煤質(zhì)檢驗在選煤過程中的指導作用

洪啟忠

摘 要：礦井的煤質(zhì)特征是礦井設(shè)計的依據(jù)，決定著煤炭加工利用方向。為了查明掌石溝煤礦煤質(zhì)特征及其開采技術(shù)條件，結(jié)合歷次勘查鉆孔的煤質(zhì)測試資料與工作面采集的煤質(zhì)樣品測試成果，可作為動力用煤和民用煤;煤塵無爆炸危險性、具有自燃傾向性特征等較好的開采技術(shù)條件;研究成果可以為礦井煤的綜合利用以及煤炭資源清潔利用提供參考。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)檢驗;選煤

0 引言

在我們國家的經(jīng)濟發(fā)展當中，煤炭這個資源是非常必要的，然而，在煤炭資源中還可能會含有一定程度的硫元素，而硫含量的多少可能會對煤炭質(zhì)量的好壞有非常直接的聯(lián)系和影響，因此，我們在開采煤炭資源的過程中，需要仔細地測定硫含量的多少。當前我們國家有很大一部分的煤炭企業(yè)在檢測煤炭含量的時候可能會用到自動測硫儀這個儀器，在真正使用的過程中，這種儀器發(fā)生故障的概率也是比較大的，因此，我們應(yīng)該對使用自動測硫儀的具體方式盡可能地明確，并且在開始操作的時候能夠引起更多的重視，并且可以定期性地維護該儀器。

1 紅外線光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析應(yīng)用

近紅外光譜分析技術(shù)可用于對煤炭的水分、全硫、氫含量、工業(yè)分析、發(fā)熱量等指標進行檢測。水分是煤質(zhì)分析過程中的一個重要的指標，含水量越多的煤炭質(zhì)量越差，運用近紅外光譜技術(shù)組建出成分的近紅外光譜分析模型，進而可準確并且快速地檢測煤炭中水分;硫是一種有害的物質(zhì)，燃燒時，會產(chǎn)生大量的有害氣體，例如二氧化硫、三氧化硫等，在測硫時使用近紅外光譜技術(shù)選擇性高、重復性好;氫元素是煤炭中有機質(zhì)的主要成分，利用近紅外光譜技術(shù)在測氫時所需樣品用量少，操作簡單，并且分析成本低，其精密度高于國家標準中的三節(jié)爐檢測法;測定工業(yè)分析和發(fā)熱量時可大幅減少分析時間，準確度高[1]。所以，近紅外光譜分析技術(shù)非常適合在煤質(zhì)分析工作當中推廣使用。

2 地質(zhì)概況及煤巖特征

2.1 地質(zhì)概況

某礦區(qū)位于北天山分區(qū)的西北緣。發(fā)育的地層有古生代的石炭紀和二疊紀地層，這些地層組成本區(qū)山間凹陷基底。在此基底之上沉積中生代三疊紀，侏羅紀地層和第四紀地層。主要含煤地層為侏羅系下統(tǒng)八道灣組，鉆探控制地層厚度250～460m，平均307m。含編號煤層4層，煤層總厚30m，含煤系數(shù)9.8%，主要可采煤層為3-3號。某礦區(qū)位于山北部的盆地西邊地帶，區(qū)內(nèi)均為第四系覆蓋。石炭系為一套陸相碳酸巖、碎屑巖組成，構(gòu)成了中生界、新生界的基底。主要含煤地層為中統(tǒng)西山窯組，鉆探控制地層厚度270～340m，平均300m。含編號煤層2層，平均總厚6m，含煤系數(shù)2%。主要可采煤層為6號。

2.2 煤質(zhì)特征

宏觀煤巖觀測結(jié)果表明各煤層以半亮型--半暗型煤為主，其中3號煤含有較多的暗淡型煤，15號煤含有光亮型煤透鏡體。煤層的光澤以玻璃光澤或強玻璃光澤為主，具絲絹光澤和油脂光澤;煤層內(nèi)生節(jié)理和次生節(jié)理較發(fā)育，具中、細條帶狀，線理狀和透鏡狀結(jié)構(gòu)，貝殼狀和階梯狀新口;裂隙被黃鐵礦散晶、方解石細脈、石英等礦物填充。

3 導致煤質(zhì)化驗誤差的原因

在開展煤質(zhì)化驗的過程中，涉及較多的環(huán)節(jié)，且有較高的技術(shù)要求，同時煤炭質(zhì)量分布又存在不均勻的情況，很容易使得煤質(zhì)化驗工作出現(xiàn)偏差的情況。結(jié)合煤質(zhì)化驗的流程，可以將誤差分為采樣、樣本制備以及化驗誤差。上文提及，導致誤差的主要因素來源為樣本制備誤差以及采樣誤差，其他因素如儀器、化驗方法導致的誤差。煤炭為混合體，涉及不均勻的有機物、無機物，且不同煤炭存在不同的結(jié)構(gòu)以及個體屬性，因此煤炭采樣的質(zhì)量只能表示近似情況。出現(xiàn)采樣誤差的原因主要是由于工作人員操作規(guī)范性差，或是選擇不合理的采樣方法。對于不合理的采樣方法因素，主要是不均勻的采樣分布、不均勻的采樣密度導致的，由于該因素的存在，實際質(zhì)量與采樣質(zhì)量之間有較大的偏差，化驗得出的結(jié)果缺少代表性。采樣的工作人員出現(xiàn)誤差主要是自身缺少相應(yīng)的培訓工作，或是未按照相關(guān)的要求開展化驗工作，使得誤差出現(xiàn)。對于野外采集的煤炭樣本，不能對樣本進行直接化驗工作，需要首先進行處理、深加工工作，對樣本中的雜物有效消除，并進行過篩、烘干工作。在這一過程中，如果操作人員出現(xiàn)不當操作，很容易導致誤差出現(xiàn)，對化驗結(jié)果的精準度造成影響。在樣本制備階段，如果出現(xiàn)操作不當?shù)那闆r，也同樣導致誤差的出現(xiàn)[5]。

3.1 干燥誤差

在進行煤質(zhì)化驗水分測定時，煤炭樣品烘干方式、操作規(guī)范等都會對干燥結(jié)果產(chǎn)生影響，導致化驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，化驗人員在化驗過程中需要合理控制煤炭樣品的干燥誤差，結(jié)合煤炭樣品特點確定合適的干燥方法，以此確保煤炭樣品質(zhì)量?；炄藛T在烘干煤炭樣品時，選擇不合理的干燥方式或未按規(guī)定操作，都會使煤炭樣品產(chǎn)生高溫氧化反應(yīng)，破壞樣品的內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)，從而造成煤質(zhì)化驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。科學合理的烘干方式可以保證煤炭樣品多孔結(jié)構(gòu)不會受到水分變化的影響，以此防止在烘干過程中煤炭樣品性質(zhì)發(fā)生改變[4]。

3.2 爐溫升高過慢

在自動測硫儀中，爐溫控制系統(tǒng)具有非線性、參數(shù)時變、大滯后等特點，且系統(tǒng)溫度精度低于5‰，因此對升溫的快速性提出了較高的要求，一般要求在40min之內(nèi)溫度達到1150℃。在進行操作的時候，我們應(yīng)該將其中的溫度進行逐漸地、緩慢地升高，然而，若是在很長時間之后都處于通電狀態(tài)，但是其中的溫度狀況并不能夠符合相應(yīng)的標準，這樣，我們就可以認為電壓不足或是因為觸發(fā)電路而引發(fā)了一些關(guān)于質(zhì)量方面的問題，在這種比較特殊的狀況下，保險管熔斷也可能會促使溫度不能夠得到提高的狀況發(fā)生[3]。

4 煤質(zhì)化驗中減少誤差途徑和方法

開展煤質(zhì)檢測工作，需要保證科學性、嚴謹性。受到煤炭自身的復雜性、特性的不均勻性影響，同時工作人員的素質(zhì)、能力的影響，都會使煤質(zhì)化驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。為了對煤質(zhì)采樣中的誤差有效避免，需要保證選擇的煤炭樣品具有代表性，在對其應(yīng)用的過程中，需要保證均勻布點的原則，對不同的煤層開展采樣工作。在對煤炭正式采樣之前，需要首先保證抽樣方法的合理性，同時還要注意以下事項：在對煤質(zhì)采樣時，需要首先加強對工作人員的專業(yè)培訓工作，對煤層不同方面的情況進行充分的了解，比如煤層中煤樣的儲存方法、特性等，從而進一步對樣本的類型明確。需要保證煤層采樣的代表性。舉例而言，對于不同煤層而言，如果存在不均勻的煤層性質(zhì)，可以結(jié)合煤層中煤炭數(shù)量大小情況進行相應(yīng)的處理，如果是均勻的煤層性質(zhì)，則可以選擇任意煤層進行相應(yīng)的采樣活動。同時在對煤質(zhì)化驗的采樣方案設(shè)計的過程中，相關(guān)的工作人員需要在采樣數(shù)量、分布情況基礎(chǔ)上，保證方案較高的可行性、簡潔易懂，從而保證采樣工作的順利開展。此外，在明確采樣方案基礎(chǔ)上，需要選擇合適的容器、工具，并對運輸方式有效明確，保證真實的樣本[2]。

5 結(jié)語

隨著我國的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的問題也得到了社會各界更多的關(guān)注，尤其是與大家生活息息相關(guān)的污水處理，只有將污水問題處理好才能保證社會的長期可持續(xù)發(fā)展。需要各個地區(qū)根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況制定出切實有效的措施，加大污水處理與再生方面的資金與技術(shù)投入，不斷地優(yōu)化和完善現(xiàn)有的污水處理體系，大力推動污水處理企業(yè)的發(fā)展，重視污水處理與再生整體模式的創(chuàng)新工作，才能確保整體的生態(tài)環(huán)境得到提升[1]。

參考文獻：

[1]鄭剛，陳俊濤.煤質(zhì)對煤泥水性質(zhì)的影響及處理技術(shù)研究[J].礦產(chǎn)勘查，2020，11（08）：1702-1707.

[2]柳善鋒.煤炭洗選對煤質(zhì)提升的影響研究[J].中國資源綜合利用，2020，38（08）：92-94.

[3]竇阿濤.對焦化公司選煤廠的選煤方法及工藝的設(shè)計與研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2020（06）：83-84.

[4]陳云峰，邱廣雷.選煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件的研究與應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2020（02）：14-17+22+4.

[5]栗超.溫家塔煤礦選煤廠塊煤分選方案的技術(shù)經(jīng)濟論證[J].煤炭加工與綜合利用，2020（01）：32-34.