基于商品煤采制化精密度的方法探究

陳顯文++馮小莉

摘 要：近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人們對各種資源、能源的需求量也越來越大，尤其是煤炭資源。商品煤樣作為衡量商品煤平均性質(zhì)的煤樣，也是測量外銷煤質(zhì)量和處理質(zhì)量糾紛的重要依據(jù)。由于煤炭資源在開采過程中會(huì)受到各種因素的影響，導(dǎo)致質(zhì)量不均勻，因此想要提高商品煤質(zhì)量，則必須提高采制化精密度。煤炭企業(yè)首先要針對影響商品煤采樣、制樣和化驗(yàn)精密度的因素進(jìn)行分析，并針對提高商品煤采制化精密度的方法進(jìn)行研究和探討。

關(guān)鍵詞：商品煤；采制化精密度；采樣質(zhì)量

煤炭資源作為全球各個(gè)國家都非常重視的不可再生資源，人們對其開采質(zhì)量非常重視。我國針對商品煤的采取和制備主要是以GB475-2008《商品煤樣人工采取方法》和GB474-2008《煤樣的制備方法》規(guī)定進(jìn)行的。煤炭企業(yè)在進(jìn)行煤炭采樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行開采，以降低采制化過程中產(chǎn)生的誤差，提高采制化精密度，繼而提高商品煤樣質(zhì)量[1]。影響商品煤采制化精密度的因素較多，煤炭企業(yè)必須加強(qiáng)采制化管理，控制各種影響因素，確保采樣質(zhì)量。

1 商品煤采樣精密度的概述

精密度主要是指對某一事物或量進(jìn)行多次重復(fù)測定，不同測定值之間的相符合程度，體現(xiàn)出隨機(jī)誤差的大小，也是保證準(zhǔn)確度的必要條件。精密度對準(zhǔn)確度有較大的影響，即如果精密度不高，則準(zhǔn)確度也會(huì)不好，但即使精密度高，準(zhǔn)確度也不一定會(huì)好。常見用來測量精密度的方法主要有算數(shù)平均差、極差、標(biāo)準(zhǔn)差等。商品煤采樣精密度主要是指單次采樣測定值針對同一種性質(zhì)且來源相同的煤炭進(jìn)行采樣測定值，兩種測定值的平均差值的極限值[2]。

由于無論是在商品煤的采樣、制樣還是化驗(yàn)中，都會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，即進(jìn)行參數(shù)測量時(shí)，實(shí)際參數(shù)均會(huì)偏離該參數(shù)的真值。但如果不能夠真切了解真值，則難以測定偏移，繼而只能夠?qū)芏冗M(jìn)行估算。煤炭企業(yè)在進(jìn)行煤炭采制時(shí)，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)定精密度要求，如原煤和篩選煤的干基灰分低于20%時(shí)，則精密度要求為±1/10灰分，±1%（絕對值），干基灰分超過20%時(shí)，±2%（絕對值），精煤精密度要求為±1%（絕對值），其他洗煤產(chǎn)品±1.5%（絕對值）。

2 影響商品煤采樣、制樣和化驗(yàn)精密度的因素

2.1 影響商品煤采樣精密度的因素

商品煤采樣精密度是指煤炭企業(yè)在進(jìn)行商品煤采樣、制樣和化驗(yàn)的總精密度。其中在商品煤采樣中影響精密度的因素較多，包含采樣單元數(shù)、采樣單元子樣數(shù)目＼采用總樣和子樣質(zhì)量、采樣點(diǎn)的布置、采樣器的規(guī)格等。在眾多影響因素中，子樣數(shù)目是決定精密度的最重要的因素，即如果子樣數(shù)目太少，則該煤樣便缺乏代表性，此采樣精密度也會(huì)降低；而如果子樣數(shù)目太多，不僅不會(huì)提高采樣精密度，同時(shí)還會(huì)提高制樣工作量，因此子樣數(shù)目必須控制在合理的范圍內(nèi)。根據(jù)采樣相關(guān)規(guī)定要求，由于同一品種的煤炭品質(zhì)也不會(huì)全部相同，但如果煤炭質(zhì)量越優(yōu)秀，其品質(zhì)比較均勻，則所需要的子樣數(shù)目越少。如果煤標(biāo)稱最大粒度越大，則采樣子樣質(zhì)量越多[3]。為了能夠確保子樣數(shù)目在滿足要求和采樣點(diǎn)布置正確的同時(shí)，也能夠滿足精密度，則需要確保子樣量滿足要求。一般情況下采樣單元煤量子樣樹按照公式1進(jìn)行計(jì)算。

公式1

其中，N代表應(yīng)采子樣數(shù)，n代表被采樣煤批量。

由于煤炭資源存在不均勻且容易出現(xiàn)粒度離析情況，因此煤炭企業(yè)確定采樣點(diǎn)時(shí)需要將其均勻分布在煤炭資源中，確保相應(yīng)的顆粒均能夠進(jìn)入采樣設(shè)備，繼而提高煤樣的代表性，提高煤樣的精密度[4]。根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，采樣器具開口尺寸需大于30mm，滿足在容納一個(gè)子樣的同時(shí)，不會(huì)因?yàn)檫^滿而泄漏。如果采樣器具開口過小，則無法滿足大粒度采樣需求，即子樣質(zhì)量無法達(dá)到要求，繼而造成系統(tǒng)誤差。

2.2 影響商品煤制樣精密度的因素

在商品煤制樣中，影響精密度的主要因素包含縮分前煤樣的均勻性、縮分后煤樣留量，即設(shè)備器具性能、程序及污染等。一般人工縮分中，二分器縮分最好。因此為了能夠有效減少人為誤差，則煤炭企業(yè)需要注重加強(qiáng)對機(jī)械方法的應(yīng)用，或采用二分器縮分。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，二分器格槽開口尺寸必須超過最大粒度的三倍，且不能夠低于5mm，同時(shí)為了避免粉煤和水分損失，割槽傾斜度則必須大于60°。

煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)依據(jù)GB474-2208《煤樣的制備方法》控制縮分后的留樣量，并做好制樣設(shè)備和器具性能檢查工作，如避免破碎部件磨損，避免樣品污染等。同時(shí)在使用設(shè)備和器具之前，必須做好清理和沖洗，以降低制樣誤差。

2.3 影響商品煤化驗(yàn)精密度的因素

在商品煤化驗(yàn)中，影響精密度的因素主要有化驗(yàn)設(shè)備的性能，化驗(yàn)室溫度的變化等?；?yàn)工作人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)操作流程和規(guī)程開展化驗(yàn)工作，否則會(huì)明顯提升誤差，降低化驗(yàn)精密度。

3 提高商品煤采制化精密度的方法

3.1 提高商品煤采樣環(huán)節(jié)精密度的方法

煤炭企業(yè)在火車車廂頂部、煤堆等地方進(jìn)行采樣時(shí)，必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制好采樣方法、布點(diǎn)方式等，確保子樣數(shù)目、子樣質(zhì)量等滿足采樣標(biāo)準(zhǔn)要求[5]。煤炭企業(yè)需要注意子樣質(zhì)量需基本相等，同時(shí)不能夠扔和補(bǔ)，尤其要注重采樣點(diǎn)的正確性，盡量截取完整煤流橫截段作為子樣，確保子樣不會(huì)溢出。

為了保證煤炭企業(yè)采樣的質(zhì)量，煤炭企業(yè)在可以采用膠帶輸送和裝車運(yùn)走的過程中采取煤樣，或利用堆土機(jī)、挖掘機(jī)進(jìn)行采取。另外，還可以采用挖掘若干條橫斷面的方式。由于煤表面層長時(shí)間與外界環(huán)境接觸。因此，煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)在表面層以下至少0.2米的地方采樣。但如果是新裝車的煤，則無需滿足上述條件。

3.2 提高商品煤制樣環(huán)節(jié)精密度的方法

煤炭企業(yè)在利用全新的破碎機(jī)或縮分機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意先縮分精密度，并檢驗(yàn)縮分系統(tǒng)誤差，確保所有條件均得到滿足后才能夠投入到使用中，嚴(yán)格禁止使用不滿足條件的機(jī)器[6]。如果煤樣過多，則可以選擇性采用堆錐四分法縮分，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，但需要注意煤樣的大小。此外只有制備有粒度范圍要求的煤樣才需要進(jìn)行篩分，對于其他煤樣則無需進(jìn)行篩分。如果利用二分器縮分，則應(yīng)當(dāng)注意盡量使用小粒度級(jí)的煤樣縮分。

針對煤樣水分過大的問題，煤炭企業(yè)可以進(jìn)行煤樣干燥處理，如將煤樣放在盤中，在溫度低于50℃的環(huán)境下進(jìn)行干燥。

3.3 提高商品煤化驗(yàn)環(huán)節(jié)精密度的方法

煤炭企業(yè)需要注意定期對化驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，并控制好溫濕度變化，即如果溫度變化超過2℃，則需要注意對相關(guān)器具進(jìn)行重新校正?；?yàn)工作人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測定，如果結(jié)果出現(xiàn)超差情況，則必須重新測定。

4 結(jié)束語

綜上所述，煤炭企業(yè)在進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)，想要控制好商品煤樣的精密度，保證開采質(zhì)量，則必須嚴(yán)格依據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程開展工作。煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)商品煤采制化管理，針對采樣環(huán)節(jié)、制樣環(huán)節(jié)和化驗(yàn)環(huán)節(jié)等進(jìn)行控制，確保選擇科學(xué)合理的技術(shù)和設(shè)備，提高采樣精密度。