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1、煤炭采、制样基本知识,国家煤炭质量监督检验中心 （煤炭科学研究总院煤炭检测研究所）,商品煤采样 采样：从一批煤样中采取有代表性煤样的 一个过程。 即：所采样品的品质能代表被采批煤的 平均品质. 1.1 采样的基本原则 被采样批煤的所有颗粒都有可能进入采 样设备； 每一颗粒都有相等的几率被采入试样中,1.2 商品煤的种类 1）原煤 Ad 4.0139.00% 2）筛选煤 3）精煤 Ad 5.0112.50% 4）其他洗煤 5）中煤：介于精煤和洗矸之间的煤,1.3 采样标准 GB475-2008 商品煤样人工采取方法 (修改采用ISO 18283-2006) GB/T 19494 -2004 煤炭
2、机械化采样 第1部分：采样方法 第2部分：煤样的制备 第3部分：精密度测定和偏倚试验 （技术上采用 ISO 13909 - 2001 ）,1.4 采样精密度 采样精密度： 单次采样测定值与对同一煤（同一来源，相同性质）进行无数次采样的测定值的平均值的差值（在95概率下）的极限值。 判断采样准确与否的唯一标准 可表示为：Xi - A 总体均值 的范围 ： A,采样精密度要求： 1） 基本采样方案（人工采样）,2） 基本采样方案（机械化采样）,3） 专用采样方案 根据采样目的、试样类型和合同各方的要求确定采样精密度。,影响采样精密度的主要因素： 1）煤炭本身的均匀程度 客观 2）采样单元数目 3）
3、子样数目 4）子样质量 5）采样工具 6）子样点布置 7）子样采取操作规范性,1.5 采样方案制定 1）确定采样单元 a. 分品种，以1000t为一基本采样单元； b. 当发运量不足或大于1000t时，可根据 实际情况，以下列煤量为一采样单元： 一列火车装载的煤； 一船装载的煤； 一车或一船舱装载的煤； 一段时间内发送或交货的煤,通常：对大批量煤（如轮船载煤） 5000t为一采样单元； 小批量煤（如火车、汽车和驳船载煤） 1000t为一采样单元。 c. 确定采样单元数 一批煤可作为一个采样单元； 可划分为m个采样单元,2）确定子样数 根据采样精密度和煤样的不均匀性确定 基本采样方案子样数： （
4、按GB 475-2008表2规定）,a. 基本采样单元最少子样数目（人工采样）,基本采样单元最少子样数目（机械化采样）,b. 1000t 批煤的子样数 N = n c. 1000t批煤的子样数，按比例递减，但不 少于下表规定（ GB 475-2008表3）,专用采样方案子样数： 根据： 预期的采样总精密度 PL 实测的初级子样方差 V 采样单元数m和方差Vm（如果为多个采 样单元) 制样和化验方差VPT 确定子样数 n （标准中5.3.2.4给出） n不能10。,3）确定试样质量 由煤的标称最大粒度决定。 a. 总样最小质量,b. 子样质量 b.1 子样最小质量 按 计算，最少为0.5 kg。
5、 部分粒度下初级子样最小质量,b.2 子样平均质量 式中： 子样平均质量，单位为千克（kg）； mg 总样最小质量，单位为千克（kg）； n 子样数目。 注：按子样数和最小子样质量计算总样量不够时， 子样量应增至平均质量,4） 确定采样方式（子样分布方式） 1）煤流（1000t/h）中采样 时间基采样： 时间间隔 t（min） （预计的煤流总时间/子样数目 质量基采样： 质量间隔 m （t） （预计的煤流总煤量/子样数目),2) 火车中采样（汽车、驳船类似） 子样点布置： 每一车厢应采取一个子样；如有余数子 样，应分布于整个采样单元； 子样位置应逐个车厢不同，以使车厢 各部分的煤都有相同的机会
6、被采出。,3) 煤堆采样 子样点布置： 顶、腰、底均匀分布 仲裁时必须采用“开/倒垛方式” 采样时应先除去0.2 m的表面层（新工作面 除外）。,煤流中采样注意事项： 采样器开口至少是煤标称最大粒度的3倍并 不小于30mm， 采样时，应尽量截取一完整煤流横截段作 为一子样， 子样不能充满采样器或从采样器中溢出。 尽量避免煤流的品质变化周期与采样器的 运行周期重合，以免导致采样偏倚。,初级子样应均匀分布于整个采样单元中。 采样器横过煤流的速度在整个采样过程中 保持恒定。 实际采取的子样数不少于规定的最少子样 数。,静止煤采样注意事项 首选在装/堆煤或卸煤过程中进行， 直接从静止煤中采样时，应采取
7、全深度 试样或不同深度的试样； 在保证煤的品质均匀且无不同品质的煤 分层装载时，也可从运载工具顶部采样。 无论用何种方式采样，都应通过偏倚试 验，证明其无实质性偏倚,在从火车、汽车和驳船顶部煤采样的情 况下，装车（船）后应立即采样； 经过运输后采样时，应挖坑至0.4 m 0.5m采样，取样前应将滚落在坑底的煤 块和矸石清除干净 用于人工采样工具开口至少为煤标称最 大粒度的3倍且不小于30 mm,采样器的容量应足够大，采取的子样质量 应满足要求。 用铲子采样时，试样不充满或从铲子中溢 出，子样应一次采出（多不扔，少不 补）。 采取子样时，采样工具应从采样表面垂直 或成一定倾角插入。采取子样时不应
8、有意 地将大块物料（煤或矸石）推到一旁。,采样方案设计小结: a.）确定煤的品种 b.）确定煤的标称最大粒度 c.）确定采样单元 m d.）确定子样数目 n e.）确定子样质量 ma f.） 确定采样方式（子样分布方式）,5 采样精密度核验和偏倚试验 精密度核验： 核验按设定的采样方案采样是否能达到 标准规定的、或预先约定的精密度 偏倚试验： 检验按设定的采样方案采样与按参比方 法采样的结果间是否有偏倚（系统误差）,2 煤样的制备 GB474 2008,2.1 制样基本概念 制样：把数量较大的煤样按一定的程序制备成试 验所需的实验室煤样 制样工序：破碎筛分混合缩分干燥 交替进行 破碎：将大粒度
9、变成小粒度 筛分：确保达到一定的粒度 混合：使样品尽量均匀 缩分：减少样品量,干燥：使煤样顺利通过设备 要求：粒度减小，数量减少，保证良好的代表性 2.2 制样的总原则 目的： 使制备出的实验室煤样能代表所采的总样的品质，代表被采整批煤的平均质量 制样总精密度： 0.05A2,2.3 制样过程 1）破碎 减小煤样粒度 a. 粗碎：6mm 用鄂式破碎机，锤式破碎机 鄂式破碎机：入料粒度范围大，效率较低，片 状、矸石不易破碎， 水分适应性大； 锤式破碎机：效率高，易堵筛孔，易产生水 分损失， 水分适应性小。 通常：使用颚式破碎机制备水分试样,b. 中碎： 6mm0.2mm 用锤式破碎机、对辊破碎机
10、 锤式破碎机：缺点同上，不可逐级破碎 对辊破碎机：可逐级破碎，粘结煤易粘辊,c. 细碎 0.2mm 用粉碎机 注：时间不宜过长， 避免煤样发热氧化变质,2）过筛 确保煤样粒度 3）混合 增加煤样的均匀性 4）缩分 减少煤样量，保证留样与弃样一致 a. 堆掺四分法 b. 九点法（取全水分样） c. 二分器缩分法 d. 棋盘法缩分法 e. 条带截取法操作 f. 机械化缩分,a. 堆掺四分法：堆掺3次，一产煤分23 次从锥顶落下 b. 九点法取全水分：快，少碰机械 c. 二分器缩分：无偏差的缩分方法 （制作规范，操作正确） 多子样，大留样量 注意： 格槽与粒度一致 格槽宽度为粒度的2.53倍， 至少
11、5mm, 在格槽长度范围内来回摆动入料 水分较大时，应经常振动二分器 时常检查二分器是否存煤,f. 机械化缩分 注意： 鄂板开口与出料粒度是否一致； 清扫机械（易开启的不必用煤样清 洗）； 入料应均匀，不能直接倒入； 注意观察异常现象： 粒度过大时应调整鄂片距离， 留样量过少时，应检查缩分器是否 堵塞。,制样粒度和留样量关系： 粒度 最小留样量 25mm 40kg 13mm 15kg 6mm 3.75kg 3mm 0.7k g (圆孔筛，二分 器 100g) 1mm 100g 0.2mm,5） 干燥 预干燥：使煤样顺利通过制样设备 空气干燥煤样：0.2mm分析煤样与周围大 气湿度达到平衡 （连
12、续1h质量变化不超过0.1%） 干燥温度：50 40 （易氧化煤样和焦化指标） 干燥时间：室温 24h 40 4h,2.4 制样精密度核验与偏倚试验 制样精密度核验： 核验两个留样的一致性。 在以下情况需要检验制样精密度： 1）采用新的制样方案时； 2）采用新的缩分机械时； 3）对制样的精密度发生怀疑时。 制样偏倚试验： 检验留样与全样的一致性。,2.5 制样一般要求,1、制样应在专门的制样室中进行。 2、制样人员在制备煤样的过程中应穿专用鞋 3、每次制样后应将制样设备清扫干净 破碎完煤样后，应反复开、停机器几次， 以排净滞留煤样；或 处理煤样之前用被采样的煤通过机器予以 “冲洗”，弃去“冲洗”煤后再处理煤样。,4、制样时所有接触煤样的表面均应保证不 污染煤样。 5、制样时应避免煤样的损失。 6、接受煤样时要核对煤样的有关信息，如 煤种、粒度、采样地点和质量等。 7、每个煤样的制备均有制样记录。 8、分析样装瓶量不应超过煤样瓶容积的3/4， 以便使用时混合。 存查煤样应装在密封容器中，并尽可能装满 容器,