煤炭采制樣常見問題分析及對策
摘要：在煤質(zhì)分析的過程中，煤炭的采樣和制樣是兩個非常重要的環(huán)節(jié)。在煤炭采制樣過程中容易出現(xiàn)一些問題，例如機(jī)械化采制樣容易出現(xiàn)混樣、人工采制樣的設(shè)備規(guī)格和工具不統(tǒng)一、采制樣時未按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、不重視采制樣的崗位等等。本文對此進(jìn)行了梳理，并提出了煤炭采樣和煤炭制樣方面的相應(yīng)對策。
關(guān)鍵詞：煤炭;問題;采制樣
煤炭的采制樣必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行操作，煉焦企業(yè)要加強(qiáng)對采制樣工作的管理，不斷提高煤炭采制樣操作的規(guī)范性和科學(xué)性，使煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確性得到有效的保障，從而對原料煤的供應(yīng)進(jìn)行保障。
一、煤炭采制樣
作為一種無機(jī)和有機(jī)混合物，煤炭具有顆粒組成和化學(xué)組成不均勻的特點(diǎn)。由于管理水平、運(yùn)輸方式、貯存方式、開采方式的不同，煤炭的質(zhì)量也會有所不同。煉焦用煤對于煤炭的結(jié)焦性、黏結(jié)性、揮發(fā)份、灰份等質(zhì)量指標(biāo)都有著較高的要求。與此同時煉焦行業(yè)還對煤炭中的有害元素的含量有一定的要求，主要是為了減少煉焦過程中的環(huán)境污染。煤炭是一種非均質(zhì)混合物，在煉焦之前必須對煤炭質(zhì)量進(jìn)行規(guī)范的分析。
煤質(zhì)分析的主要環(huán)節(jié)有煤質(zhì)化驗(yàn)、制樣和采樣。根據(jù)相關(guān)調(diào)查，采樣環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差約占煤質(zhì)分析總誤差的80%，制樣環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差約占煤質(zhì)分析總誤差的16%，而煤質(zhì)分析化驗(yàn)，環(huán)節(jié)等誤差率較小。這主要是由于批量煤的質(zhì)量指標(biāo)是靠少量的分析試樣得到的，而分析試樣是從批量的商品煤中采出的，而且還要經(jīng)過一系列的縮分和破碎。因此要保障煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確性就必須保障煤樣的代表性，并且在制備、分析試樣的過程中盡量減少誤差。
二、煤炭采制樣中的常見問題
2.1 對煤炭采制樣的重視程度不足
一些企業(yè)煤炭采制樣的重視程度不足，造成在日常工作中沒有對采制樣崗位進(jìn)行足夠的資金投入，也沒有對其進(jìn)行有效的監(jiān)督和檢查。甚至一些企業(yè)的采制樣工作沒有被列為技術(shù)工作，采制樣工作人員的專業(yè)素質(zhì)和文化程度偏低。一些企業(yè)為了降低采制樣成本，甚至選擇沒有經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的員工來進(jìn)行采制樣工作。
2.2 采制樣程序不夠規(guī)范
化驗(yàn)單元會受到不同體量的影響而產(chǎn)生差異，由于沒有化驗(yàn)單元和體量的概念，在采制樣的過程中出現(xiàn)不夠規(guī)范的現(xiàn)象。在采取和制備試樣時，沒有完全按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，采制樣人員的工作具有一定的主觀性。如果基本化驗(yàn)單位與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)不符，其往往沒有按照規(guī)定相應(yīng)的減少或者增加子樣數(shù)目，而這造成了在實(shí)際的采制樣程序中子樣的數(shù)量與規(guī)定不符，在進(jìn)行干燥、縮分、篩分和破碎時也沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)的步驟進(jìn)行操作。
2.3 各地對人工采制樣的設(shè)備和工具具有不同的規(guī)格
按照相應(yīng)的規(guī)定，應(yīng)該按照被采樣煤的標(biāo)稱最大粒度來確定采樣工具的直徑和大小，以被采樣煤標(biāo)稱最大粒數(shù)的3倍作為采樣工具的最小直徑、寬度和長度，并保障每次采取的煤樣質(zhì)量滿足相應(yīng)粒度的最小子樣質(zhì)量要求。然而在實(shí)際的操作過程中，采樣工具往往達(dá)不到相應(yīng)的尺寸，無法采取原煤中超過150毫米的矸石和煤料，這也導(dǎo)致了頻繁出現(xiàn)漏采現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了試樣的代表性。
2.4 采制樣方式具有局限性
從總體上而言，機(jī)械化采制樣具有更好的國標(biāo)執(zhí)行力度，能夠消除人為因素的影響，其試樣也具有更高的代表性，但是由于設(shè)備的清掃比較困難，容易出現(xiàn)混樣現(xiàn)象。人工采制樣是當(dāng)前大多數(shù)焦炭生產(chǎn)企業(yè)的主要采制樣方式，這是由于煤自身組成的不均勻性會對機(jī)械化采制樣造成一定的限制。
三、煤炭采樣過程中的常見問題和相應(yīng)對策
3.1 堆煤采樣
堆煤采樣在實(shí)際操作中用的比較普遍，但是其具有比較低的采樣代表性，因此不推薦直接在靜止的大煤堆上采樣，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
第一，在采樣中往往只能在煤堆的表面分布采樣點(diǎn)，無法采取煤堆中間的部分。然而在粒度分聚和離析的影響下，煤堆表面的品質(zhì)和內(nèi)部的品質(zhì)具有較大的差異，因此表面采取的總樣品質(zhì)不能對整批煤的品質(zhì)進(jìn)行代表。
第二，根據(jù)《商品煤樣人工采取方法》，應(yīng)該在煤堆的底部、腰部和頂部分布煤堆采樣子樣點(diǎn)。一般情況下采樣人員對于底部、腰部、頂部的位置布點(diǎn)的判斷具有一定的主觀性，由于各種原因常常無法采取煤堆頂部的煤樣，嚴(yán)重的影響了采樣的準(zhǔn)確性。值得注意的是，在實(shí)際情況中標(biāo)準(zhǔn)的錐形煤堆比較少見，這就需要采取靈活多樣的方式進(jìn)行操作，以煤堆的粒度分布和形狀為依據(jù)來選擇合適的采樣子樣點(diǎn)，布點(diǎn)的比例一般為1：3：5。
第三，如果是用于仲裁的煤堆，或者用于結(jié)算的商品煤的煤堆，可以在裝卸中進(jìn)行分層采樣，也可以遷移煤堆，并在遷移的過程中完成采樣工作。
3.2 汽車采樣和火車頂部采樣
在汽車和火車頂部采樣中，采用人工采樣的方法只能對車廂中部和表面的煤樣進(jìn)行采樣，底部的煤樣則很難被采到，這也造成了試樣具有較低的代表性。而且需要進(jìn)行高處作業(yè)，具有較大的勞動強(qiáng)度和一定的安全風(fēng)險。因此，應(yīng)該使用機(jī)械化采樣的方式進(jìn)行采樣，既可以提高試樣的代表性，也可以降低勞動強(qiáng)度和安全風(fēng)險。
確定了子樣的數(shù)目之后，在子樣點(diǎn)的布置時要嚴(yán)格遵循"均勻布點(diǎn)"的'原則，使每一部分煤被采出的機(jī)會是均等的。應(yīng)按照系統(tǒng)采樣法或隨機(jī)采樣法，均勻布置子樣點(diǎn)。這是為了保障試樣的代表性，能夠?qū)γ寒a(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行真實(shí)的反應(yīng)。
3.3 煤流采樣
我國明確規(guī)定了煤流中采樣的子樣間隔時間，然而在人工采樣中會存在間隔時間不一致的問題，采樣人員往往僅憑經(jīng)驗(yàn)來判斷間隔時間。而且煤流具有較快的速度，在人工輸送的過程中不僅不易采樣，而且還容易出現(xiàn)安全隱患。人工采樣的缺陷在于要根據(jù)煤流量的大小在煤流斷面中分兩到三次進(jìn)行橫截，來采取一個子樣。這就要求按照一定的順序進(jìn)行采樣，不要重復(fù)采樣，避免粒度偏析而產(chǎn)生的誤差。GB 475-2008中不推薦在皮帶上的煤流中進(jìn)行人工采樣，因此在條件允許的情況下，盡量安裝皮帶中部或皮帶端部采樣器，從而對煤流全斷面進(jìn)行采取，并保證相等的間隔時間，提高試樣的代表性。為了使煤流采樣能夠達(dá)到相應(yīng)的精密度，要對子樣的數(shù)目進(jìn)行確定，并規(guī)定每個子樣的質(zhì)量。當(dāng)子樣數(shù)或子樣質(zhì)量不符合要求時則不具有代表性，難以達(dá)到一定的采樣精密度。
四、煤炭制樣過程中的常見問題和相應(yīng)對策
�、僭谶M(jìn)行人工制樣時，很容易對制樣程序進(jìn)行人為的簡化，在縮分、混分、篩分和逐級破碎時都沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在制備有粒度要求的試樣時應(yīng)使用逐級破碎的方法進(jìn)行破碎。進(jìn)行破碎和縮分工作前，應(yīng)先將設(shè)備和制樣工具清掃干凈。
�、谠谶M(jìn)行分析煤樣的制備時，如果煤樣過濕，則要先對碎粒度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)行初干燥才能制備，保證其能夠順利地通過縮分機(jī)、篩子和破碎機(jī)。但在制樣過程中很多制樣人員沒有嚴(yán)格按照相關(guān)程序進(jìn)行干燥，對煤樣直接進(jìn)行縮分、過篩和破碎，沒有及時清潔設(shè)備，很容易造成混樣。
③沒有制定系統(tǒng)的煤樣空氣干燥方法。一些企業(yè)不注意控制煤樣的烘干時間，使煤樣處于高溫的時間過長而產(chǎn)生氧化，對煤樣的黏結(jié)性和結(jié)焦性造成了影響，使煤樣的膠質(zhì)層厚度和黏結(jié)指數(shù)都出現(xiàn)了不同程度的降低。通常情況下，可以將煤樣放入低于50℃、帶空氣循環(huán)裝置的烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥，使其達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。也有一些企業(yè)采用自然晾干法，將煤樣鋪成均勻的薄層、在環(huán)境溫度下使之與大氣濕度達(dá)到平衡。
④制取全水分煤樣時不僅要對實(shí)驗(yàn)室要求進(jìn)行考慮，還要考慮到煤樣的外在水分大小。為了減少水分的損失，應(yīng)盡量提高全水分煤樣的制備速度，并盡早抽取，不要對其進(jìn)行反復(fù)的破碎和縮分。盡量在一次破碎中從原始粒度煤樣中獲得全水分試樣。
�、菰谕瓿擅簶拥闹苽渲�，還要將其在空氣中靜置一段時間，從而使煤樣與空氣濕度達(dá)到平衡。再將其裝入煤樣瓶中。裝入的煤樣量應(yīng)不超過總?cè)莘e的四分之三，留出一定的空間進(jìn)行攪拌和混合。
五、結(jié)語
在煉焦行業(yè)中，對于煤炭的需求量很大，對煤炭的質(zhì)量也有著較高的要求。煉焦企業(yè)要提高對煤炭質(zhì)量的重視，將煤炭質(zhì)量指標(biāo)作為一個重要的生產(chǎn)依據(jù)，采取有效的措施來提高煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確性。要提高對煤炭采制樣工作的重視程度，加大管理力度，減少人工誤差，從而對煤炭的質(zhì)量進(jìn)行保障。
參考文獻(xiàn)：
[1]張卿，鄭高超，王舉龍.全面質(zhì)量管理在選煤廠中的應(yīng)用[J].潔凈煤技術(shù)，2013(01).
[2]曹會玲，陳貴鋒，吳立新，等.中小用戶用煤現(xiàn)狀分析及政策建議[J]. 潔凈煤技術(shù)，2011(05).
[3]楊興偉，陳寶華，張寶青，等.煤樣破碎、縮分和干燥問題分析[J].潔凈煤技術(shù)，2012(04).
[4]毛光劍，孫剛.煤炭機(jī)械化采樣隨機(jī)誤差分析[J].潔凈煤技術(shù)，2012(03).
[5]張鵬飛.山西金桃園選煤廠控制系統(tǒng)分析[J].潔凈煤技術(shù)，2012(01).
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