煤炭人工采制样常见问题及对策煤炭人工米制样常见问题及对策煤炭人工采制样常见问题及对策摘要煤炭采样和制样,是煤质分析的两个最重要环节在 实际操作中,有时会遇到许多棘手问题,无法按现行采.制样 国家标准的条文进行操作本文通过对部分问题深入分析,提 出问题的解决对策,旨在与大家共同探讨其最好的解决方案关键词采制样棘手问题对策1煤炭人工米(制)样的现实性煤质分析,包括采样、制样、化验3个环节,误差也来源 于这)方面从统计角度看,若误差用方差表示,则煤质分析 的总误差有80%来源于采样,有16%来源于制样,分析化验仅 占4%因此,从一批量的商品煤中抽出几百公斤煤样,经过 一系列破碎、缩分,制成所需的分析煤样后,该批煤的质量指 标就已被确定可见,采取有代表性煤样,并将其无偏差地制 备成分析试样,是取得可靠数据的两个最重要环节为确保煤质数据的科学.准确,实际操作中,要严格按采 样和制样国标规定的方法进行操作但即便如此,还是会经常 遇到供需双方关于灰分、水分、发热量等纠纷究其原因,主 要由于双方都是人工采样,不但偶然误差较大,而且还往往存 在人工米制样无法解决的问题1) 米、制样程序不尽相同,完全依靠采制样人员对标 准的理解和把握程度;(2) 米、制样工具及设备规格各地也不统一;(3) 有的企业没有把采制样工作列为技术工作,人员文 化素质低,对标准理解仅局限于条文表面字意;(4) 实施过程中,当现实与标准无法对号入座时,不能 灵活运用;(5) 在极特殊情况下,无章可循。
煤炭贸易中,我们提倡使用机械化采样不仅可提高数据 可靠性,消除人为因素干扰,还可节省大量的人力.物力和财 力,提高工作效率目前,多数煤炭生产和利用企业仍采用人工采、制样这 里,不否认人工采制样方法的准确性,如果严格按国家标准操 作,人工采制样和机械化采制样均能够满足要求但在按国家 标准进行操作时,应遵循以下原则a. 采制样标准和其他煤炭化验标准在执行上有所不同米、制样标准是原则,不包含所有其具体情况;实际工作应在 两个标准的原则指导下,根据情况,设计出具体方案b・实际上,教条应用两个标准,就是违背两个标准关于 “代表性”和“无偏差”的原则:采样是采取有代表性煤样; 制样是制备出与所采煤样在物理性质或化学性质上无偏差的实 验室煤样2采样常见问题分析与对策2.1煤堆采样实际工作中,煤堆采样最普遍,但煤堆采样是所有采样方 式中代表性最差的一种,尤其是对于较大的煤堆1) 无论采样人员如何布置采样点,都分布在煤堆表面如果煤堆内部与其表面的品质差异较大,则其表面采取的 总样品质无法代表整批煤2) GB475规定,煤堆采样子样点应按煤堆顶、腰、底 分布,但未明确3条线分布比例通常,采样人员根据煤堆 顶、腰、底的大小主观选择,如(1: 2: 3)、(2: 5: 9)、(1: 3: 5)等,其原则是按质量基布点。
然而,由于粒度离 析与分聚,使煤堆在3层上的粒度分布不一致,造成采样系统 偏差,即大粒度煤的品质,对总样贡献的权重较大a.对策一用于结算的商品煤煤堆采样,应尽可能在高度 低于2m的煤堆上采样若必须在高于2m的煤堆上采,应仔细 核对煤堆的来源和煤种对于同一来源、同一煤种的煤堆采样, 一般能取得有代表性煤样;如无法确认是否来源于同一矿区、 同一品种煤,最好在装卸过程中分层采样,或对煤堆采样进行 检查水平评价,必要时迁移煤堆,并在迁移过程中分层采样b. 对策二顶、腰、底子样点分布比例,应根据煤堆形 状、粒度分布进行合理选择事实上,无论是港口、电厂,还 是矿区发煤站,很难见到标准锥形体煤堆因此,必须根据具 体情况决定;笔者较倾向(1:3:5)的比例布点2.2火车采样(1) GB475规定,“原煤、筛选煤火车采样不论车皮容 量,每车至少采取3个子样”但对于61〜63t的车皮, 1000t是16节车皮,按上述规定仅采48个子样,就违背 GB475表2规定的火车1000t采样单元至少采60个子样的规 定2) 原煤、筛选煤火车采样,每车至少3点,对角线分布,首尾点距离车角1m处,在用户挖坑0.4m采样。
但对于密 度较大的商品煤或车箱未装满,车角处无煤或少量煤情况下, 就给采样带来困难a.对策一GB475是1995、1996年修订的,当时的车皮 容量为50t/节,现已淘汰作为标准的缺陷,建议GB475修 订时改进目前执行GB475-1996时,笔者认为,采取补点的 办法较稳妥对于1000t采样单元,可将不足的12个子样均 匀分布于采样单元中;或规定每车皮至少采4个子样,这样, 对于1000t采样单元,采取的子样数目就为64个b.对策二车角处没有煤或少煤时,若遵循距车角1m处 采样,将影响样品代表性,会使采样产生系统误差笔者建 议,位置可向中心移动,可考虑距车角1・5m、2m这种办法 采取的子样较1m处的代表性好2.3煤流采样(1) 煤流速度过快,人工在皮带中部或皮带落流处不容易 采样2) 左、中、右轮流取样作为一个子样,人工无法实现皮带采样,应尽可能采用机械化采样器3制样常见问题分析与对策(1) 按GB474制样程序图制样,留样量过大实际上,彳艮 难真正按程序图中规定的各粒级最小留样量制样,尤其在使用 破碎-缩分联合制样机时,问题更突出例如,缩分比1/8的 制样缩分机,出料粒度W13mm时,若使最小留样量大于 15kg,则系统入料必须大于120kg;出料粒度W6mm时,系统 入料必须大于60kg。
2) 取全水方法不统一按照GB474规定,采用9点法在 W13mm和W6mm两种粒度下均可取全水样但对于量少的煤 样,无法采用9点法3) 空气干燥煤样实现过程不统一有采用自然凉干法, 有采用标准推荐的方法一低于50°C于烘箱中烘烤,且连续1h 质量变化小于0.1%两种方法得到的空气干燥基水分截然不 同,有时甚至相差4个百分点4) 存查样结果与原分析样结果的误差极限与现行GB483 规定的重复性限和再现性临界差均无法吻合当对分析结果置 疑,或买卖双方产生纠纷,或对化验人员考核,需要对存查煤 样再化验时,无论是在同一化验室,还是不同化验室,都没有 明确的误差界限a. 对策一GB474关于各粒级下最小留样量的规定,完全 以手工制样为基础其程序涵盖国内所有化验室的制样自动化 水平如机械化缩分煤样,笔者认为,可适当放宽对最小留样 量限制,否则会限制制样缩分机的适用范围当然,这应通过 实验证明:特定缩分比下,对于特定变异性的煤,在该留样量 下,其制样精密度必须满足GB474要求,且制样机留样和弃样 间无显著性差异b. 对策二全水分煤样的制取,既要考虑实验室要求,又 要兼顾煤外水分的大小按实验室对测煤全水分煤样的粒度要 求,选择制样程序时,原始粒度的煤样最好一次破碎就达到能 够在弃样中获得全水分。
但对于量少的煤样,如10kg左右, 采取9点法取全水分样,所造成的水分损失将大于用二分器缩 分方法国标规定,取全水分样,既要速度快,又要尽可能少 通过机器设备因此,取全水样时,应以满足水分损失最小的 方法为首选c. 对策三国内贸易中,空气干燥基水分仅作为校正和换 算用因此,无论是自然干燥还是空气干燥,只要煤样没有被 氧化,煤样水分均匀,且煤样称准,水分大小不会对干基结果 和收到基结果产生较大影响d. 对策四对存查煤样与原分析煤样结果间的误差极限应 分两种情况:一是在同一化验室,由同一人员实验,这时,应 以再现性临界差为极限值(不同化验室允许差);二是在不同化 验室实验,例如因纠纷引起,可以不考虑原来分析煤样结果, 以存查样结果仲裁4结论(1) 采制样标准是原则规定,它不可能包容所有具体情 况因此,必须具体问题具体分析;(2) 实际采样中,在不违背标准的思想和原则下,应以采 取有代表性煤样为出发点;(3) 实际制样中,应以无偏差制备出能代表总样性质的煤 样为工作原则扩展阅读:商品煤采制样培训考核试卷1(答案)采制化人员培训采制样考试试卷单位:姓名:分数一、填空题(30分)1、 一皮带运输机以350吨/小时的流量输送0〜25mm的洗 精煤,欲以1750吨为一采样单元进行采样。
如按时间间隔采 样时,每隔15min采1个子样如按质量间隔采样时,每隔 87.5t采1个子样2、 煤炭采样和制样的目的,是为了获得一个其试验结果 能代表整批被采样煤的的试验煤样采样的基本要求是被采样 批煤的所有颗粒都可能进入采样设备,每一个颗粒都有相等的 机率被采入试样中3、 在标称最大粒度小于150mm的批煤中,有时会存在粒 度大于150mm的大块物料(煤或矸石)采样时遇到大块物料 不能故意推开,应采入子样中采样后,将粒度大于150mm大 块物料和其它物料分别进行制样和化验,按粒度大于150mm大 块物料在批煤中的比例进行加权平均,以获得总样的参数(如 灰分或发热量)结果4、 对于标称最大粒度为50mm的400t筛选煤(AdV 20.00% )的煤堆按照1个采样单元采样,最终总样质量应至 少为170kg5、 在从火车、汽车和驳船顶部煤采样的情况下,在装车 (船)后应立即采样;在经过运输后采样时,应挖坑至0・4m〜0.5m采样,取样前应将滚落在坑 底的清除干净子样应尽可能均匀布置在采样面上,要注意在 处理过程(如装卸)中离析导致的大块堆积(例如,在车角或 车壁附近)6、一堆原煤筛分试验结果:〉150mm占1.2%、150〜 100mm 占 1.2%、100〜50mm 占 1.8%、50〜25mm 占 6.8%、V 25mm占89.0%,则对这堆原煤采样时每个子样质量至少为 3kg。
7、移动煤流采样可在煤流落流中或皮带上的煤流中进 行为安全起见,本标准不推荐在皮带上的煤流中进行8、 停皮带采样法是从停止的皮带上取出一全横截段作为 一子样,是唯一能够确保所有颗粒都能采到的、从而不存在偏 倚的方法,是核对其它方法的参比方法9、 按《煤样的制备方法》规定,在粉碎成0.2mm的煤样 之前,应用磁铁将煤样中铁屑吸去,再粉碎到全部通过孔径为 0.2mm的筛子,并使之达到空气干燥状态,然后装入煤样瓶中(装入煤样的量应不超过煤样瓶容积的3/4),以便使用时混 合,送交化验室化验10、 制样和化验误差几乎全产生于缩分和从分析煤样中抽 取少量煤样的过程中影响制样精密度的最主要的因素是缩分 前煤样的均匀性和缩分后煤样的留量11、试样制备的目的是 通过破碎、缩分、混合和干燥等步骤将采集的煤样制备成能代 表原来煤样特性的分析(试验)用煤样12、空气干燥是将煤样铺成均匀的薄层、在环境温度下使 之与大气湿度达到平衡空气干燥时煤层厚度不能超过煤样标 称最大粒度的1.5倍或表面负荷为1g/cm2(哪个厚用哪 个)13、全水分煤样可用棋盘法、条带法、二分器法和九点 法采取为避免水分损失,空气干燥前应尽量少对煤样进行处 理,采取全水分后余下的煤样,除九点法取样后的余样外,可 用以制备一般分析试验煤样。
14、 制备全水分煤样时空气干燥的目的主要是测定外在水 分和在随后的制样过程中尽可能减少水分损失制备一般分析 煤样时空气干燥的目的主要是使煤样顺利通过破碎和缩分设备 和避免分析试验过程中煤样水分发生变化15、 缩分是制样的最关键的程序,目的在于减少试样量 试样缩分可以用机械方法,也可用人工方法进行为减小人为 误差,应尽量使用机械方法缩分国家煤炭质量监督检验中心第1页共4页采制化人员培训 采制样考试试卷二、选择题(30分)1. 按照基本采样方案,最大粒度为25mm的20 t混煤 (Ad>20.00% )的煤堆上。