第二模块采制化.docx

第二模块采制化.docx

《第二模块采制化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二模块采制化.docx（64页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第二模块采制化

第二模块煤样的采取、制备与化验

[本模块提要]

介绍不同地点煤样采取的方法；煤样的制备方法；不同煤样的化验要求与过程。

几个基本概念

①煤样：

为确定某些特性而按规定的方法从大量煤中采取出来的少量的，具有代表性的，以供分析化验用的煤，称为煤样。

②采样：

采取煤样的过程。

③子样：

每次从一个采样点按规定采取的一份煤样称为一个子样。

④总样：

按规定由子样合并成的煤样称为总样。

⑤总体：

总样所代表的那一批煤称为总体。

⑥制样：

即按规定程序减小煤样粒度和数量的过程。

⑦采制化：

煤样的采取、制备以及各种试验和测定工作在选煤厂统称为“采制化”。

对“采制化”工作的基本要求：

准确、可靠

“采制化”工作必须严格按照有关的国家标准和规程执行。

第一单元关于煤样的代表性

一、影响煤样代表性的因素

煤样的代表性是指煤样与总体在物理、化学性质上的符合程度。

煤样的性质同总体相比不是系统地偏向一方，而是互有高低，并且偏差在一定的概率下不超过一定的规定范围〔限度〕。

这样的煤样就称为具有代表性的煤样或者说煤样代表性好。

否则就不具有代表性或者说代表性差。

影响煤样代表性的因素有以下几个

1、煤炭的不均匀性

①粒度分聚作用

一堆煤，大颗粒聚集在堆底四周，细颗粒相对集中在顶部。

②自然偏析现象

当煤的粒度组成相同，而密度组成不同时，在流动和堆积过程中，重量轻的煤集中在上部，重量大的煤集中在下部，造成煤炭分布不均匀。

③破碎时按坚固性不同而分聚

这种分聚使小块煤和大块煤具有不同的成分

基于上述原因，要在大量不均匀的煤炭中，正确地采取少量煤样以绝对准确地代表总体的真正质量几乎是不可能的。

因此，煤样所代表的质量，只能是在允许误差范围内的近似质量。

2、采样方法

①采样必须在生产正常，诸条件相对稳定时进行随机采样

②尽量防止在煤堆、矿车中采样，尽可能在煤流中采样

③在煤流中采样时，应该以均匀速度横截整个煤流断面，当煤流量较大时，可分2-3次采样，按左右或左中右的顺序进行，但前后几次采样不得交叉重复。

④煤样在采取、运输、储存过程中应谨慎小心，防止破碎、损失或掺入杂物，应存放在不受日光照射和风雨影响的地点。

⑤煤样的采取应严格按照有关国标及规程执行。

3、子样重量

在子样分数相同时，子样重量越大，越能保证煤样代表性。

但子样重量的增加也使采样工作量增加，因此，必须寻找一个能保证代表性的最小子样重量。

在实际生产中，子样最小重量不需要计算，而是根据有关国家标准及规程中所规定的子样重量采取。

4、子样份数

在子样重量相同的情况下，子样份数越多，总样数量就越大，煤样代表性就越好。

但子样份数的增多，使采样工作量加大，因此，应该确定能保证煤样代表性的最小子样份数。

采样时应该严格按照有关国家标准和规程对各种煤样的最小子样份数的规定实行。

5、采样误差

〔1〕系统误差〔技术检查过程中不允许产生系统误差〕

由于某种不规则性的原因所造成的比较稳定的误差，使测定结果经常偏高或偏低。

重复出现，可测，可校正。

产生原因主要是：

自动采样机误差和操作误差

举两个例子

A、胶带输送机运送物料时，常有粒度偏析现象，粗粒集中在胶带的一侧。

对于精煤皮带，采样时如果采集的煤样不是沿整个胶带的断面，而是固定在细粒级多的一侧，虽然几次采样得到的精煤灰分很接近，但均比真值偏高，造成系统误差。

〔粗粒洗精煤的灰分往往较低，细粒洗精煤的灰分往往较高〕

如果改变采样方法，沿煤流全宽采样后，精煤灰分就接近真值了。

B、在浮选尾矿沟中采样时，只采外表的水样，没有采到沉在下面的灰分较低的粗粒，会使尾矿的灰分比真值高，造成系统误差。

〔2〕偶然误差〔随机误差〕

偶然外因引起，误差较小，可变，时大时小，时正时负。

当消除了引起误差的一些因素后所得到的数据仍然在末一位或二位数字上有差异，这就是偶然误差。

对同一物理量作足够多次测量后发现，符号相反大小相同的误差有同等的出现机率，完全服从正态分布规律。

偶然误差由一些小的因子或无法控制的因素影响，往往是不可防止的。

对于偶然误差，可以采取“多次测定、取平均值”的方法加以消除。

不同的采样方法，偶然误差的大小不同。

A、对于采样，如果增加子样份数，偶然误差减小。

B、对于化验，保持天平室的湿度、温度不变，保持良好的卫生状况，不要有风，尽量减少外界因素的影响，会减小偶然误差。

由于偶然误差难以防止，严格地讲，真值是无法测得的。

但是，当测量次数无限多时，偶然误差服从正态分布，正负误差出现的机率相等。

因此，测定值的算术平均值与真值很接近，可以把算术平均值视为真值。

虽然平时观测的数都是有限的，但是在没有系统误差的情况下，可以认为以有限观测值所求出的平均值即是真值。

〔3〕过失误差〔与事实不符的误差〕〔过失误差是不允许出现的〕

由于工作粗枝大叶或操作不正确而引起的明显与事实不符的误差。

如读错刻度，加错试剂，做错样子，记录错误，计算错误等。

总结：

系统误差和过失误差是不允许出现的

偶然误差是不可防止的

二、保证煤样有代表性的原则

1、假设被考察的对象数量不大，采取先掺合均匀，然后从中缩分出试样的方法。

假设被考察的对象数量很大〔例如某一时间内的煤流，某一批产品等〕，因无法掺合均匀，只能在被考查对象的不同部位〔要均匀分布〕多采一些子样，合在一起汇成一个试样的方法来提高试样的代表性。

2、采样时，子样的质量同时应满足试验分析项目对总样质量的要求。

在子样质量已经确定下来的条件下，增加子样份数可提高煤样的代表性。

3、在实际工作中，应采取适当的采样方法克服在贮、运过程中，物料粒度的偏析现象〔即粗细粒度分聚现象〕。

①采样点应设在胶带、溜槽、斗式提升机机头、矿浆出口处等空间煤流中，切记不要在斗子中挖取煤样，最好选在煤流流量较小的地点采样，以免试样溅溢造成采取不完全。

②采样要垂直于煤流或水流的全断面，保证在采样的那一瞬间，按物质组成的比例取出子样。

③对日常生产检查采样时间应按规定时间间隔随机采样；对特殊项目检查〔例如：

跳汰机单机检查浮选机的单机检查等〕，应在生产处于正常状态后，按规定时间间隔随机采样。

④必须在静止状态下采样〔如煤堆或煤车上采样〕时，要特别注意均匀布置采样点。

5、尽量使用机械化和自动化采样。

因采样比缩制、化验的影响要大，且不容易控制。

6、入选原煤实行配煤。

可以使原煤性质基本稳定〔即不同时间里原煤物质组成波动很小〕，这将使操作条件稳定，中间产品以及最终产品的质量稳定，这样在较长的一段时间取一次样，试样仍能有很好的代表性。

思考题

1、简述保证煤样代表性的一般原则。

2、什么是煤样的代表性？

影响煤样代表性的因素有哪些？

第二单元煤样的采取

一、关于不同种类的煤样的采取问题

1、煤芯煤样

钻探时采取

确定煤田地质情况

2、煤层煤样

采煤时采取

〔1〕煤层煤样的概念

在生产矿井的采掘工作面上或在采样探巷及坑道中，直接由一个煤层中采取的煤样。

煤层煤样包括分层煤样和可采煤样。

分层煤样和可采煤样必须同时采取。

〔2〕煤层煤样的用途

①确定所采煤层的质量指标，并通过各种分析试验，工业分析、元素分析、胶质层厚度等，确定煤的分类牌号和制定煤炭产品质量标准。

②了解煤层构造及夹石层和所含各种结核的性质，以便确定分采极限厚度和制定改善煤质的采煤方法。

③比较煤层煤样灰分与生产煤样灰分，判断采煤时的矸石混杂程度，以便采取有效措施。

〔3〕采取煤层煤样应注意的几个问题

①煤层煤样在矿井掘进巷道中和回采工作面上采取。

对主要巷道的掘进工作面，每前进100m至少采取一个分层煤样；对回采工作面每季至少采取一次煤层煤样，采取数目按回采工作面长度确定。

小于100m的采一个，100—200m的采两个，200m以上的采三个。

如煤层结构复杂、煤质变化很大时，应适当增采煤层煤样。

②煤层煤样应在地质构造正常的地点采取，但如地质构造对煤层破坏范围很大而又必须采样时，也应进行采样。

③在采样前，必须剥去煤层外表氧化层。

④煤层煤样由煤质管理部门负责采取，具体采样地点须按标准规定，如遇特殊情况可和地质部门共同确定。

⑤采样工作应严格遵守《煤矿安全规程》，确保人身安全。

3、生产煤样

〔1〕生产煤样的概念

矿井正常生产条件下，从运输设备或煤流中按国标规定采取的能代表一个整班所采煤的各种性质的煤样，俗称生产大样。

〔2〕采取生产煤样的目的

①进行筛分试验以确定煤的粒度组成。

②进行浮沉试验以确定煤的密度组成。

③进行一些确定煤的工艺性质的试验〔如工业性或半工业性炼焦、气化、液化、低温干馏、燃烧等试验〕，根据这些试验结果，决定煤的利用途径。

④制定工作面质量指标，控制工作面煤炭质量。

⑤掌握选煤厂入选原煤的质量情况，有助选煤厂编制产品的数、质量指标。

⑥为筛选厂生产粒级煤提供编制筛分产品数、质量平衡表的依据。

⑦为选煤厂生产管理提供情报。

一句话，就是作筛分浮沉实验、泥化试验和工艺特性试验，进行原煤性质分析，确定煤的工业用途。

〔3〕生产煤样的用途

采取生产煤样可为矿井的煤质管理、原煤质量计划的制定、以及采区工作质量指标的制定提供第一手资料，同时也是选煤厂设计、生产管理的基本依据。

〔4〕生产煤样的采取的一般原则

①矿井正常生产条件下采取，采样时间必须以一个生产日〔循环班〕为单位，将应采取的子样个数按产量比例分配到各个生产班，再在每一生产班按产量平均分配。

②一年采取一次〔即采样周期为一年〕。

对生产期不足三个月的采煤工作面，可不采取生产煤样。

如果煤层性质、结构、贮存条件有很大变化时，应增加采样次数。

③同一矿井的同一煤层各采煤工作面的煤层性质、结构、贮存条件和采煤方法基本相同时，选择一个采煤工作面采取生产煤样。

如果差异较大时，生产煤样应在不同采煤工作面分别采取。

〔5〕采取生产煤样时的注意事项

①严格按照规程进行，不得在火车、贮煤场、煤仓或船仓内采取，也不得在煤车内挖取。

②采出的煤样应单独装运。

③每次过磅的煤样质量，不得少于增砣磅称最大称量的1/5。

磅称最大称量为500kg，感量。

④生产煤样采取、运输和存放时，应谨慎小心，防止煤样破碎、污染、日晒、雨淋和损失和混入杂物。

⑤生产煤样放置时间不得超过3天。

对于易风化煤的存放时间应尽量缩短。

⑥生产煤样采取后，应立即填写报告表。

报告表的格式详见表2—2。

生产煤样可以在矿车和煤流中采取

4、生产检查煤样

用于生产技术检查时采取

选煤厂快速检查煤样包括：

精煤、中煤、矸石、再选原料煤、入仓精煤、浮选、煤泥回收筛精煤、浮选入料、尾煤、洗水、浮选入料、尾煤水、浓缩设备入料、溢流、底流、煤泥沉淀池入料、溢流、粒级煤

选煤厂的班、日、月检查煤样包括：

入厂原料煤、手选大块煤、手选矸石、筛选厂各类产品、入选原料煤、洗选精煤、中煤、矸石、洗混煤、浮选入料、尾煤、精煤、煤泥回收筛精煤、洗水、煤泥沉淀池入料、煤泥沉淀池溢流、煤泥沉淀池煤泥、最终精煤、离心机和脱水筛脱水后精煤、浮选精煤、干燥精煤、浮选尾煤过滤机或压滤机滤饼、原煤和中间产物、尾煤耙式浓缩机溢流、底流、筛下水、滤液、离心液、选煤厂排放水

与商品煤样的采样相比，日常生产检查煤样的采样对象多，采样频率高，采样条件复杂，采样点差异大，故煤样的采取方法无统一的技术标准，应根据各厂具体情况确定。

采样方法包括采样点的设置、采样工具、子样最小重量及采样时间间隔等几个因素。

采样点的设置各厂不同，一般，采样点应选择煤炭的质量和数量都比较稳定、物料偏析现象小的地点，以保证煤样有尽可能好的代表性。

另外，采样伴随生产同时进行，所以采样方法必须保证安全。

〔1〕采样时间和质量

选煤厂生产检查煤样在开机上煤5～10min后采取，采样最大时间间隔和子样最小质量见表2—6。

表2—6生产检查煤样采样间隔时间和子样质量

煤样名称

采样最大

时间间隔

〔min〕

子样最小