣誤差的控制

由于采樣與試驗所要求煤樣數(shù)量差異，這就需要從所采得的大量煤樣中，通過煤樣制備工序，制成試驗所要求的粒度和質(zhì)量，縮制后的少量煤樣應(yīng)在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和工藝特性上基本接近所采煤樣，并能代表原始煤樣的性質(zhì)。大量的原始煤樣的質(zhì)量具有不均勻性，因此，從其中任意采取一部分煤樣是不能代表整個煤樣基本性質(zhì)的，這就必須使分析煤樣與原始煤樣的性質(zhì)達(dá)到基本一致。制樣過程雖不復(fù)雜，但它是煤質(zhì)分析的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。一般說來，采樣誤差通常大于制樣誤差，但制樣操作不當(dāng)，制樣誤差也會高于采樣誤差。制樣過程中，可能發(fā)生兩種誤差：系統(tǒng)誤差和縮分誤差。

2.1 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差導(dǎo)致測定結(jié)果，不是偏高就是偏低，通常只是一個符號(即總是正號或總是負(fù)號)。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因可能是外部物質(zhì)混入試樣，或一部分物質(zhì)（如細(xì)粒或水分）有所損失。這些誤差可以通過采用單一制樣工具，即灰分相近或同一產(chǎn)品用一套制樣設(shè)備。另外加強(qiáng)操作管理和嚴(yán)格執(zhí)行國標(biāo)等，都可以減小制樣誤差。

2.2 縮分誤差

縮分誤差是隨機(jī)的，有時可能為正，有時可能為負(fù)，大小不等。產(chǎn)生縮分誤差的主要原因在于保留的一部分而棄掉另一部分，一般說來，保留的部分越少，這種誤差越大，反之亦然。在原則上，為了減少隨機(jī)誤差，在每步縮分中，最好保留盡可能多的煤樣，但在實際工作，煤樣的量大會給后工序帶來困難。制樣階段以獲得足夠小的制樣方差而使煤樣量盡可能少為目的。試樣縮分要求操作人員，必須心細(xì)，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作?？s分后要求保留煤樣的數(shù)量，取決于進(jìn)行縮分時煤樣的最大粒度、灰分和對制樣過程要求的精密度。縮分方法主要有堆錐四分法和二分器法。堆錐四分法比較適用，但有明顯的不足，一是縮分誤差較大，二是過程較長。所以有條件的應(yīng)盡量使用二分器法。

3 干燥誤差的控制

干燥是除去煤樣中大量水分的操作過程，目的是減少煤樣水分含量，保證煤樣在制樣過程中能順利通過各種破碎機(jī)、縮分機(jī)、二分器，不糊篩底。

干燥的方法有2種：自然風(fēng)干和在干燥箱中干燥.有人為節(jié)省時間，把烘箱溫度調(diào)高或在電爐上烘烤煤樣。在這樣的高溫度下，煤樣會發(fā)生氧化變質(zhì)，從而改變了煤本身的物理和化學(xué)性質(zhì)，分析試驗時就得不到正確的結(jié)果。

為此，在初始煤樣量較大、水分很高的煤樣，無法進(jìn)行制備時，可將煤樣全部攤在制樣室的鋼板上自然風(fēng)干，干燥到可以制樣時為止；煤樣制備到一定粒度，影響進(jìn)一步制樣時，應(yīng)根據(jù)煤樣的數(shù)量、時間要求、設(shè)備情況等，決定采用自然風(fēng)干或用干燥箱干燥。通常，制備小于3mm或小于1 mm的100g待磨制的0.2mm空氣干燥基煤樣時，應(yīng)在干燥箱中干燥，干燥箱溫度不能超過50℃。

4 分析誤差的控制

煤質(zhì)分析是整個采、制、化系統(tǒng)工作的最后一道環(huán)節(jié)，分析結(jié)果的正確與否是以對煤樣進(jìn)行平行分析，兩個分析結(jié)果之間的差值按國家標(biāo)準(zhǔn)允許誤差的數(shù)值進(jìn)行判定，出現(xiàn)分析結(jié)果超誤差主要有以下幾方面：

（1）分析人員責(zé)任心不強(qiáng)，質(zhì)量意識淡薄。（2）分析人員業(yè)務(wù)操作技能不熟，國標(biāo)知識不全面。（3）天平分析室內(nèi)溫度及振動影響天平分析精度。（4）管理松懈及相關(guān)制度不嚴(yán)。

為減少采、制、化過程中的誤差，通過對分析煤樣建立抽檢查制度，不定期對分析煤樣進(jìn)行抽查，并把抽查結(jié)果納入個人月終考評，從而提高分析人員的責(zé)任心；對分析人員進(jìn)行業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)來提高個人操作技能；定期請相關(guān)鑒定機(jī)構(gòu)對天平、烘箱、馬弗爐進(jìn)行鑒定，以提高設(shè)備的精確度。

[1]楊金和，陳文敏，段云龍.煤炭化驗手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.2004.

[2]李英華.煤質(zhì)分析應(yīng)用指南[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.2006.

[3]選煤廠技術(shù)檢查與質(zhì)量管理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.2000.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.021

趙惠（1976-），女，江蘇徐州人，本科學(xué)歷,2009年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，現(xiàn)在徐州礦務(wù)集團(tuán)龐莊煤礦從事煤質(zhì)化驗工作。

煤質(zhì)化驗;采樣;誤差; 控制