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煤炭采制樣常見(jiàn)問(wèn)題分析及對策
摘要：在煤質(zhì)分析的過(guò)程中，煤炭的采樣和制樣是兩個(gè)非常重要的環(huán)節。在煤炭采制樣過(guò)程中容易出現一些問(wèn)題，例如機械化采制樣容易出現混樣、人工采制樣的設備規格和工具不統一、采制樣時(shí)未按照相應的標準、不重視采制樣的崗位等等。本文對此進(jìn)行了梳理，并提出了煤炭采樣和煤炭制樣方面的相應對策。
關(guān)鍵詞：煤炭;問(wèn)題;采制樣
煤炭的采制樣必須根據相關(guān)的規定進(jìn)行操作，煉焦企業(yè)要加強對采制樣工作的管理，不斷提高煤炭采制樣操作的規范性和科學(xué)性，使煤質(zhì)分析的準確性得到有效的保障，從而對原料煤的供應進(jìn)行保障。
一、煤炭采制樣
作為一種無(wú)機和有機混合物，煤炭具有顆粒組成和化學(xué)組成不均勻的特點(diǎn)。由于管理水平、運輸方式、貯存方式、開(kāi)采方式的不同，煤炭的質(zhì)量也會(huì )有所不同。煉焦用煤對于煤炭的結焦性、黏結性、揮發(fā)份、灰份等質(zhì)量指標都有著(zhù)較高的要求。與此同時(shí)煉焦行業(yè)還對煤炭中的有害元素的含量有一定的要求，主要是為了減少煉焦過(guò)程中的環(huán)境污染。煤炭是一種非均質(zhì)混合物，在煉焦之前必須對煤炭質(zhì)量進(jìn)行規范的分析。
煤質(zhì)分析的主要環(huán)節有煤質(zhì)化驗、制樣和采樣。根據相關(guān)調查，采樣環(huán)節產(chǎn)生的誤差約占煤質(zhì)分析總誤差的80%，制樣環(huán)節產(chǎn)生的誤差約占煤質(zhì)分析總誤差的16%，而煤質(zhì)分析化驗，環(huán)節等誤差率較小。這主要是由于批量煤的質(zhì)量指標是靠少量的分析試樣得到的，而分析試樣是從批量的商品煤中采出的，而且還要經(jīng)過(guò)一系列的縮分和破碎。因此要保障煤質(zhì)分析的準確性就必須保障煤樣的代表性，并且在制備、分析試樣的過(guò)程中盡量減少誤差。
二、煤炭采制樣中的常見(jiàn)問(wèn)題
2.1 對煤炭采制樣的重視程度不足
一些企業(yè)煤炭采制樣的重視程度不足，造成在日常工作中沒(méi)有對采制樣崗位進(jìn)行足夠的資金投入，也沒(méi)有對其進(jìn)行有效的監督和檢查。甚至一些企業(yè)的采制樣工作沒(méi)有被列為技術(shù)工作，采制樣工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和文化程度偏低。一些企業(yè)為了降低采制樣成本，甚至選擇沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴格培訓的員工來(lái)進(jìn)行采制樣工作。
2.2 采制樣程序不夠規范
化驗單元會(huì )受到不同體量的影響而產(chǎn)生差異，由于沒(méi)有化驗單元和體量的概念，在采制樣的過(guò)程中出現不夠規范的現象。在采取和制備試樣時(shí)，沒(méi)有完全按照相應的標準，采制樣人員的工作具有一定的主觀(guān)性。如果基本化驗單位與規定的標準不符，其往往沒(méi)有按照規定相應的減少或者增加子樣數目，而這造成了在實(shí)際的采制樣程序中子樣的數量與規定不符，在進(jìn)行干燥、縮分、篩分和破碎時(shí)也沒(méi)有嚴格按照相應的步驟進(jìn)行操作。
2.3 各地對人工采制樣的設備和工具具有不同的規格
按照相應的規定，應該按照被采樣煤的標稱(chēng)最大粒度來(lái)確定采樣工具的直徑和大小，以被采樣煤標稱(chēng)最大粒數的3倍作為采樣工具的最小直徑、寬度和長(cháng)度，并保障每次采取的煤樣質(zhì)量滿(mǎn)足相應粒度的最小子樣質(zhì)量要求。然而在實(shí)際的操作過(guò)程中，采樣工具往往達不到相應的尺寸，無(wú)法采取原煤中超過(guò)150毫米的矸石和煤料，這也導致了頻繁出現漏采現象，嚴重影響了試樣的代表性。
2.4 采制樣方式具有局限性
從總體上而言，機械化采制樣具有更好的國標執行力度，能夠消除人為因素的影響，其試樣也具有更高的代表性，但是由于設備的清掃比較困難，容易出現混樣現象。人工采制樣是當前大多數焦炭生產(chǎn)企業(yè)的主要采制樣方式，這是由于煤自身組成的不均勻性會(huì )對機械化采制樣造成一定的限制。
三、煤炭采樣過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題和相應對策
3.1 堆煤采樣
堆煤采樣在實(shí)際操作中用的比較普遍，但是其具有比較低的采樣代表性，因此不推薦直接在靜止的大煤堆上采樣，主要表現在以下幾個(gè)方面。
第一，在采樣中往往只能在煤堆的表面分布采樣點(diǎn)，無(wú)法采取煤堆中間的部分。然而在粒度分聚和離析的影響下，煤堆表面的品質(zhì)和內部的品質(zhì)具有較大的差異，因此表面采取的總樣品質(zhì)不能對整批煤的品質(zhì)進(jìn)行代表。
第二，根據《商品煤樣人工采取方法》，應該在煤堆的底部、腰部和頂部分布煤堆采樣子樣點(diǎn)。一般情況下采樣人員對于底部、腰部、頂部的位置布點(diǎn)的判斷具有一定的主觀(guān)性，由于各種原因常常無(wú)法采取煤堆頂部的煤樣，嚴重的影響了采樣的準確性。值得注意的是，在實(shí)際情況中標準的錐形煤堆比較少見(jiàn)，這就需要采取靈活多樣的方式進(jìn)行操作，以煤堆的粒度分布和形狀為依據來(lái)選擇合適的采樣子樣點(diǎn)，布點(diǎn)的比例一般為1：3：5。
第三，如果是用于仲裁的煤堆，或者用于結算的商品煤的煤堆，可以在裝卸中進(jìn)行分層采樣，也可以遷移煤堆，并在遷移的過(guò)程中完成采樣工作。
3.2 汽車(chē)采樣和火車(chē)頂部采樣
在汽車(chē)和火車(chē)頂部采樣中，采用人工采樣的方法只能對車(chē)廂中部和表面的煤樣進(jìn)行采樣，底部的煤樣則很難被采到，這也造成了試樣具有較低的代表性。而且需要進(jìn)行高處作業(yè)，具有較大的勞動(dòng)強度和一定的安全風(fēng)險。因此，應該使用機械化采樣的方式進(jìn)行采樣，既可以提高試樣的代表性，也可以降低勞動(dòng)強度和安全風(fēng)險。
確定了子樣的數目之后，在子樣點(diǎn)的布置時(shí)要嚴格遵循"均勻布點(diǎn)"的原則，使每一部分煤被采出的機會(huì )是均等的。應按照系統采樣法或隨機采樣法，均勻布置子樣點(diǎn)。這是為了保障試樣的代表性，能夠對煤產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行真實(shí)的反應。
3.3 煤流采樣
我國明確規定了煤流中采樣的子樣間隔時(shí)間，然而在人工采樣中會(huì )存在間隔時(shí)間不一致的問(wèn)題，采樣人員往往僅憑經(jīng)驗來(lái)判斷間隔時(shí)間。而且煤流具有較快的速度，在人工輸送的過(guò)程中不僅不易采樣，而且還容易出現安全隱患。人工采樣的缺陷在于要根據煤流量的大小在煤流斷面中分兩到三次進(jìn)行橫截，來(lái)采取一個(gè)子樣。這就要求按照一定的順序進(jìn)行采樣，不要重復采樣，避免粒度偏析而產(chǎn)生的誤差。GB 475-2008中不推薦在皮帶上的煤流中進(jìn)行人工采樣，因此在條件允許的情況下，盡量安裝皮帶中部或皮帶端部采樣器，從而對煤流全斷面進(jìn)行采取，并保證相等的間隔時(shí)間，提高試樣的代表性。為了使煤流采樣能夠達到相應的精密度，要對子樣的數目進(jìn)行確定，并規定每個(gè)子樣的質(zhì)量。當子樣數或子樣質(zhì)量不符合要求時(shí)則不具有代表性，難以達到一定的采樣精密度。
四、煤炭制樣過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題和相應對策
�、僭谶M(jìn)行人工制樣時(shí)，很容易對制樣程序進(jìn)行人為的簡(jiǎn)化，在縮分、混分、篩分和逐級破碎時(shí)都沒(méi)有嚴格按照相應的標準。在制備有粒度要求的試樣時(shí)應使用逐級破碎的方法進(jìn)行破碎。進(jìn)行破碎和縮分工作前，應先將設備和制樣工具清掃干凈。
�、谠谶M(jìn)行分析煤樣的制備時(shí)，如果煤樣過(guò)濕，則要先對碎粒度進(jìn)行調節，實(shí)行初干燥才能制備，保證其能夠順利地通過(guò)縮分機、篩子和破碎機。但在制樣過(guò)程中很多制樣人員沒(méi)有嚴格按照相關(guān)程序進(jìn)行干燥，對煤樣直接進(jìn)行縮分、過(guò)篩和破碎，沒(méi)有及時(shí)清潔設備，很容易造成混樣。
�、蹧](méi)有制定系統的煤樣空氣干燥方法。一些企業(yè)不注意控制煤樣的烘干時(shí)間，使煤樣處于高溫的時(shí)間過(guò)長(cháng)而產(chǎn)生氧化，對煤樣的黏結性和結焦性造成了影響，使煤樣的膠質(zhì)層厚度和黏結指數都出現了不同程度的降低。通常情況下，可以將煤樣放入低于50℃、帶空氣循環(huán)裝置的烘箱內進(jìn)行干燥，使其達到空氣干燥狀態(tài)。也有一些企業(yè)采用自然晾干法，將煤樣鋪成均勻的薄層、在環(huán)境溫度下使之與大氣濕度達到平衡。
�、苤迫∪置簶訒r(shí)不僅要對實(shí)驗室要求進(jìn)行考慮，還要考慮到煤樣的外在水分大小。為了減少水分的損失，應盡量提高全水分煤樣的制備速度，并盡早抽取，不要對其進(jìn)行反復的破碎和縮分。盡量在一次破碎中從原始粒度煤樣中獲得全水分試樣。
�、菰谕瓿擅簶拥闹苽渲�，還要將其在空氣中靜置一段時(shí)間，從而使煤樣與空氣濕度達到平衡。再將其裝入煤樣瓶中。裝入的煤樣量應不超過(guò)總容積的四分之三，留出一定的空間進(jìn)行攪拌和混合。
五、結語(yǔ)
在煉焦行業(yè)中，對于煤炭的需求量很大，對煤炭的質(zhì)量也有著(zhù)較高的要求。煉焦企業(yè)要提高對煤炭質(zhì)量的重視，將煤炭質(zhì)量指標作為一個(gè)重要的生產(chǎn)依據，采取有效的措施來(lái)提高煤質(zhì)分析的準確性。要提高對煤炭采制樣工作的重視程度，加大管理力度，減少人工誤差，從而對煤炭的質(zhì)量進(jìn)行保障。
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