探討煤質化驗技術的應用及常見問題的解決

郭麗萍

（山西晉汾新天綜合服務有限責任公司，山西 孝義 032300）

引言

我國擁有豐富的煤炭資源，是重要的生產能源，在我國的經濟發展和工業生產當中發揮著極大的作用[1]。由于我國的經濟快速發展，對于煤炭資源的需求大大提高，工業的生產也對于煤炭質量提出了更高的要求。所以，相關的研究人員要對于煤炭化驗進行更加精細化的研究，盡可能地保證煤炭的質量。

1 煤質化驗技術的內容和技術應用

1.1 煤質化驗的內容

煤質化驗的內容有水分含量、檢測煤炭灰分、含硫量的檢測。水分的含量是衡量煤的品質和質量的基本指標；灰分是煤炭貿易計價的重要指標；含硫量是燃燒效率的保障。所以對于煤質化驗出現的問題進行解決，本質上就是在進行經濟效益的增加，是其必要的環節[2]。

1.2 煤質化驗技術的應用

煤質化驗技術的應用一共分成四個部分：氧彈充氧、干燥劑的使用、嚴格控制煤炭采樣與制樣、加強煤質化驗管理。化驗人員在具體的操作前要進行氧彈充氧，防止由于供氧壓力不足導致的化驗結果偏差；在化驗的第一步要進行干燥劑的放置，例如天平秤上的干燥劑放置、測硫定硫儀中的干燥劑放置等；嚴格控制煤炭采樣和制樣的原因是因為煤炭使用后不可逆，要防止化驗人員出現操作不規范和操作失誤導致數據的錯誤和資源的浪費；加強煤質化驗的管理要求對于設備和儀器的及時更新和保養，化驗的結果要做到多人進行檢測，同時做到二次檢驗。

2 煤質化驗的常見問題

2.1 煤樣取樣

在進行煤炭化驗的過程中，第一步就是取樣環節，這也是出現誤差最多的環節，相關數據顯示，在進行煤炭取樣的環節中所產生的誤差率占據整個實驗過程的80%，由此可見煤樣取樣的重要性和復雜程度。在實際的操作當中，較為常見的問題有三個：第一，是在進行取樣環節缺少代表性。沒能按照均勻布點的原則進行操作，出現代表性不足的后果，是在整個環節當中最常見、最嚴重的后果，往往采集回來的煤炭不能代表整個煤坑的煤礦質量；第二，是采樣的數目和質量均達不到化驗的要求。這樣的情況一般是采樣人員在煤堆處或者在煤流處進行采樣導致煤炭達不到化驗的要求；第三，是由于采樣的單元不合格、不達標，沒有考慮到煤礦受到采樣單元的影響而產生的變化。

2.2 煤樣制作

在具體的煤炭化驗中，煤樣在制作當中的問題比較多，且涉及到的環節和化驗工具比較多，所以煤樣的制作環節是整個環節當中比較容易顯現出問題的環節。一方面由于手工破碎的方式導致了煤炭的破碎度不達標，產生了與化驗結果之間的誤差。另一方面，煤樣在混合過程當中往往是采用人工混合，而人工混合會導致混合出現不均勻的情況，導致化驗的結果出現誤差。再有就是化驗人員不注意煤樣的保存和拋棄，使煤樣的制縮分環節出現問題導致了誤差。其次，也會因為煤樣在制作的環節當中干燥不達標，導致了溫度控制的不合理產生一定的誤差。

2.3 煤樣工業分析

煤樣的工業分析環節是決定煤炭最后能否投入使用的重要環節，其分析環節是整個環節當中最為重要的組成部分[3]。存在的問題從宏觀的角度上有三個：第一是由于分析的方法不正確導致了分析的結果有偏差，目前對于煤樣進行工業分析的手段各種各樣，且都具有不同的分析對象，手段和對象的不匹配會導致最終的分析結果出現問題。第二個是人為因素，這種問題出現的情況源自于操作人員的自身條件有限，對于相關分析知識的全面性不足，分析時的標準沒能達到基本要求，最終的分析結果注定是會出現偏差。第三是最為直觀的一點，就是設備的老舊沒能做到及時的更新，由于設備的精密度不足導致在測量和計算上出現一定的偏差，這種偏差一般比較直觀，但是不易修正，且要投入巨大的經濟成本。

2.4 樣品煤沒有充分燃燒

煤質化驗涉及到大量的燃燒環節，往往會出現燃燒不充分的情況。導致燃燒不充分的情況有很多，例如：燃燒設備的老舊，導致溫度不達標；樣煤的質量不合格導致了在燃發以后還有很多的樣煤殘留在燃燒皿當中；樣品煤不能夠充分的燃燒后就會自發的生成很多的化學物質，這些化學物質會干擾煤樣的燃燒，從而產生化驗結果的偏差；煤樣達不到完全燃燒也會使得熱量做不到完全的釋放，導致化驗的結果偏小。

2.5 煤樣點火

一些煤樣的化驗當中會出現點火難的問題。導致燃燒皿點火難的問題有兩方面因素：一方面，收集回來的樣品煤的水分過高，而揮發分達不到要求，也因為煤樣的顆粒過于的粗大，導致點火時出現故障；另一方面，是因為在燃燒皿中的充氧壓力不足或者是密閉性不足導致了氧氣泄露，這兩點因素是煤樣點火問題的主要困難。

3 煤質化驗的控制手段

3.1 控制取樣誤差

在煤質化驗當中，想要解決采樣的準確性，就要保證對人為因素的控制。對于采樣人員進行培訓和教育，對于人為因素加大控制的力度，保障采樣的過程有一定的科學性和合理性，符合相關單位制定的標準要求，對于采樣的地點和區域要進行事先的勘探和測量，盡可能的保持煤樣的多樣性和廣泛性，保證選出的煤樣適用于整個化驗的要求，嚴格的遵守均勻采樣布點原則，使之煤樣具有代表性，考慮到煤礦的影響因素隨著采樣單元制定產生的影響而發生的變化[1]。

3.2 控制制樣誤差

在實際的煤樣的采集中會難以避免的出現一些誤差，由于原始的煤樣在質量當中會有一定的不同，不根據相關的依據和標準選擇煤樣就無法使得煤樣有整體性的代表特征，所以要盡可能的使煤樣和原始的煤樣特征相吻合。在具體的制樣過程中會出現煤質化驗相應的影響，出現的誤差會遠遠大于采樣的誤差。制樣的誤差出現的主要因素在于制樣人員沒有正確的選擇儀器設備和操作的方式，產生了化驗方法不正確和儀器不匹配的后果，這就要求在化驗過程中針對于制樣的誤差成因采取相應的方式和手段進行有效的控制，從而保障較高的準確性。總的來說，要注意破碎的環節，注意手工的處理破碎粒度的大小粗細是否達標，混合是否均勻，對于樣煤的保留和遺棄是否合理，干燥環節的溫度是否達標。

3.3 控制煤樣分析誤差

煤樣分析作為整個環節當中最為重要的一個環節，煤樣的分析誤差控制是糾錯環節的重中之重，第一步要做的就是對于分析方法進行選擇，一般會選擇實驗對比的方式對分析方法的精度、準確度兩個方面進行證實，同時還要利用最新的設備進行分析，最好是高精度、高效率的工業分析儀器進行煤樣的分析。另外還要對于分析人員進行系統的培訓和組織教育，從而提升基礎知識和業務技能培訓力度，提高分析人員的能力水平，避免出現較大的人為的失誤導致的分析誤差，從而更好的保證化驗結果的質量。除此之外，還要注意儀器的檢驗和更新，要保證儀器設備的準備和檢查工作，加強對于儀器的校正力度，盡可能的保證儀器設備保持高靈敏度和高精確度，使之在分析使用環節不會出現故障，避免最終的分析數據出現誤差。

3.4 控制煤樣燃燒誤差

導致煤樣不能夠充分的燃燒的可能性是多樣的，在進行實際的操作當中，要使得煤樣可以充分的燃燒，第一點要保證煤樣的質量達到預期的要求，其質量一定要是符合完全燃燒的標準；第二點要實際的化驗人員在進行化驗的過程當中可以做到對于煤樣的灰分和水分進行詳細的檢查，根據以往的經驗來看，煤樣不達標的原因大部分是由于煤樣的水分過多、碎粒過大和揮發過低導致的，所以就要求相關的技術人員要在不達標的煤樣沒有進行燃燒之前就要進行更新和淘汰，從源頭就遏制住導致影響的可能性[2]；第三要檢查供氧設備是否出現一定的泄露，防止由于壓力過低導致供氧出現問題，要求在進行操作之前要盡可能的檢查氧彈的壓力是否達標，用以保證氧彈有極好的適用性，從而防止由于供氧壓力過低而導致化驗的結果出現偏差，另外由于化驗出現偏差和燃燒皿的位置有關，所以要保證燃燒皿的放置位置準確，操作人員要根據實際的情況進行充氧速度的調整，同時要依據天平秤的位置對于燃燒皿的位置進行調整，防止天平秤的位置和燃燒皿的位置過遠而產生偏差，最后要對于點火絲的操作要符合實際的需求，也就是完全的深入到煤粉當中，保證在點燃的過程當中使之充分的燃燒。

3.5 控制燃燒器皿

在實際的操作當中也會偶爾出現點火難的問題，發生此情況可以優先找煤樣的原因，如果是煤樣的碎粒問題或者是濕度的問題導致點火難就可以進行煤樣的更換，按照要求更換一批合適的煤樣[3]。其次是檢查氧彈的情況，觀察氧彈是否會出現漏氣和壓力過小的情況，要時刻保證氧彈的壓力穩定且不會出現漏氣的情況。最后是對于點火絲和燃燒皿進行檢查，預防燃燒皿和點火絲之間發生連接形成短路，保證燃燒皿的功能適用于燃燒的需求。

4 結語

煤質化驗作為煤炭質量的重要保障在工業生產中有著舉足輕重的地位，但是在煤質化驗當中由于各種各樣的原因會導致化驗出現偏差。對此要進行糾錯和改進，進行取樣控制有利于樣品從源頭保證質量；控制制樣誤差有利于進行后續的化驗；控制分析誤差要提高化驗人員的綜合水平和保證設備的正常使用；控制煤樣的燃燒要檢查碎粒的大小和氧彈的密閉性；對于燃燒皿的控制可以有效的解決點火難和檢測誤差的問題。