煤質(zhì)檢驗中的誤差分析及解決措施

韓慧穎

雞西市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢測中心

煤質(zhì)檢驗中的誤差分析及解決措施

韓慧穎

雞西市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢測中心

本文對于煤質(zhì)檢驗之中存在的問題進(jìn)行了介紹，對煤樣的采取、制備和分析之中產(chǎn)生誤差的主要原因進(jìn)行了分析，并提出了對應(yīng)的解決措施。

煤質(zhì)檢驗；誤差分析；解決措施

一、煤質(zhì)檢驗誤差分析的意義

煤質(zhì)檢驗結(jié)果是評定煤炭質(zhì)量及其工業(yè)利用價值，真實反映煤的組成和特性，充分合理地利用各種煤炭資源，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的重要依據(jù)。在煤樣采、制、化的整個過程中，由于煤的不均勻性，可能會造成各個工作環(huán)節(jié)或多或少地產(chǎn)生各種偏差。誤差的產(chǎn)生是不可避免的，這就要求我們在工作過程中，提高采礦、制備、化工作質(zhì)量，采取相應(yīng)措施來減小誤差。

二、煤樣的采取

煤炭樣本的采取是煤樣檢驗的第一步，在這一步驟之中采樣的隨機性和質(zhì)量都會直接影響后續(xù)的檢驗工作。因此，這一步也是最容易引起檢驗誤差的一步。在調(diào)查之中，數(shù)據(jù)顯示在煤質(zhì)檢驗過程之中，由煤質(zhì)采樣引起的誤差占所有誤差數(shù)量的80%，因此，在煤質(zhì)檢驗時，檢驗人員要重視采樣環(huán)節(jié)。

1、產(chǎn)生誤差的原因

在煤樣的采集過程之中，其采集操作和采集意識的不足都會造成煤樣檢驗之中的誤差。在采樣過程之中，首先要注意的就是所采集的煤樣要具有代表性，只有具有代表性和典型性的煤樣才可以反應(yīng)煤炭采集質(zhì)量的真實水平。假如采樣之中不在具有代表性的部位采樣，且采樣過程之中不遵循采集點均勻分布的原則，那么，所采集的煤樣就不具備代表性，無法反應(yīng)該煤礦之中煤炭質(zhì)量的真實水平。比如，假如在采集的過程之中僅僅采集煤堆底部的煤炭，就會造成采樣的不均勻，無法反應(yīng)真實的質(zhì)量水平。

2、采樣誤差解決措施

根據(jù)在煤樣采樣之后的實驗質(zhì)量檢驗中的一些資料表明，煤炭采樣、制樣和實驗化驗三方面內(nèi)容都對檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性有著影響。按照調(diào)查結(jié)果，煤炭采樣的影響較大，且在實驗之中無法被很好的控制，這主要是由于煤炭樣本的粒度和組分不均勻，作為混合物，其處理的難度較大。

為了保證煤炭取樣的真實性，在采樣過程之中要保證所取的少量煤樣可以代表全部煤的真實質(zhì)量，要保證取樣的代表性和平均性，減低在采樣過程之中出現(xiàn)偏差的可能性。采樣人員要按照采樣標(biāo)準(zhǔn)和采樣的基本方法平均布點，并根據(jù)煤炭的實際情況選擇和確定采樣點的個數(shù)，確保采樣具有代表性。同時，采樣之中技術(shù)人員要對各個樣品的種類、時間以及礦別進(jìn)行記錄，保證采樣記錄完善，為樣品的質(zhì)量檢驗提供參考資料，提高采樣質(zhì)量。

三、煤樣的制備

1、煤樣制備之中產(chǎn)生誤差的原因

對煤炭樣品的處理主要是為了使樣品符合實驗使用的要求，在處理之中，首先要進(jìn)行的是對煤炭樣品的破碎，但是，在實驗中許多實驗人員使用手工破碎，多次的破碎會引起煤炭樣品粒度的不均勻，從而引起實驗檢驗誤差。除此之外，在破碎之后還要對樣品進(jìn)行篩選，假如篩選過程之中所使用的篩子不均勻也會引起實驗誤差。人工混合時，可能因摻合不均勻引起誤差。在制備過程之中，也有可能因為實驗人員的操作不仔細(xì)，煤樣制備中因樣品標(biāo)簽錯號丟失、相互混雜污染引起較大誤差。

2、誤差解決措施

收到煤樣后，應(yīng)按來樣標(biāo)簽逐項核對，并應(yīng)將煤種、品種、粒度、采樣地點、包裝情況、煤樣質(zhì)量、收樣和制備時間等項詳細(xì)登記在冊，并進(jìn)行編號。認(rèn)真編寫煤樣標(biāo)簽，寫明化驗編號、來樣編號、收樣日期、制樣日期、要求分析項目，必要時要標(biāo)明樣品粒度和質(zhì)量。在制樣前，應(yīng)先根據(jù)GB474和相關(guān)測試方法標(biāo)準(zhǔn)檢查制樣設(shè)備和各種樣篩，確認(rèn)其規(guī)格和性能符合要求。制樣操作應(yīng)嚴(yán)格按照制樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，盡量做到一次破碎到所需粒度，避免多次破碎。

四、分析化驗

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，是以對同一試樣進(jìn)行兩次重復(fù)測定，兩次重復(fù)測定結(jié)果的差值（重復(fù)性限與再現(xiàn)性臨界差）不得超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行判定。

1、誤差原因

煤的所有測試項目均采用現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，有時也采用其它替代方法進(jìn)行測定。各種方法的適用范圍不同，如快速灰化法適于例行分析，緩慢灰化法適于仲裁分析，同一試樣測定方法不同會導(dǎo)致結(jié)果的偏差。在檢驗過程之中的誤差主要是由于儀器設(shè)備本身不夠精密、試劑不合格造成誤差。如容量瓶等未經(jīng)校正，分析天平放置不水平，高溫爐恒溫區(qū)不穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)溶液未標(biāo)定等。

2、改善措施

采用新方法測定要經(jīng)過對比驗證實驗，證實其精密度和準(zhǔn)確度滿足參數(shù)要求；在能確保測試質(zhì)量的前提下，也可使用原理先進(jìn)、測值準(zhǔn)確、速度快、效率高的新儀器。通過對反應(yīng)參與物質(zhì)的化學(xué)活性的測定來控制互相反應(yīng)的效率。煤炭與二氧化碳的反應(yīng)速率基本是根據(jù)質(zhì)量守恒原理來計算得出，通過控制二氧化碳參與反應(yīng)的數(shù)量，并在反應(yīng)之后對生成物的質(zhì)量進(jìn)行測量，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的過程就可以計算出該反應(yīng)的反應(yīng)速率，進(jìn)而得出該反應(yīng)的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)在與氧氣的燃燒反應(yīng)結(jié)束之后，生成的碳會被收集到另一個反應(yīng)容器之中，與水蒸汽進(jìn)行反應(yīng)。該反應(yīng)的進(jìn)行場所是一整套的化學(xué)反應(yīng)參數(shù)測定的儀器，以便于測定反應(yīng)的過程之中，水蒸汽與煤炭反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)。為了方便數(shù)學(xué)模型之中的數(shù)據(jù)計算，一般把反應(yīng)的初始條件進(jìn)行設(shè)定，一般將顱內(nèi)的氣溫設(shè)定為較高的初始值，將煤炭的燃點設(shè)定為數(shù)學(xué)模型的邊界條件，并且將氣體的參與因素設(shè)定為方程的已知參數(shù)，解決穩(wěn)態(tài)過程之中的計算問題。通過對穩(wěn)態(tài)方程的計算，可以得出在煤炭的氣化過程之中，爐內(nèi)的氣體和固體的各自濃度和反應(yīng)速度。從計算之中，我們可以了解到，煤炭的燃點越低，其化學(xué)反應(yīng)的活性越強，并且可以從方程的計算結(jié)果之中，得出反應(yīng)的參與原料的主要參數(shù)進(jìn)行分析。

五、結(jié)語

煤質(zhì)檢驗結(jié)果是評定煤炭質(zhì)量及其工業(yè)利用價值，真實反映煤的組成和特性，充分合理地利用各種煤炭資源，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的重要依據(jù)。

[1]桂德懷.高等應(yīng)用數(shù)學(xué)(第2冊)[M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，2007（11）：80-81.

[2]張國昌.高等數(shù)學(xué)(第1冊)[M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，2003（8）：137-138.

[3]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2001.