煤質(zhì)化驗誤差分析及控制措施

劉英杰(國能銷售集團(tuán)有限公司天津分公司，天津 300457)

1 煤質(zhì)分析的目的和測定內(nèi)容

進(jìn)行煤質(zhì)分析的主要目的是為了掌握煤的性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)情況。只有掌握了具體情況，數(shù)據(jù)才能夠得到充分地利用[1]。所以在進(jìn)行煤質(zhì)分析的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和方法，對煤樣進(jìn)行測試和分析。在進(jìn)行煤質(zhì)分析的過程中，主要的測試內(nèi)容在煤的工業(yè)分析中有具體的規(guī)定，這些都是進(jìn)行煤質(zhì)化驗的常見項目。具體的化驗內(nèi)容包括煤所含的水分、揮發(fā)成分、燃燒熱值、固定碳的計算等。在國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對于測定具有明確的規(guī)定，但是在實際操作過程中，可能會由于測試條件或者測試技術(shù)不同造成了測試分析結(jié)果出現(xiàn)誤差，如果誤差值比較大將會對煤炭的正確評估造成影響，不僅會錯誤判斷煤的煤炭質(zhì)量，也會對煤炭的生產(chǎn)和銷售帶來阻礙因素。

2 煤質(zhì)化驗中誤差產(chǎn)生的種類

2.1 隨機(jī)誤差

在煤質(zhì)化驗過程中出現(xiàn)隨機(jī)誤差是一種比較常見的情況。隨機(jī)誤差的產(chǎn)生通常是出現(xiàn)了一些偶然發(fā)生的不確定因素。由于隨機(jī)誤差的出現(xiàn)具有很強(qiáng)的不確定性和隨機(jī)性，所以產(chǎn)生隨機(jī)誤差的原因也比較多樣，技術(shù)工作人員難以預(yù)測和判斷隨機(jī)誤差的出現(xiàn)，進(jìn)而造成了煤質(zhì)化驗過程中產(chǎn)生誤差。

2.2 系統(tǒng)誤差

在進(jìn)行煤質(zhì)化驗的過程中，系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)，也會造成分析結(jié)果的誤差。系統(tǒng)誤差的發(fā)生通常是因為系統(tǒng)自身存在缺陷造成的。一般情況下，系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的數(shù)據(jù)會比正常數(shù)據(jù)值要偏低或者偏高，系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生具有一定的規(guī)律性[2]。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生因素相對來說比較固定，所以可以通過一些措施來降低系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的概率，減輕誤差造成的影響。為了降低和避免系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，工作人員可以通過監(jiān)測檢查的方法來得知系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因。

2.3 偶然誤差

發(fā)生偶然誤差主要是因為環(huán)境、電壓、電流等意外因素造成的。為了避免偶然誤差的產(chǎn)生，需要將化驗室處于一個相對來說較為封閉的環(huán)境。運用先進(jìn)的儀器設(shè)備將化驗室濕度和溫度控制在一個穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，這樣能夠有效降低偶然誤差造成的影響。只要保持操作方式的科學(xué)合理，便可以預(yù)防偶然誤差的產(chǎn)生。偶然誤差和系統(tǒng)誤差雖然都會令測試產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果出現(xiàn)偏差，但是偶然誤差與系統(tǒng)誤差不同的是，在實驗過程中，經(jīng)過多次重復(fù)測定，可以發(fā)現(xiàn)絕對值正負(fù)后出現(xiàn)的機(jī)會基本相同。鑒于這種情況，為了降低偶然誤差數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，可以利用多次平行測定使測得的數(shù)據(jù)減少到零。只要保證在實驗測試過程中，技術(shù)人員熟練掌握相關(guān)操作技術(shù)，嚴(yán)格遵行工作標(biāo)準(zhǔn)，便可以將誤差值趨于最小，進(jìn)而提升實驗分析的質(zhì)量。

3 煤質(zhì)化驗過程中產(chǎn)生誤差的原因

3.1 采樣過程產(chǎn)生的誤差

煤炭采樣工作是進(jìn)行煤炭分析化驗工作的第一個環(huán)節(jié)，也是非常容易產(chǎn)生分析化驗誤差的一個環(huán)節(jié)[3]。通過觀察以往煤炭化驗分析的結(jié)果可以看出，采樣工作出現(xiàn)不規(guī)范的操作會嚴(yán)重降低煤炭化驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。采樣過程中造成誤差的影響因素主要分為以下幾個方面：第一，采集樣品的工作人員在進(jìn)行采集的過程中，只是針對煤礦的某個部分進(jìn)行樣本收集，這樣的樣本只能代表煤礦的某一個區(qū)域的煤炭質(zhì)量，不能反映整個煤礦質(zhì)量的真實情況，所以造成了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的不準(zhǔn)確。第二，在進(jìn)行采樣工作的時候，由于不同煤層的樣本需要運用不同的采集工具。所以對于采樣工具的使用和選擇需要保證規(guī)范。但是由于一部分工作人員在進(jìn)行煤炭采樣的過程中，未能進(jìn)行合理的工具類型選擇，造成了資源收集不規(guī)范，進(jìn)而影響了最終的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。第三，在進(jìn)行樣本采集的過程中，為了保證煤質(zhì)化驗分析結(jié)果的準(zhǔn)確度需要保證樣本質(zhì)量。

3.2 制樣過程產(chǎn)生的誤差

在制作煤質(zhì)化驗樣品的過程中，需要經(jīng)過篩分、破碎、混合、空氣干燥等一系列的工作步驟，需要保證每個工作步驟的科學(xué)規(guī)范才能保證樣品的綜合質(zhì)量，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度，減少數(shù)據(jù)分析誤差。因此在制作樣品的過程中，需要在嚴(yán)格的規(guī)范下進(jìn)行[4]。但是在實際情況下，制作樣品的過程中，由于制作步驟較為復(fù)雜，如果某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了小小的失誤，或者缺少某一項制作程序便會導(dǎo)致煤質(zhì)化驗樣本質(zhì)量的不合格，進(jìn)而影響到最終的煤質(zhì)化驗結(jié)果。

3.3 環(huán)境與儀器產(chǎn)生的誤差

除了煤質(zhì)采樣過程和煤炭制樣過程之外，在進(jìn)行煤質(zhì)化驗分析時，環(huán)境和儀器也會影響到數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，造成化驗分析結(jié)果出現(xiàn)誤差。在進(jìn)行煤質(zhì)化驗的過程中，周圍環(huán)境的氣壓、溫度、磁場、光照條件等因素都會對化驗過程造成帶來一定的影響。高溫高壓會令測量和開采工具出現(xiàn)彎曲變形，進(jìn)而導(dǎo)致檢驗出現(xiàn)誤差。在進(jìn)行測量的過程中，如果磁場發(fā)生突變也會嚴(yán)重影響造成測量數(shù)據(jù)結(jié)果誤差，甚至導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)結(jié)果的錯誤。所以在進(jìn)行煤質(zhì)采樣過程之前，需要事先了解周圍環(huán)境是否適合進(jìn)行煤樣的收集和開采[5]。在使用儀器的過程中，如果操作規(guī)范出現(xiàn)錯誤，也會導(dǎo)致煤質(zhì)化驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。由于在煤質(zhì)化驗過程中使用的儀器都屬于精密儀器，需要進(jìn)行精心的維護(hù)和使用，如果出現(xiàn)了操作不當(dāng)，便會導(dǎo)致儀器設(shè)備精度降低，進(jìn)而影響到煤質(zhì)化驗分析結(jié)果。在使用化驗儀器的時候，需要由專業(yè)人員進(jìn)行管理和維護(hù)，定期進(jìn)行檢查和校準(zhǔn)，保證儀器精度的準(zhǔn)確性，進(jìn)而為化驗分析結(jié)果提供可靠保障。

4 煤質(zhì)化驗誤差解決措施

4.1 控制煤質(zhì)采樣產(chǎn)生的誤差

為了降低煤質(zhì)采樣過程中出現(xiàn)的誤差，需選擇具有代表性的煤樣，工作中遵循均勻布點的原則。在對各個煤層進(jìn)行采樣的過程中，采樣前需要制定合理的采樣方法。進(jìn)行煤炭采樣之前，對相關(guān)工作人員進(jìn)行專業(yè)化的培訓(xùn)，使他們能夠清晰了解各個煤層的特性和煤樣的正確儲存方式。采集的樣本需要保證具有一定代表性，在對某個煤層進(jìn)行采樣過程中，如果煤層性質(zhì)不均勻，需要根據(jù)對象數(shù)量大小進(jìn)行采樣。如果煤層性質(zhì)較為均勻，則需要每一個煤層都進(jìn)行采樣工作。并且采樣人員需要掌握煤炭的實際情況，合理制定煤質(zhì)采樣方法，掌握正確的采樣數(shù)量、類型等信息。方案內(nèi)容保持簡單易懂，可行性高，這樣才能夠使采樣工作能夠得以順利進(jìn)行，減少工作中的阻礙[6]。最后結(jié)合采樣工作方案準(zhǔn)備采樣工具和儲存的容器。確定正確的運輸方式，使樣本保持真實性和代表性。特別是進(jìn)行水分測定的過程中，需要合理制定樣本儲存方式，并且使其能夠被及時送達(dá)至檢測室。

4.2 控制煤質(zhì)制樣產(chǎn)生的誤差

制作合格的樣品是開展煤質(zhì)化驗工作中的一個重要環(huán)節(jié)。制作樣品過程較為復(fù)雜，所以在制作樣品時應(yīng)當(dāng)開展高效的管控和治理工作。在制作樣品出現(xiàn)缺陷和不足的影響有很多，例如在制作樣品的過程中，制作設(shè)施選擇的錯誤以及實際操作人員的操作錯誤，都有可能導(dǎo)致煤質(zhì)化驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。因此在制作樣品的過程中應(yīng)當(dāng)做好樣品制作的準(zhǔn)備工作。在正式制作樣品之前，需要對每種樣品進(jìn)行編號排序，并且準(zhǔn)備專屬的記錄來詳細(xì)記錄每個樣本的實驗測量數(shù)據(jù)。與此同時，根據(jù)每個樣品實際制作過程中所遇到的問題，制定科學(xué)合理的解決措施。使用的儀器設(shè)備需要進(jìn)行高效維護(hù)和保養(yǎng)，保證其精準(zhǔn)度。及時清理使用過的設(shè)備，避免設(shè)備上存在外界污染物。

4.3 控制化驗分析過程產(chǎn)生的誤差

煤質(zhì)化驗分析是進(jìn)行煤質(zhì)化驗的最后一個工作步驟[7]。在煤質(zhì)化驗分析和整理工作時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范制度，對于化驗分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)合理的深入探究。為了避免化驗分析過程中出現(xiàn)不必要的誤差，需要避免工作中出現(xiàn)工作人員的誤操作以及儀器設(shè)備的使用不當(dāng)。為了達(dá)到這樣的目的，相關(guān)單位需要對煤質(zhì)化驗的實驗研究人員展開定期培訓(xùn)工作，提升他們的專業(yè)能力。在進(jìn)行煤質(zhì)化驗過程中，盡量減輕外界因素對實驗結(jié)果造成的影響。對于實驗室所處的環(huán)境溫度、光照條件等因素進(jìn)行嚴(yán)格的管控。為了保證數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要對測量設(shè)備、儀器展開定期的維護(hù)和保養(yǎng)，給予細(xì)心的修正和校準(zhǔn)，確保儀器能夠得出準(zhǔn)確度較高的結(jié)果，進(jìn)而減少由于儀器設(shè)備原因造成的誤差。

4.4 提高質(zhì)檢人員綜合素質(zhì)

為了保證煤質(zhì)檢驗工作的質(zhì)量，提升煤質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要保證質(zhì)檢人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)。由于各項工作的推進(jìn)都需要煤質(zhì)檢驗人員的實施，因此質(zhì)檢人員的工作技能和專業(yè)水平會直接影響到化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。質(zhì)檢人員需要有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在檢驗過程中能夠嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真分析試驗數(shù)據(jù)。質(zhì)檢人員需要積極參加各項培訓(xùn)，豐富理論知識，提升技術(shù)操作能力，全方位提升自己的專業(yè)素養(yǎng)。保證檢驗工作的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，帶來更加可靠的質(zhì)檢數(shù)據(jù)結(jié)果。

5 結(jié)語

要做好煤質(zhì)化驗工作，必須保證化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行煤質(zhì)化驗的過程中，為了避免誤差的出現(xiàn)，需要提升化驗的管理能力，規(guī)范化驗人員的操作，選擇合適的儀器設(shè)備，嚴(yán)格遵循操作規(guī)范，降低化驗過程中誤差出現(xiàn)概率，提升化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。