淺談減少煤樣采集誤差的方法

摘 要：煤樣的分析包括三個(gè)步驟，采樣、制樣、實(shí)驗(yàn)室分析。煤樣的采集又稱采樣，是指從大量的生產(chǎn)煤中采取有代表性的煤樣，它是煤質(zhì)分析的第一步，是制樣與分析的前提。大量實(shí)踐表明，導(dǎo)致煤質(zhì)分析結(jié)果最終偏離實(shí)際，誤差的80%來源于煤樣采取過程中出現(xiàn)的誤差，是產(chǎn)生誤差最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。如果所采取的煤樣不具代表性，不能代替整體煤的性質(zhì)，煤質(zhì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性就無從談起。因此在煤質(zhì)的分析過程中應(yīng)高度重視煤樣的采集工作。

關(guān)鍵詞：采樣；精密度；子樣；總樣；標(biāo)稱最大粒度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.069

1 定期對(duì)化驗(yàn)人員進(jìn)行思想文化教育和崗位技能培訓(xùn)

煤質(zhì)分析人員的工作責(zé)任心不強(qiáng)，操作不嚴(yán)謹(jǐn)是煤質(zhì)分析出現(xiàn)誤差的主要原因之—，提高操作人員的職業(yè)道德素質(zhì)和職業(yè)技能對(duì)減少誤差有重要意義。分析人員理解采樣的重要性，加強(qiáng)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，強(qiáng)化理論指導(dǎo)，增強(qiáng)業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，強(qiáng)化采樣人員的工作質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行GB475-2008《商品煤樣采取方法》，能有效控制人為誤差。

2 做好煤標(biāo)稱最大粒度的確定工作

標(biāo)稱最大粒度指的是與篩上物累計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最接近（但不大于）5%的篩子相應(yīng)的篩孔尺寸。只有確定了煤的煤標(biāo)稱最大粒度才能確定這批煤的采樣單元、子樣質(zhì)量及總樣的質(zhì)量，才能完成采樣的后繼工作。確定批煤的最大標(biāo)稱粒度應(yīng)當(dāng)取1個(gè)基本采樣單元，系統(tǒng)采樣至少25個(gè)子樣，總樣質(zhì)量至少1700公斤進(jìn)行篩分實(shí)驗(yàn)。用于篩分實(shí)驗(yàn)的煤樣在采樣時(shí)應(yīng)避免煤粒破損，應(yīng)采用在移動(dòng)煤流中停膠帶人工采樣法采樣。在實(shí)踐中，很多單位不重視批煤標(biāo)稱最大粒度的測(cè)定，采用目測(cè)或由運(yùn)煤?jiǎn)挝惶峁踔劣米畲罅６鹊拿毫Ｖ睆絹硖娲?，?shí)際上煤的標(biāo)稱最大粒度與煤粒最大粒度是完全不同的兩個(gè)概念，煤粒粒度大而標(biāo)稱最大粒度并不一定大。這些方法獲得的標(biāo)稱最大粒度本身不正確，直接導(dǎo)致子樣數(shù)目、子樣質(zhì)量及總樣量的不正確，是采樣出現(xiàn)誤差的重要原因之一。

3 嚴(yán)格計(jì)算采樣單元數(shù)和子樣數(shù)

在煤樣的采取過程中，我們必須先了解煤的基本信息，包括煤源、批量、煤的變異性、煤的標(biāo)稱最大粒度、運(yùn)輸及裝卸方式、子樣采取地點(diǎn)和方式等，在此基礎(chǔ)上按規(guī)定劃分好煤的采樣單元，再按采樣單元計(jì)算出這批煤的最少子樣數(shù)目。鼓勵(lì)一批煤分成若干采樣單元、每個(gè)單元按基本采樣單元子樣數(shù)采樣。在實(shí)際工作中采樣人員憑經(jīng)驗(yàn)辦事，通過目測(cè)確定采樣單元數(shù)和子樣數(shù)的情況屢有發(fā)生，這直接導(dǎo)致了子樣數(shù)目不符合要求，使分析結(jié)果達(dá)不到精密度要求。

4 總樣和子樣的最小質(zhì)量必須達(dá)到規(guī)定要求

試樣的顆粒數(shù)必須在1000才能有代表性，不同粒度的試樣其最小質(zhì)量必須達(dá)到一定的質(zhì)量后才能有代表性。并且最小子樣質(zhì)量采取的總樣質(zhì)量應(yīng)達(dá)到GB475規(guī)定的總樣最小質(zhì)量。實(shí)踐中我們往往只注意到了子樣的最小質(zhì)量，忽略了對(duì)總樣質(zhì)量的核定。這是煤樣采取最常見問題，是分析結(jié)果出現(xiàn)偏倚主要原因。對(duì)煤質(zhì)不均勻的來煤，還應(yīng)增加子樣的采集數(shù)量，保證其煤樣的代表性

5 采樣點(diǎn)的選取要合理

采樣點(diǎn)的選取方法包括系統(tǒng)采樣（時(shí)間基采樣或質(zhì)量基采樣）和隨機(jī)采樣（分層隨機(jī)采樣），要做好采樣間隔（min或t），子樣點(diǎn)的布置，避免采樣的隨意性。要在有代表性的煤層部位進(jìn)行采樣，采樣中要遵循布點(diǎn)均勻的采樣原則。比如在煤堆中采樣，不能只在煤層的底部進(jìn)行采樣，這是因?yàn)槭茈x析作用的影響，歸堆時(shí)大塊煤和矸石會(huì)散落在表層和堆底部，細(xì)碎的煤粒會(huì)堆集在中心和上層，要保證被采取的煤樣有足夠的代表性必須在采樣點(diǎn)上，先除去0.1M 的表層煤，然后邊挖邊采；同樣道理，我們也不能只在火車頂部采樣，應(yīng)采取全深度煤樣或不同深度（上、中、下或上、下）的煤樣；一般來說我們提倡在移動(dòng)煤流采樣，這種采樣方式能讓所有的煤粒有機(jī)會(huì)被采到，減少人為操作的主觀性有效提高采樣精密度。在移動(dòng)的煤流中采取煤樣可按時(shí)間基或質(zhì)量基以系統(tǒng)采樣或分層隨機(jī)采樣方式進(jìn)行，其中時(shí)間基采樣簡(jiǎn)單易操，誤差也小。采樣時(shí)應(yīng)從移動(dòng)橫截煤流中一次截取一個(gè)的斷面的煤樣，不能主觀取舍。

6 人工采樣工具應(yīng)符合基本要求

在火車、汽車或煤堆上采樣時(shí)采樣器開口尺寸應(yīng)滿足公式W≥3d要求，且不小于30mm，容量應(yīng)至少能容納1個(gè)子樣，試樣不溢出，不泄漏，在移動(dòng)的煤流中采樣時(shí)，落流采樣器開口的長(zhǎng)度應(yīng)大于被截煤流的全寬度（前后移動(dòng)截取時(shí)）或全厚度（左右移動(dòng)截取時(shí)），要充分保證整個(gè)煤流被全部截取。采樣過程中，不能將大塊煤或矸石等推開不采， 粘附在采樣器上的濕煤盡量少且易除去。所有采樣器，包括探管、螺旋鉆和其它類似采樣器應(yīng)按GB/T19494.3規(guī)定進(jìn)行偏倚試驗(yàn)，證明無實(shí)質(zhì)性偏倚后方可使用。

7 結(jié)束語

由于煤炭的特殊性及采樣的多樣性，采樣過程中完全避免誤差是不可能的。但是只要嚴(yán)格遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采樣，熟練地掌握操作技能，做到規(guī)范性操作就可以最大限度減少誤差。因此，煤質(zhì)分析工作者應(yīng)當(dāng)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，善于總結(jié)分析誤差產(chǎn)生的原因，因地制宜完善采樣方案，使采樣精密度不斷提高。

作者簡(jiǎn)介：何德秀（1970-），女，貴州六盤水人，本科，副教授，研究方向：煤質(zhì)化驗(yàn)和化學(xué)。