煤炭采制樣過程中誤差來源探討

張燦 王松

貴州省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院 貴州六盤水 553001

煤炭是社會生產(chǎn)生活中的重要能源之一，其消耗量巨大，煤質(zhì)分析是煤炭貿(mào)易過程中的重要環(huán)節(jié)，依據(jù)煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)結(jié)果來為煤炭計價提供標(biāo)準(zhǔn)。但就煤炭采制樣過程來看，其中往往會存在誤差，若誤差得不到有效控制，勢必會對煤炭交易的公正性和科學(xué)性產(chǎn)生影響。在此種情況下，對煤炭采制樣過程中的誤差來源進(jìn)行分析，具有一定現(xiàn)實意義。

1 煤炭采制樣過程

煤炭采制樣的目標(biāo)在于，通過試驗煤樣的化驗結(jié)果來反映整批被采煤的質(zhì)量，在這一過程中，需經(jīng)歷樣本采集與制備兩個環(huán)節(jié)，為確保煤炭采制樣操作的規(guī)范性，需要明確煤質(zhì)化驗?zāi)康模?jù)此出發(fā)來對煤炭采制樣方案加以科學(xué)化設(shè)計。在這一過程中，需要從煤炭來源、批量和標(biāo)稱最大粒度等方面，對采煤樣進(jìn)行一個全面了解，確定帶測定參數(shù)及試樣類型，據(jù)此科學(xué)選擇儀器設(shè)備，確保其精密度可靠。對采樣方法進(jìn)行確定，連續(xù)或間斷采樣皆可，之后將子樣通過直接或者縮分的方式進(jìn)行合并，通過合理方式對總樣進(jìn)行制樣。測定或假定初級子樣方差后，令樣品制備與方差化驗同時進(jìn)行，之后確定采樣單元數(shù)與具體子樣數(shù)，依據(jù)標(biāo)稱最大力度來確定總樣與子樣最小質(zhì)量。樣品采集主要通過系統(tǒng)、隨機(jī)等方式來實現(xiàn)，依照標(biāo)準(zhǔn)步驟和要求進(jìn)行樣本制備，保證干燥、破碎等操作規(guī)范，在對采制樣過程進(jìn)行敘述和技術(shù)評定后，實施偏倚分析和樣本代表性分析，進(jìn)而制作采制樣技術(shù)報告[1]。

2 煤炭采制樣過程中誤差來源

2.1 煤炭采樣過程

以GB/T475-2008《商品煤樣人工采取方法》中相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對煤炭進(jìn)行規(guī)范采樣，在這一過程中，需要保證煤樣代表性，要檢測人員控制好整批煤的采樣單元、煤炭采樣時間劃分、質(zhì)量間隔以及煤炭子樣數(shù)的分布和質(zhì)量均勻性等，這是確保煤樣具有代表性的關(guān)鍵條件。實際采樣過程中可通過煤炭子樣數(shù)量增加來提升煤炭采樣精密度，需要依據(jù)均勻分配原則來對煤炭采樣單元進(jìn)行劃分。比如在堆煤采樣過程中，表面采樣點布置有可能會對煤堆內(nèi)部與表面產(chǎn)生一定差異，這就無法通過煤樣來反映整批煤炭質(zhì)量，導(dǎo)致采樣出現(xiàn)誤差。與此同時，受到煤炭粒度離析的影響，煤堆表面粒度會發(fā)生一定變化，分布均勻性不足，進(jìn)而導(dǎo)致煤炭采樣出現(xiàn)偏差。在移動煤流采樣過程中，人工操作也會導(dǎo)致采樣過程出現(xiàn)誤差[2]。

2.2 煤炭制樣過程

所謂煤炭制樣，就是對實驗室用煤樣進(jìn)行制備，并確保其與所采集煤樣在物理化學(xué)性質(zhì)方面保持完全一致。依據(jù)煤樣制備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)對煤炭進(jìn)行制樣，其中主要環(huán)節(jié)包括破碎、混合、縮分等，必要情況細(xì)還需進(jìn)行篩分和空氣干燥。以化驗需要粒度為標(biāo)準(zhǔn)版，當(dāng)煤樣粒度超出這一限定值時，要規(guī)范進(jìn)行破碎，此舉目的在于合理控制煤樣顆粒數(shù)目增減誤差，并令縮分步驟誤差得到有效控制，令煤炭制樣精密度得到合理化提升，便于加強(qiáng)煤炭制樣規(guī)范化控制。堆錐是相對于混合煤樣而言比較常見的操作形式，一旦堆錐過程中增加均勻度不足，受到粒度離析的影響就會導(dǎo)致煤樣制備過程中精密度不足，進(jìn)而出現(xiàn)誤差。鏟煤過程中，必須要保證操作的規(guī)范性，觀察兩個煤堆狀態(tài)，堅決不可出現(xiàn)粘連情況。堆錐過程中必須要令煤樣撒落，控制好實際鏟煤量并分次完成撒落，邊走邊抖動的方式能夠促使煤樣撒落均勻。之后需進(jìn)行攤堆，保證操作力度均勻，將煤樣外推，反復(fù)進(jìn)行三次以上即可達(dá)到均勻效果。縮分主要是在煤樣粒度不變的情況下，減少煤樣質(zhì)量，以達(dá)到檢驗需求，能夠在煤炭制樣過程中降低檢測人員勞動強(qiáng)度。人為縮分的情況下極易導(dǎo)致誤差出現(xiàn)，這一問題可通過二分器和機(jī)械縮分來進(jìn)行改善。篩分就是將不符合要求的顆粒進(jìn)行分離，之后重新進(jìn)行破碎處理，此項操作能夠改善煤樣分散程度，減少制樣誤差[3]。

3 不同采制樣方式所得煤樣數(shù)據(jù)分析

在對煤炭采制樣過程中誤差來源進(jìn)行合理分析的基礎(chǔ)上，通過國際與非國際方式對所選取A、B煤樣進(jìn)行采制樣實驗后，通過專門人員來對兩種煤樣實施采制樣，此種方式可降低人為操作誤差。全水分煤樣粒度為13mm，分析樣為0．2mm，在煤炭采樣與制備環(huán)節(jié)對A煤樣進(jìn)行對比，在制樣環(huán)節(jié)對B煤樣進(jìn)行對比，以GB表示依照國家標(biāo)準(zhǔn)采制煤樣，以WC表示存在誤差來源的采制煤樣。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，A、B煤樣中GB樣低于A煤樣的WC1樣和B煤樣的WC樣，這與制備過程中并未依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行操作存在相關(guān)關(guān)系，導(dǎo)致粒度離析問題出現(xiàn)，粒度分布的均勻性不足。通過實驗可知，若煤炭采制樣過程中相關(guān)操作未依照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，這是就是采制樣誤差的主要來源[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，在煤炭采制樣過程中，為提高煤炭分析結(jié)果精準(zhǔn)度，減輕檢測人員工作強(qiáng)度，必須要科學(xué)選擇采制樣方式，保證機(jī)械化設(shè)備的精準(zhǔn)度，并確保檢測人員具備較高的專業(yè)水平和優(yōu)良的制樣技術(shù)，嚴(yán)格依照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范采制樣操作，確保煤質(zhì)分析精準(zhǔn)度與可靠性較高，并且令煤樣具有一定代表性，為煤炭交易提供可靠的數(shù)據(jù)支持，降低煤質(zhì)糾紛風(fēng)險。