淺談減少煤樣采集誤差的方法

摘 要：煤樣的分析包括三個步驟，采樣、制樣、實驗室分析。煤樣的采集又稱采樣，是指從大量的生產煤中采取有代表性的煤樣，它是煤質分析的第一步，是制樣與分析的前提。大量實踐表明，導致煤質分析結果最終偏離實際，誤差的80%來源于煤樣采取過程中出現的誤差，是產生誤差最大的一個環節。如果所采取的煤樣不具代表性，不能代替整體煤的性質，煤質分析結果的準確性就無從談起。因此在煤質的分析過程中應高度重視煤樣的采集工作。

關鍵詞：采樣；精密度；子樣；總樣；標稱最大粒度

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

1 定期對化驗人員進行思想文化教育和崗位技能培訓

煤質分析人員的工作責任心不強，操作不嚴謹是煤質分析出現誤差的主要原因之—，提高操作人員的職業道德素質和職業技能對減少誤差有重要意義。分析人員理解采樣的重要性，加強理論知識學習，強化理論指導，增強業務技能培訓，強化采樣人員的工作質量，嚴格執行GB475-2008《商品煤樣采取方法》，能有效控制人為誤差。

2 做好煤標稱最大粒度的確定工作

標稱最大粒度指的是與篩上物累計質量分數最接近（但不大于）5%的篩子相應的篩孔尺寸。只有確定了煤的煤標稱最大粒度才能確定這批煤的采樣單元、子樣質量及總樣的質量，才能完成采樣的后繼工作。確定批煤的最大標稱粒度應當取1個基本采樣單元，系統采樣至少25個子樣，總樣質量至少1700公斤進行篩分實驗。用于篩分實驗的煤樣在采樣時應避免煤粒破損，應采用在移動煤流中停膠帶人工采樣法采樣。在實踐中，很多單位不重視批煤標稱最大粒度的測定，采用目測或由運煤單位提供，甚至用最大粒度的煤粒直徑來替代，實際上煤的標稱最大粒度與煤粒最大粒度是完全不同的兩個概念，煤粒粒度大而標稱最大粒度并不一定大。這些方法獲得的標稱最大粒度本身不正確，直接導致子樣數目、子樣質量及總樣量的不正確，是采樣出現誤差的重要原因之一。

3 嚴格計算采樣單元數和子樣數

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、煤的標稱最大粒度、運輸及裝卸方式、子樣采取地點和方式等，在此基礎上按規定劃分好煤的采樣單元，再按采樣單元計算出這批煤的最少子樣數目。鼓勵一批煤分成若干采樣單元、每個單元按基本采樣單元子樣數采樣。在實際工作中采樣人員憑經驗辦事，通過目測確定采樣單元數和子樣數的情況屢有發生，這直接導致了子樣數目不符合要求，使分析結果達不到精密度要求。

4 總樣和子樣的最小質量必須達到規定要求

試樣的顆粒數必須在1000才能有代表性，不同粒度的試樣其最小質量必須達到一定的質量后才能有代表性。并且最小子樣質量采取的總樣質量應達到GB475規定的總樣最小質量。實踐中我們往往只注意到了子樣的最小質量，忽略了對總樣質量的核定。這是煤樣采取最常見問題，是分析結果出現偏倚主要原因。對煤質不均勻的來煤，還應增加子樣的采集數量，保證其煤樣的代表性

5 采樣點的選取要合理

采樣點的選取方法包括系統采樣（時間基采樣或質量基采樣）和隨機采樣（分層隨機采樣），要做好采樣間隔（min或t），子樣點的布置，避免采樣的隨意性。要在有代表性的煤層部位進行采樣，采樣中要遵循布點均勻的采樣原則。比如在煤堆中采樣，不能只在煤層的底部進行采樣，這是因為受離析作用的影響，歸堆時大塊煤和矸石會散落在表層和堆底部，細碎的煤粒會堆集在中心和上層，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煤流采樣，這種采樣方式能讓所有的煤粒有機會被采到，減少人為操作的主觀性有效提高采樣精密度。在移動的煤流中采取煤樣可按時間基或質量基以系統采樣或分層隨機采樣方式進行，其中時間基采樣簡單易操，誤差也小。采樣時應從移動橫截煤流中一次截取一個的斷面的煤樣，不能主觀取舍。

6 人工采樣工具應符合基本要求

在火車、汽車或煤堆上采樣時采樣器開口尺寸應滿足公式W≥3d要求，且不小于30mm，容量應至少能容納1個子樣，試樣不溢出，不泄漏，在移動的煤流中采樣時，落流采樣器開口的長度應大于被截煤流的全寬度（前后移動截取時）或全厚度（左右移動截取時），要充分保證整個煤流被全部截取。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按GB/T19494.3規定進行偏倚試驗，證明無實質性偏倚后方可使用。

7 結束語

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。但是只要嚴格遵照國家標準進行采樣，熟練地掌握操作技能，做到規范性操作就可以最大限度減少誤差。因此，煤質分析工作者應當有嚴謹的工作態度，善于總結分析誤差產生的原因，因地制宜完善采樣方案，使采樣精密度不斷提高。

作者簡介：何德秀（1970-），女，貴州六盤水人，本科，副教授，研究方向：煤質化驗和化學。