煤質化驗中采、制、化過程中常見的誤差與控制措施分析

朱美蘭

青島能源熱電有限公司 山東青島 266034

1 煤質化驗中采樣、制樣、化學分析過程中的常見誤差

1.1 采樣過程中的常見誤差

煤礦樣品采集是煤質化驗操作的首要環節與基礎環節，也是煤質化驗整個過程中誤差產生概率最大的環節。煤樣采集環節導致的誤差占煤質化驗全過程中誤差的82%以上，其誤差主要表面在：第一，煤樣缺乏代表性，由于采樣時未選擇代表性煤層或不存在代表性煤層，以及布點不均勻等問題，會導致采集的煤樣缺乏代表性，這也是煤質化驗最為常見的、最為嚴重的問題。第二，采樣質量與數目不達標。汽車、火車、船舶、傳送帶等煤流樣品或煤堆樣品采集時，未根據《商品煤人工采樣》等相關國家及行業標準進行采集，采集的子樣在煤粒度等質量方面無法達到煤質化驗標準，或采樣時主觀性過強，隨意、增加減少了子樣數量等，均會造成采樣誤差。第三，未根據相關標準與要求布置采樣單元。在采樣時，未考慮煤礦各種外界因素對采樣作業的影響，增加了采樣誤差。

1.2 煤樣制備過程中的常見誤差

煤樣制備過程包括破碎、混合、干燥與縮分等步驟，經過這幾個步驟后，將煤樣加工可供直接分析的樣本。國家標準對于煤樣制備過程中的各個步驟都有嚴格要求，未按標準嚴格執行，就會使每個步驟出現誤差。第一，煤樣破碎中的常見問題。煤樣破碎時若采用手工破碎，會造成破碎粒度無法滿足化驗要求，進而造成化驗誤差。第二，爆樣混合中的常見問題。若混合時采用人工方式，可能會影響混合的精確性、均勻性，并造成化驗誤差。第三，煤樣干燥中的常見問題。干燥過程中，若干燥溫度控制不合理、不精確，也會導致誤差出現。或者干燥流程選擇電爐進行烘干，會造成部分煤樣氧化變質。第四，煤樣縮分中的常見問題。煤樣縮分時的煤樣留棄量不科學、不合理，也會引發化驗誤差。

1.3 煤樣化學分析過程中的常見誤差

煤樣化學分析是煤質化驗的最后一個流程中保證化驗結果準確性的關鍵環節。化驗方法、分析儀器等均會對化驗結果產生一定影響。第一，化學分析方法選擇不合適。煤質檢驗要求不同時，需要選擇合適的煤質化驗分析方法。第二，分析人員人為因素。分析人員的主觀性、技術水平問題、相關知識儲備不足、化驗操作標準執行不嚴格等，均會造成一定誤差。第三，分析儀器精度不足。煤樣化學分析精度要求高，分析儀器也需要具備相應的精密度，若儀器精密度不足，就可能會使測量、計算過程出現誤差，進而導致化驗誤差[1]。

2 煤質化驗中的誤差控制措施

2.1 采樣誤差控制措施

第一，合理采樣，保證采樣代表性。煤樣采取時首先要保證樣品代表性，一方面要分析煤礦自身特性，避免采樣盲目性。采樣時要做到布點合理、科學采樣。在實際采集過程中，一方面要保證采集點的準確性，盡量選擇膠帶、溜槽及礦漿出口處布點采集。另一方面要嚴格遵循垂直分布原則采樣，地質發育構造是從下向上順序形成的，垂直采樣能夠更好地保證煤質代表性。第二，煤堆采樣時的誤差控制措施。部分小煤堆采樣工作需要先分析煤堆形狀與大小，將煤堆工作面、表面分類若干個小區域后，再繼續細分為若干面積大小相同的小塊，且煤堆底部小塊采樣區與地面距離要控制在0．5米以內，之后通過系統采樣法、隨機采樣法等方法確定采樣區位置與每個區域的采樣點位置后，從每個采樣小塊區選擇1個全深度、深部、頂部三個部位的任意一個煤樣進行采樣，非新工作面則要將0．2米表面層排除。第三，煤流采樣法，部分港口入港煤等煤源來源統一且品質穩定的煤流，可通過間斷采樣法進行采樣。第三，合理選擇采樣工作。必要情況下，可選擇適當的采樣工具，甚至采用自動化采樣機進行采樣，降低采樣誤差[2]。

2.2 煤樣制備過程中的誤差控制措施

制樣過程中會產出現系統誤差與隨機誤差，系統誤差通過測量儀器的精確校準等可以得到控制，隨機誤差則需要反復實驗最大限度控制誤差。第一，加強制樣準備工作，所有樣本順序編號、詳細記錄，分析樣本實際情況，選擇準確的制樣方案。第二，合理配制溶劑。制樣時，按照科學的方法與步驟配制試劑，保證試劑配比合理性，不同試劑，要選擇合適的保存方法。第三，加強儀器設備清潔。要確保破碎機等儀器無遺留煤樣，防止外界污染物對該次樣本造成污染。第四，提升制樣時效性。煤樣采集接收后，及時制樣，確保樣品時效性，制好后，密封保存，避免水分減少，影響分析準確性，第五，嚴格控制干燥誤差。空氣中的流動水分是樣本質量的重要影響因素，樣本的干燥處理對于化驗誤差控制有重要作用，要保證干燥處理科學合理。

2.3 煤樣化學分析誤差的控制措施

第一，提升人員技術水平與專業技能。檢驗員主觀因素是影響化學分析結果準確性的主要因素，所有檢驗員必須經過專業培訓后再上崗，培養其專業技能、充足的責任心及對煤質化驗過程中各種設備儀器的使用技能與操作能力，能夠熟練掌握各種檢測方法、檢測原理、相關注意事項。第二，做好檢驗質量控制。定期校準儀器精密度，做好空白測試數據的分析與整理。加強檢驗設備維護知識的學習與運用，定期維護檢驗儀器，確保檢驗儀器始終正常運行。第三，嚴格控制檢驗結果準確性[3]。檢驗結果分析與獲取的每個環節都要通過多次反復實驗進行比較，最大限度減少隨機誤差。煤樣要嚴謹編號、歸檔、保存，便于后期核對。

3 結語

采樣、制樣、化學分析是煤質化驗的三個主要流程，任何一個流程下任何一個環節出現問題都可能造成檢驗結果的誤差。要從煤樣采集代表性與科學性，制樣方案、操作科學性與制樣時效性控制，化學分析方法的適當性、檢驗人員水平提高、檢驗儀器精密度、檢驗結果準確性等方面嚴格控制誤差，從而控制煤質化驗整個過程中的誤差。