淺談煤質(zhì)化驗操作中存在的問題與誤差控制

陳強

摘要：煤質(zhì)的化驗分析可以為煤炭生產(chǎn)及合理、高效、科學(xué)的利用煤炭資源提供理論依據(jù)。煤質(zhì)化驗操作過程中涉及多個環(huán)節(jié)，在對煤樣進行采樣、制樣、化驗過程中煤樣不均勻，會導(dǎo)致煤樣測定結(jié)果出現(xiàn)誤差，進一步影響檢測的準(zhǔn)確性。該文對煤質(zhì)常規(guī)化驗操作中存在的突出問題進行系統(tǒng)分析，并闡述了煤質(zhì)化驗中采樣、制樣、干燥、分析等環(huán)節(jié)的誤差控制，進而提高煤質(zhì)化驗的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)常規(guī)化驗 操作問題 誤差控制

0 引言

在化驗煤質(zhì)的過程中，化驗工作的特點主要表現(xiàn)為操作工序復(fù)雜、操作規(guī)范，并且測定結(jié)果精密度高等。由于煤的均勻性存在一定的差異，進而在對煤質(zhì)進行采樣、制樣，以及化驗等環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)一定的偏差。此外，化驗人員操作技術(shù)水平也在一定程度上影響著測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在對煤樣進行化驗的過程中，如果相關(guān)人員不能熟練掌握國標(biāo)操作準(zhǔn)則，或者操作細(xì)節(jié)不到位，在這種情況下，就會很容易造成化驗結(jié)果誤差較大。所以，研究分析煤質(zhì)化驗工作操作中存在的問題，可以進一步提高化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 煤質(zhì)常規(guī)化驗操作流程

煤質(zhì)常規(guī)化驗操作流程主要包括煤樣的采取、煤樣的制備以及煤樣的工業(yè)分析。

1.1 煤樣的采集

在對煤質(zhì)進行化驗時，采取煤樣是化驗工作的起點，煤樣取樣的好壞將會直接導(dǎo)致化驗結(jié)果產(chǎn)生誤差。對煤樣進行采集，其目的就是確保采取的煤樣能夠客觀真實地代表原始物料的組成。因此，在采集煤樣的過程中，一定要采集具有代表性的煤樣，這是開展煤樣化驗工作必須遵守的原則。在采集煤樣時，如果采集的煤樣沒有代表性，即使準(zhǔn)確無誤地制備樣品和化驗操作，最終也會影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以在操作過程中，需要采取措施，確保采集的煤樣具有代表性。另外，嚴(yán)格遵守GB/T482中關(guān)于煤層煤樣采集方法的相關(guān)規(guī)定，對煤樣進行采集，并且對數(shù)理統(tǒng)計原理進行科學(xué)的運用，進一步確定煤樣采集的子樣個數(shù)和子樣質(zhì)量，進而在一定程度上確保樣品總體的代表性。

1.2 煤樣的制備

與煤質(zhì)化驗實際所需要的煤樣數(shù)量相比，由于煤樣的采樣數(shù)量比較大。因此，在選擇樣品的過程中，需要借助相應(yīng)的設(shè)備，同時確保制備的煤樣符合相應(yīng)的化驗要求。在制備煤樣時，需要對煤樣進行破碎、縮分、混合、干燥等處理，然后從處理后的煤樣中選擇適量代表性的煤樣。

1.3 煤樣的工業(yè)分析

在對煤質(zhì)進行常規(guī)化驗時，對煤樣進行工業(yè)分析是整個常規(guī)化驗的最后一環(huán)，通常情況下，化驗的主要對象包括：對煤樣的灰分、水分、硫分、揮發(fā)分等進行測定，同時對煤樣的粘結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層指數(shù)等進行測定。其中，對煤樣進行工業(yè)分析，檢測分析結(jié)果是否正確的方法是，對同一煤樣利用相同的工業(yè)分析方法進行兩次以上的重復(fù)性操作，同時將重復(fù)性檢測結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值范圍進行對比，如果重復(fù)化驗結(jié)果的數(shù)據(jù)差值在規(guī)定的范圍內(nèi)，這時可以認(rèn)為煤樣分析結(jié)果是正確的。

2 煤質(zhì)常規(guī)化驗操作中存在的問題

2.1 煤樣采集過程中存在誤差

在對煤質(zhì)進行常規(guī)化驗時，煤樣的采集是操作的第一步，在這一環(huán)節(jié)通常情況下也會產(chǎn)生操作誤差，通過對大量的煤質(zhì)化驗結(jié)果進行分析表明，在整個煤質(zhì)常規(guī)化驗操作中，采集煤樣出現(xiàn)的誤差占到80%?？梢姡趯γ嘿|(zhì)進行化驗時，采集煤樣最為關(guān)鍵。為了確保所采煤樣的代表性，通常情況下，可以采取下列措施，進一步減小煤樣采集的誤差：

①如果待檢對象性質(zhì)比較均勻，在這種情況下，從待檢對象中取出一小部分試樣做樣品，通過對樣品進行分析，進而在一定程度上可以了解待測煤樣的性能；對于待檢測對象來說，如果隨著時間的推移，其性能不發(fā)生變化，這時只需在較長時間內(nèi)取一次樣品，一方面能夠確保取樣的代表性，另一方面提高工作效率。②如果待檢測對象不均勻，選用的試樣數(shù)量會直接影響檢測結(jié)果。為了確保采集試樣的代表性，需要考慮待檢測對象的數(shù)量：如果待檢對象的數(shù)量較小，可以將其混勻，然后進行縮分處理。對于試樣來說，如果粒度超過25毫米，在這種情況下，需要對其進行破碎，否則將會影響樣品的代表性；如果待檢對象數(shù)量過大，對其進行混勻存在一定難度時，這時需要對待檢對象的分布情況進行考慮，其取樣范圍主要集中在待檢對象性質(zhì)均勻部位，同時進行多次取樣并匯成總樣。③在采集樣品的過程中，必須采取措施確保子樣質(zhì)量滿足相應(yīng)的要求，確保子樣能夠代表試樣。一旦待檢對象粒度影響子樣的代表性，在這種情況下，需要重復(fù)上述操作。

在進行現(xiàn)場操作時，將采樣點設(shè)置在溜槽、膠帶、礦漿出口處等空間煤流中，這是最主要的取樣方式。為了確保采樣瞬間的物質(zhì)組成比例，通常情況下要求垂直于煤流的全斷面進行采樣。此外，不滿足要求的采樣工具也會直接帶來誤差。

2.2 煤樣制備過程中誤差的控制

與采樣環(huán)節(jié)相比，制樣工藝相對比較簡單，在這一環(huán)節(jié)，人為因素會對制樣過程產(chǎn)生一定程度的干擾，如果操作不當(dāng)，造成的誤差比采樣環(huán)節(jié)更大。煤樣制備過程中存在的問題主要體現(xiàn)在破碎中破碎粒度不能達到要求、混合不均勻、干燥溫度不能得到合理的控制和縮分中不能很好的做好煤樣的留棄而引起煤質(zhì)化驗的誤差。

2.2.1 煤樣制備過程中的系統(tǒng)誤差。從根本上看，這一項誤差無法避免，通常情況下，這項誤差會導(dǎo)致測試結(jié)果出現(xiàn)偏高或偏低的現(xiàn)象。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要是：外部物質(zhì)混入到試樣中、試樣粒度及水分發(fā)生變化等。減小系統(tǒng)誤差的方式主要包括：選擇單一的制樣工具，使用同一套設(shè)備處理性能相近的試樣。

2.2.2 煤樣制備過程中的縮分誤差。通常情況下，這項誤差是隨機產(chǎn)生的，其誤差大小也不固定，并且測試結(jié)果也有所區(qū)別。產(chǎn)生此項誤差的原因是制樣過程的選擇。如果舍棄的原始樣品越多，造成的縮分誤差就越大。如果通過增加試樣數(shù)目的方式減小縮分誤差，這樣就會增加實際操作的難度。因此，在進行現(xiàn)場檢測時，一方面需要確保試樣數(shù)目的足夠性，另一方面不能增加實際操作的難度。

2.2.3 煤樣干燥過程中的誤差。在檢測過程中，風(fēng)干和干燥箱烘干是比較常用的干燥方法。在生產(chǎn)中，為節(jié)省操作時間，在電爐上烘烤煤樣。在高溫環(huán)境下，容易導(dǎo)致煤樣發(fā)生氧化，進而在一定程度上改變試樣的原始性質(zhì)。因此，這種烘干方式導(dǎo)致測試結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。對于煤樣來說，如果數(shù)量比較大、含水量比較高，一般選擇自然風(fēng)干的方式進行烘干，煤樣晾干后進行制樣。

2.3 煤樣的工業(yè)分析過程中誤差的控制

煤樣的工業(yè)分析方法比較多，然而各種分析方法的適用范圍是不相同的，由于分析方法選擇的不得當(dāng)，最終影響煤質(zhì)的化驗結(jié)果。在對煤樣進行工業(yè)分析時，由于選用設(shè)備儀器精密度不夠、測量中存在計數(shù)誤差，以及分析人員自身的問題（業(yè)務(wù)操作技能不熟練、掌握的分析知識不全面、操作不遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等）等，都會對數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性構(gòu)成影響。

在對煤樣進行分析時，其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，通常情況下需要對煤樣進行平行分析，并且按照國家標(biāo)準(zhǔn)允許誤差的數(shù)值判定兩個分析結(jié)果之間的差值。在對煤樣進行分析時，為了進一步降低誤差，在選擇誤差控制技術(shù)的過程中，需要注意：

①選擇正確的分析方法。在對煤樣進行分析時，選擇的分析方法需要通過實驗進行對比驗證，確保煤樣工業(yè)分析結(jié)果在精度、準(zhǔn)確度方面符合相應(yīng)的要求，并且利用先進的分析儀器對煤樣進行分析。②針對基礎(chǔ)知識、業(yè)務(wù)技能，對分析人員加大培訓(xùn)力度，在工作質(zhì)量、化驗結(jié)果質(zhì)量方面，對分析人員進行控制，進而在一定程度上降低人為因素產(chǎn)生的誤差。③在對煤樣進行分析前，需要檢查所用儀器設(shè)備性能參數(shù)，確保其處于最佳工作狀態(tài)。

3 結(jié)語

在對煤質(zhì)進行常規(guī)化驗時，其操作主要包括煤樣的采集、制備及分析，在這三個環(huán)節(jié)中，如果任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在這種情況下，需要采取必要的措施，有效控制煤質(zhì)常規(guī)化驗各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差，進而在一定程度上提高煤質(zhì)化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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