提高煤质化验准确性方法研究
   来源:中国科技博览     2021年07月18日 11:15

赵敏

[摘 要]煤质化验是煤矿开采过程中的一个必要途径,是提高煤炭成品质量的关键步骤,煤质化验一般在煤炭开采前期完成,要做好煤炭取样和制样,而且配合其他的机械设备对煤炭的成分进行检验。本文对提高煤质化验准确率的方法进行分析和探讨,旨在实现合理利用能源、实现高效生产的目的。

[关键词]煤质化验 煤炭开采 准确性

中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0021-01

引言

煤炭资源是一种十分重要的燃料,我国具有丰富的煤炭资源待开发,过去几十年,煤炭一直是我国工业生产过程中的主要能源。煤是一种成分复杂的有机和无机混合物,在煤炭开采过程中,不同煤层的质量不一,为了开采成分更纯、质量更高的煤,则在开采之前必须要加强煤炭化验和检测,用不同的方法反映出煤炭的性质。在化验过程中必须要做到精确,尤其是对各种数据的误差,要进行有效地控制,从而在开采过程中实现分类开采,提高煤炭的利用率,满足不同领域对煤炭资源的需求。煤质化验包括两个方面的工作,一是采样和制样,二是实验室化验,对于任何一个步骤,都要加强对误差的控制,为煤炭资源的分析提供准确地数据信息。

一、煤质化验误差的来源和判定

(一)煤质化验的误差来源

煤质化验过程中的误差是不可避免的,但是可以尽可能将误差减少,使得误差数值在可控范围之内,对煤炭的判断结果接近煤层性质的本身情况。在化验过程中,误差的来源主要有两个方面:

第一,系统误差。在化验过程中采用的方法不同、仪器设备不同,就会产生误差,这种系统误差主要有两种,一种是方法误差,即所选择的化验方法不够完善。另一种是仪器误差,即在使用仪器对煤炭资源进行化验的时候,所使用的仪器存在问题,比如没有进行校准、操作人员的操作不规范、环境影响等,这些都会使得仪器的测量结果与实际结果产生偏差。

第二,随机误差。随机误差是由于化验过程中的一些偶然因素造成的误差,产生随机误差的原因有很多种,这种误差是不可控制的,主要包括采样过程中的误差、制样过程中的误差、分析过程中的误差等。在煤质化验的几个关键步骤中,出现误差可能性最大的是采样过程,其次是制样过程,最后是化验过程。

(二)煤质化验的误差判定

在煤质化验过程中,各个化验指标之间相互关联,掌握好各个指标之间的关系,可以减少化验误差,避免出现较大的差错。

第一,水分判定。水分判定的误差所占比例较大,煤的全水分比空气干燥基水分要搞,用Mt表示煤所含的水分比例,用Mad表示空气干燥状态下的水分比例,如果测试的结果是Mad>Mt,则一般说明测试过程有问题,化验结果不准。下表为不同煤炭所含水分的范围:(见表1)

第二,挥发份与发热量。煤炭中含有很多矿物质成分,燃烧煤炭的时候这些化学成分会挥发,从而产生热量,煤的发热量有一个固定的范围,如果超过这个热量范围,则可以说明检测过程出现异常。下表为常见煤炭的发热量值范围:(见表2)

二、提高煤质化验准确性的方法

(一)对前期采样和制样进行控制

煤质化验中的误差有80%以上是来自于采煤过程,采样是煤质化验的第一步,也是关键一步,因此必须要加强前期采样的控制,在采样的时候应该要使得所采的样品具有代表性,技术人员应该要根据不同的测试项目,选择不同的煤炭,对采样的数量进行控制。在采样的时候应该要选取具有代表性的部位,采样工具应该要符合采样的要求,如果采样设备不合适,则会影响采样的均匀性,从而对化验结果产生影响。采样结束之后要根据一定的规则对所采的样品进行登记、编号,并且要根据化验的顺序,按照没养的性质、检测项目的具体情况等制定详细的化验方案。

此外,制样也是影响误差的一个重要过程,在采样结束之后就要进行制样,由于煤炭样品本身就存在很大的差异性,因此制样过程中也会出现很多复杂的因素,为了得到更多具有代表性的样品,技术人员应该要严格按照规定进行制样,使得所制样品能够对煤炭的性质、整体情况进行反映。每一次采样和制样,都应该要保证仪器的清洁,防止仪器不清洁问题对样品带来污染,从而影响样品性质,对化验结果产生影响。

(二)加强对实验室化验质量的控制

实验室化验过程中的誤差在整个误差中所占的比重不大,但依旧存在一些不可控制的因素,为了提高化验的准确性,在化验过程中,煤质化验员应该要严格地分析,从而化验的人员应该要具备严谨、科学的工作态度,要认真对待每一份样品,并且要按照实验规则操作化验仪器,进行多次化验,对所得的数据进行分析,从而减少误差。另外,要对实验室的化验设备进行管理,化验人员要及时对化验设备进行检查,做好校准,同时,为了提高化验准确性,还应该要引进一些精密度高的仪器,从而减少误差。最后,在化验过程中,要对化验方法进行选择,化验方法要缜密,一般煤质化验要做两次平行测定,并根据具体情况设定一个误差范围,根据多次试验得到的结果取平均值,从而使得结果在误差控制范围内,如果测试的结果超过了误差范围,则说明测试结果不准,必须要重新进行测量。

(三)对测试的误差进行控制

在煤质化验过程中,误差是一个不可避免的因素,根据相关部门的统计发现,在煤质化验中所带来的误差一般在整个误差中占4%,对于误差是不能完全消除的,只能从化验过程着手,对误差进行减少。在控制误差的过程中,应该要从每个环节着手,比如在采样、制样过程中,要加强对采样人员和制样人员的管理,使得他们能够按照规定进行采样制样。在实验过程中,要对可能带来误差的各种原因进行分析,尽量减少误差的来源。另外,还有一种常见的误差是人为操作误差,由于化验人员的操作失误带来的误差,这种误差是可以完全控制的,因此可以通过设定化验员与监理员搭配的模式,监理员对化验员的工作进行监督,确保化验工作可以顺利进行,减少化验人员工作过程中的操作误差。

结语

综上所述,煤质化验是采煤过程中的一个重要步骤,是对煤炭质量进行检验的环节,是决定煤炭开采方案的前提。在煤质化验过程中,经常会出现误差,造成误差的原因主要有采样不准、制样问题、化验问题,对于任何一个环节都应该要加强控制,减少误差产生的可能性,提高煤质化验的准确性。

参考文献

[1] 姜红.提高煤质化验准确性方法研究[J].科技资讯,2012(13)

[2] 吴铭.对提高煤质化验准确性方法的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2015(03)

[3] 刘也.提高煤质化验分析的准确性的几点探讨[J].山东煤炭科技,2011(01)

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