加强商品煤样采制样代表性的有效方式慕东东

加强商品煤样采制样代表性的有效方式慕东东

慕东东

鄂尔多斯市神东检测有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209

摘要：在当前经济发展中，煤炭行业在其中发挥着重要作用。煤炭质量对煤炭企业来讲至关重要，煤炭市场的竞争实质是质量的竞争，同样产品比价格，同样价格比质量，同样质量比服务，只有积极主动，才能立于不败之地，否则，消极被动将无立足之地。本文主要对如何加强商品煤样采制样代表性的方法进行探讨。

关键词：商品煤；煤样采制样；采制样；代表性

引言

煤炭产品质量检测是双方贸易结算的重要依据，商品煤样的采制是检测的重要环节，是误差的主要来源，在煤炭采制化过程中煤样的采取占总误差的80%，煤样的制备占总误差的16%，煤样化验占总误差的4%。因此不当的操作必将导致分析化验结果代表性较差。分析影响煤样代表性因素，有客观因素即煤自身组成的不均匀性，它是我们无法改变的；另一个是煤样采制化操作过程中的人为因素，因此要使试样有较强的代表性，我们只能从加强采制样操作这一方面入手。

1、煤炭采制样过程及国家标准

煤炭采制样过程分为样本采集和样本制备两个环节，其目的是为了获得一个其化验结果能够代表整批被采煤的试验煤样。煤炭采制样需为了满足不同煤质化验目的而进行采制样设计，预先对被采煤的来源、品种、批量、标称最大力度、质量历史状况等进行了解。煤炭采制样的设计方案如下：第一，确定被采样的煤源、批量和标称最大粒度；第二，确定欲测定的参数和需要的试样类型；第三，确定或假定要求的精密度；第四，决定用连续采样还是间断采样；第五，决定子样合并成总样的方法（直接合并或是缩分后合并）和制样方法；第六，测定或假定煤的变异性（即初级子样方差）和制样、化验方差；第七，确定采样单元数和每个采样单元的子样数；第八，根据煤的标称最大粒度确定总样和子样的最小质量；第九，决定采样方式：系统采样、随机采样或随机分层采样；时间基采样或质量基采样；并确定采样间隔；第十，样本制备，按照实验要求进行干燥、破碎、混合和缩分构成，得到满足不同目的的采样结果；第十一，对采制样结果进行采制样过程叙述、技术评定，偏倚分析和样本代表性分析，作出采制样技术报告。为了规范煤炭采制化，国家于1964年就制定了煤炭采制化国家标准。我国现在实行的国家标准是《商品煤样人工采取方法》GB475-2008和《煤样的制备方法》GB474-2008，标准制定以ISO18283：2006（E）为基础，同时结合我国煤炭生产和消费实际，部分参照GB475-1996和GB474-1996，该标准与国际标准接轨，并且不与现实行的《商品煤质量抽查和验收方法》GB/T18666-2014和《煤炭机械化采样》GB/T19494-2004标准相矛盾，并且对全国煤炭质量化验进行了统一规范，对煤炭采制化进行了更加细致的规范，增加了采样方法和采样精度核定的方案。

2、煤样的采样要求

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。

为了保证所得试样的试验结果的精密度符合要求，采样时应考虑以下因素：

a)煤的变异性（一般以初级子样方差衡量）；

b)从该批煤中采取的总样数目；

c)每个总样的子样数目；

d)与标称最大粒度相应的试样质量。

2.1采样单元和总样的分配要合理

如果我们所要采的煤样的粒度是不均匀的，如原煤、筛选煤、混煤等，我们就应根据煤量将该批煤划分为几个采样单元。有几个采样单元就有几个总样，分别对这几个总样进行化验，就可以直观地表达出这整批煤的质量。这一质量结果就比只把这一批煤做为一个采样单元，只出一个总样的质量结果代表性要强。

2.2子样数目与分布的整体确定

在商品煤采样的过程,要根据煤质中的品种、数量采用相应的采样方法,在此基础上确定合理的子样数目。可以依据商品煤的灰分来进行确定,在遵循宁多不少的原则下,可以对煤样按照灰分大于20%的标准来确定。

原煤、筛选煤、精煤及其他洗煤（包括中煤）的基本采样单元子样数列于表1。

3、煤样的制备要求

试样制备的目的是通过破碎、混合、缩分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。

在下列情况下应对制样程序和设备进行精密度核验和偏倚试验：

a)首次采用或改变制样程序时；

b)新的缩分机和制样系统投入使用时；

c)对制样精密度产生怀疑时；

d)其他认为须检验制样精密度时。

3.1筛分与破碎过程

筛分是一个按粒度分级的过程。筛分时不可硬性磕、振筛子，强行让不应透筛的筛上物透筛，而应把超限颗料都分离出来，并将筛上物全部破碎到规定粒度以下，这样可使性质不均匀的试样分散的更好。破碎是减小试样粒度的过程。减小粒度是为了减少缩分过程产生的粒度偏析现象，从而减小缩分误差。因此，破碎时一定要将留取的试样全都破碎到规定粒度以下再缩分，再者应注意的是破碎时不能任意丢弃煤样，应尽量保证煤样的完整性。

3.2从掺合与缩分方面分析

掺合是一个使试样的性质均匀的过程。缩分方法分机械缩分方法和人工缩分方法。机械缩分制样设备设计时已按标准设计好的，下面主要说明人工缩分方法。

1.二分器法

使用二分器缩分煤样，缩分前可不混合。缩分时，应使试样呈柱状沿二分器长度来回摆动供入格槽。供料要均匀并控制供料速度，勿使试样集中于某一端，勿发生格槽阻塞。

当缩分需分几步或几次通过二分器时，各步或各次通过后，应交替地从两侧接收器中收取留样。

2.棋盘法

将试样充分混合后，铺成一厚度不大于试样标称最大粒度3倍且均匀的长方块。如试样量大，铺成的长方块大于2m×2.5m，则应铺2个或2个以上质量相等的长方块，并将各长方块分成20个以上的小块，再从各小块中部分别取样。

为保证缩分精密度和防止水分损失，混合和取样操作要迅速，取样时样品不要撒落，从各小方块中取出的子样量要相等。

3.条带截取法

将试样充分混合后，顺着一个方向随机铺放成一长带，带长至少为宽度的10倍。铺带时，在带的两端堵上挡板，使粒度离析只在带的两侧产生。然后用一宽度至少为试样标称最大粒度3倍、边高大于试样带厚度的取样框，沿样带长度，每隔一定距离截取一段试样为子样。将所有子样合并为缩分后试样。每一试样一般至少截取20个子样。

4.堆锥四分法

堆锥四分法是一种比较方便的方法，但有粒度离析，操作不当会产生偏倚。为保证缩分精密度，堆锥时，应将试样一小份、一小份地从样堆顶部撒下，使之从顶到底、从中心到外缘形成有规律的粒度分布，并至少倒堆3次。摊饼时，应从上到下逐渐拍平或摊平成厚度适当的扁平体。分样时，将十字分样板放在扁平体的正中间，向下压至底部，煤样被分成四个相等的扇形体。将相对的两个扇形体弃去，另两个扇形体留下继续下一步制样。为减少水分损失，操作要快。

5.九点取样法

本方法仅用于抽取全水分试样。

如图1所示，用堆锥法将试样掺合一次后摊开成厚度不大于标称最大粒度3倍的圆饼状，然后用与棋盘缩分法类似的取样铲和操作从图1所示的9点中取9个子样，合成一全水分试样。

3.3采制样工作要做严做细

在实际采样前，应严格按照国标规定要求，认真计算明确相关项目：总样最小质量、子样最小质量、最少子样数的计算值，并在满足国标表中规定值的情况下，按系统法或随机法确定子样的如何分布。初级子样应分布于整个采样单元中。当要求的子样数等于被采批煤的车厢数时，每一个车厢应采取一个子样；当要求的子样数大于被采批煤的车厢数时，每一个车厢的子样数等于总子样数除以车厢数，如除后有余数，则余数子样应分布于整个采样单元。分布余数子样的车厢可用系统方法或随机方法选择。当要求的子样数小于被采批煤的车厢数时，应将整个采样单元均匀的分成若干段，然后用系统方法或随机方法，从每一段中采取一个或数个子样。

3.4对误差进行控制

不能否认的是，在样品采制化过程中一定会产生误差。一般来说误差分为两种类型，一种是系统误差，另一种是随机误差。由于客观因素不同而产生结果差异的现象叫作系统误差。具体来说系统误差主要有试剂误差、方法误差、操作误差、仪器误差和环境误差等。这些误差都是人为造成的，通过采制化人员的严格按标准认真、细致的采制化过程的操作是可以避免的，尽量减少采制化过程中的误差。实验室化验多采用物理、化学等方法和手段对产品的质量进行测试，各种设备仪器和化学试剂是最主要的试验条件。应当定期应用标样进行仪器校正。与系统误差相对应的称为随机误差，是一些随机的偶然的因素导致的误差，这种主要是由于操作人员本身和各种意外因素所产生，因此并不易被察觉，除了加强培训并做好采制化过程中的各种环境的检查之外，在经过大量实验之后，随机误差也可以得到一定的控制。

结语

实际上，采制样工作是一个细致的工作，来不得半点疏忽大意，失之毫厘，谬以千里，只有执行标准零缺陷，严格规范操作，才能使商品煤采制样更具代表性，才能减少煤质误差和纠纷，才能在贸易双方结算中更具发言权，所谓细节决定成败，就是这个道理。一个企业要在市场竞争中立于不败之地，必须大胆抓质量，视质量为生命，否则，终究会被市场淘汰。

参考文献

[1]GB475—2008《商品煤样人工采取方法》

[2]GB474—2008《煤样的制备方法》