ZZ—89D型測灰儀在徐莊礦的應(yīng)用

岳躍輝

摘要：ZZ-89D型γ射線測灰儀能夠很快測得煤樣的灰分，比傳統(tǒng)的測灰法監(jiān)測精煤產(chǎn)品灰分更迅速、及時(shí)，因而對指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)、保證煤礦產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、提高生產(chǎn)管理水平非常有利。文章介紹了徐莊礦ZZ-89D型在線式r射線煤灰分儀專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的測量、校驗(yàn)、查詢功能，分析了三種攻能的使用情況、特點(diǎn)，對指導(dǎo)徐莊礦測量及分倉管理有一定的重要性。

關(guān)鍵詞：徐莊礦；ZZ-89D型測灰儀；在線式r射線煤灰分儀；精煤產(chǎn)品；快灰檢測設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD942 文章編號：1009-2374（2016）23-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.074

2001年3月，我礦采用了清華大學(xué)工程物理系研制的ZZ-89D型γ射線測灰儀作為日常生產(chǎn)過程中精煤產(chǎn)品的快灰檢測設(shè)備。經(jīng)過幾年的使用實(shí)踐證明，這種測灰儀工作穩(wěn)定、可靠、維護(hù)簡單。只要采取以傳統(tǒng)的灼燒灰化法結(jié)果為基準(zhǔn)進(jìn)行經(jīng)常的比對措施，完全能夠保證結(jié)果準(zhǔn)確。由于ZZ-89D型γ射線測灰儀能夠很快測得煤樣的灰分，比傳統(tǒng)的測灰法監(jiān)測精煤產(chǎn)品灰分更迅速、及時(shí)，因而對指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)、保證煤礦產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、提高生產(chǎn)管理水平非常有利。

1 計(jì)算機(jī)操作說明

ZZ-89D型在線式r射線煤灰分儀專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件由PC微機(jī)和專用接口電路組成，配置了專門的應(yīng)用軟件。軟件除了能在煤層厚度隨機(jī)變化情況下準(zhǔn)確測定其灰分外，還提供了周詳?shù)娘@示、控制和查詢功能。采用下拉式菜單，操作方便，易于掌握。

本軟件的測量過程在后臺進(jìn)行，因此在進(jìn)行各種操作時(shí)，系統(tǒng)的測量工作照舊進(jìn)行不受影響。

為了便于管理，本軟件分兩個(gè)操作層次。

第一層次“普通操作菜單”供普通操作人員使用，只能“查詢數(shù)據(jù)”“選擇測量煤種和編號”，不能修改系統(tǒng)設(shè)置。

第二層次“系統(tǒng)管理操作菜單”供系統(tǒng)操作人員使用，需要輸入口令才能允許系統(tǒng)管理操作，除了能進(jìn)行上述普通操作人員的操作內(nèi)容外，還可以“設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)”，選擇運(yùn)行方式進(jìn)行“參數(shù)校驗(yàn)”“傳送帶刻度”“制定測量計(jì)劃”等。

2 系統(tǒng)管理操作菜單

在普通菜單上打開“系統(tǒng)管理”子菜單，加亮條移到“進(jìn)入管理系統(tǒng)”項(xiàng)目上，按回車鍵，屏幕顯示輸入口令。

輸入正確的口令，就可以進(jìn)入到系統(tǒng)管理操作菜單。如果原來未設(shè)置過口令，則直接進(jìn)入系統(tǒng)管理操作菜單，此時(shí)屏幕項(xiàng)顯示一級主菜單。

2.1 設(shè)置校驗(yàn)參數(shù)功能項(xiàng)

灰分測量系統(tǒng)需要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)塊進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)以消除系統(tǒng)漂移的影響，如放射性活度隨時(shí)間衰減的影響。

第一項(xiàng)參數(shù)規(guī)定每隔多少小時(shí)自動(dòng)校驗(yàn)一次，如果設(shè)定為0小時(shí)，則不進(jìn)行定時(shí)自動(dòng)校驗(yàn)。

第二項(xiàng)參數(shù)規(guī)定下一次定時(shí)自動(dòng)校驗(yàn)的時(shí)間，如果在設(shè)置下次校驗(yàn)時(shí)間時(shí)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間已經(jīng)超過了該時(shí)間，則系統(tǒng)立即自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)自動(dòng)校驗(yàn)時(shí)間間隔，將該時(shí)間調(diào)整到下一次自動(dòng)校驗(yàn)的開始時(shí)間。

第三項(xiàng)參數(shù)規(guī)定每次參數(shù)校驗(yàn)的測量時(shí)間，為保證測量精度，減少計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)誤差，該時(shí)間取10～15分鐘為宜。

第四項(xiàng)參數(shù)規(guī)定如果連續(xù)多少分鐘煤傳送帶上無煤，c型架自動(dòng)轉(zhuǎn)到校驗(yàn)位置進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)。校驗(yàn)完成后，c型架重新轉(zhuǎn)到測量位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)灰分測量。

第五項(xiàng)參數(shù)規(guī)定了煤傳送帶吸收系數(shù)測量的時(shí)間，為保證測量的精度，減少計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)誤差，該時(shí)間取10～15分鐘為宜。上述內(nèi)容修改后，以回車鍵確認(rèn)修改結(jié)果。

2.2 “設(shè)置測量參數(shù)”功能項(xiàng)

加亮條移到“設(shè)置測量參數(shù)”項(xiàng)上時(shí)，按回車鍵后，屏幕彈出測量參數(shù)設(shè)置窗口。

第一項(xiàng)參數(shù)規(guī)定灰分測量的有效范圍，當(dāng)某一分鐘所測灰分的平均值超出有效范圍時(shí)，將放棄該一分鐘的測量結(jié)果，并發(fā)出聲響。超過上限，系統(tǒng)提示“煤灰分太高，放棄”，低于下限，則系統(tǒng)提示“煤灰分太低，放棄”。

第二項(xiàng)參數(shù)設(shè)定了正常的灰分范圍，當(dāng)某一分鐘所測灰分的平均值超出正?；曳址秶?，系統(tǒng)將給予提示，并發(fā)出聲響，但是測量數(shù)據(jù)仍然有效，予以保存和顯示。超過上限，系統(tǒng)提示“煤灰分太高，低于下限，則系統(tǒng)提示”煤灰分較低。

第三項(xiàng)參數(shù)規(guī)定了煤流平均質(zhì)量厚度的有效測量范圍。當(dāng)某一分鐘所測得煤流的平均質(zhì)量厚度超出規(guī)定的有效范圍時(shí)，則放棄該一分鐘的測量結(jié)果，并發(fā)出聲響。超過上限，系統(tǒng)提示“煤層太厚”，低于下限，則系統(tǒng)提示“煤層太薄或計(jì)數(shù)太低”。

第四項(xiàng)參數(shù)是煤流量系數(shù)，測量系統(tǒng)顯示的參考累計(jì)重量及查詢動(dòng)態(tài)煤流數(shù)據(jù)時(shí)顯示的重量，與傳送帶速度、煤流平均寬度、煤流形狀等因素有關(guān)，煤流量系數(shù)綜合反映了這些影響因素，其大小需要經(jīng)過刻度給定。該系數(shù)可根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)實(shí)際重量和所顯示的測得的重量之比來修正：

新煤流量系數(shù)=舊煤流量系數(shù)×（實(shí)際重量/所顯示測量重量）

第五項(xiàng)參數(shù)一分鐘顯示的累計(jì)測量時(shí)間設(shè)置了一個(gè)灰分緩沖區(qū)的大小，該緩沖區(qū)存放的是一組一分鐘的灰分值。每測量到一個(gè)一分鐘灰分值，就把一分鐘灰分值放入緩沖區(qū)，同時(shí)去掉最早進(jìn)入緩沖區(qū)的一分鐘值，而緩沖區(qū)中灰分的加權(quán)平均即為一分鐘滾動(dòng)灰分。該值每分鐘變化一次，它反映的是前時(shí)間之前若干分鐘內(nèi)所測灰分的平均值。

第六項(xiàng)參數(shù)是累計(jì)開始時(shí)間，規(guī)定了屏幕上顯示的累計(jì)灰分和參考累計(jì)重量的累計(jì)時(shí)間段的起始時(shí)間。

第七項(xiàng)是灰分顯示時(shí)間，規(guī)定了屏幕上的灰分顯示窗口每隔多少時(shí)間顯示一個(gè)灰分值。

第八項(xiàng)參數(shù)用于一些特殊的場合，例如探頭架長時(shí)間靜止或測量地點(diǎn)煤灰較大，在測量期間放射源上積累煤灰太多而可能影響測量結(jié)果時(shí)，需要設(shè)定該參數(shù)，當(dāng)探頭架靜止時(shí)間超過指定的時(shí)間后，就自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.3 設(shè)置煤種參數(shù)功能項(xiàng)

由于本系統(tǒng)是間接測量方法，通過測定Am和Cs道的吸收系數(shù)之比K來計(jì)算灰分，灰分值與K值之間具有線性關(guān)系：

灰分值=灰分斜率A×（K-2）-灰分截距B

測量不同地方或不同種類的煤時(shí)，由于煤中元素組成的差異，灰分斜率A和灰分截距B各不相同。本軟件為此提供了設(shè)置煤種參數(shù)的功能，以便能對不同煤種的煤經(jīng)比對實(shí)驗(yàn)取定不同的A值和B值。在測量動(dòng)態(tài)煤流的灰分時(shí)，只要選定所測煤種的名稱，測量程序就會(huì)自動(dòng)選用相應(yīng)的A、B值進(jìn)行灰分計(jì)算。

對每一種煤，要用該煤種的一系統(tǒng)樣品進(jìn)行刻度測量，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出A、B值。首先輸入新煤種的名稱，隨意設(shè)定合適的A、B值，在選定的該煤種名稱下對各樣品進(jìn)行灰分測量，并用常規(guī)化驗(yàn)方法得到各樣品煤的灰分，用“計(jì)算比對數(shù)據(jù)”的功能就能得到A、B值。以后A值保持固定，根據(jù)需要可以適當(dāng)調(diào)整B值，B值可以間隔較長時(shí)間調(diào)整一次，如每個(gè)月把全月的測量灰分的平均值和由常規(guī)化驗(yàn)得到的實(shí)際的月綜合灰分值做比較，用它們的差值來調(diào)整B值。加亮條移到“設(shè)置煤種參數(shù)”上，按回車鍵后，屏幕彈出煤種列表。

2.4 “設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)”功能項(xiàng)的內(nèi)容

加亮條移到“設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)”項(xiàng)上，按回車鍵后，屏幕彈出系統(tǒng)設(shè)置菜單。

修改系統(tǒng)時(shí)間。計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)有計(jì)時(shí)系統(tǒng)，屏幕上顯示的時(shí)間和測量結(jié)果的保存都以此時(shí)間為基準(zhǔn)，由于計(jì)算機(jī)時(shí)鐘存在一定的誤差，當(dāng)時(shí)間間隔比較長，誤差會(huì)產(chǎn)生較大的時(shí)間偏差，使系統(tǒng)時(shí)間不準(zhǔn)，這時(shí)就要對系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行修改。

系統(tǒng)時(shí)間不允許隨意設(shè)置，應(yīng)與實(shí)際時(shí)間一致，否則會(huì)造成測量數(shù)據(jù)不能存盤或查詢不到一部分原已存盤的測量數(shù)據(jù)。

3 參數(shù)校驗(yàn)和傳送帶刻度

3.1 參數(shù)校驗(yàn)

兩道平均計(jì)數(shù)及其統(tǒng)計(jì)誤差，每1秒鐘更新一次，同時(shí)還顯示上一次校驗(yàn)時(shí)測定的兩道計(jì)數(shù)供參考。測量達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，程序根據(jù)兩道計(jì)數(shù)來修正系統(tǒng)參數(shù)，校驗(yàn)完成后，系統(tǒng)回到校驗(yàn)前的狀態(tài)。

如果本次校驗(yàn)計(jì)數(shù)與最近一次有效的校驗(yàn)計(jì)數(shù)相差較大，則屏幕提示：

這時(shí)要考慮一下引起偏差較大的原因，如果肯定是因?yàn)樯洗涡ｒ?yàn)不準(zhǔn)，則應(yīng)該按Y鍵受本次校驗(yàn)數(shù)據(jù)，即使用本次校驗(yàn)修正后的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行灰分測量。如果是因?yàn)槠渌?，如放射源或?biāo)準(zhǔn)測塊上有異物，儀器工作不正常等，則應(yīng)按N鍵或回車鍵，放棄本次校驗(yàn)結(jié)果，待消除了引起偏差的起因后，應(yīng)重新進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)，如果10分鐘內(nèi)無人干預(yù)，則自動(dòng)放棄本次校驗(yàn)結(jié)果。

3.2 傳送帶刻度

當(dāng)更換了新的煤輸送帶，或自上一次傳送帶刻度后煤輸送帶又有一些磨損，這時(shí)就需要進(jìn)行傳送帶刻度來確定煤輸送帶的吸收系數(shù)。

ZZ-89D型測灰儀測量煤樣時(shí)，對粒度無嚴(yán)格限制，只要小于13mm即可，且水分對測量結(jié)果影響不大。因此傳統(tǒng)測灰法的諸多程序（破碎、烘干等）都可以省略，同時(shí)無需灼燒化驗(yàn)，所以制樣的程序大為簡化、快捷，并減少了操作人員。ZZ-89D型測灰儀在我礦使用時(shí)，出樣時(shí)間的統(tǒng)計(jì)表明，它比傳統(tǒng)測灰法縮短了約85min，這就大大避免和減少了滯后的灰分結(jié)果對產(chǎn)品質(zhì)量所帶來的不穩(wěn)定性影響。測量結(jié)果存儲、查詢、打印方便，符合實(shí)際生產(chǎn)需要；安裝方便，操作簡單，短時(shí)間就可服務(wù)于生產(chǎn)等。為了保證測灰儀的準(zhǔn)確度，需經(jīng)常對其進(jìn)行比對校驗(yàn)工作。

這就是說，在利用測灰儀測量結(jié)果快的優(yōu)點(diǎn)來指導(dǎo)生產(chǎn)的同時(shí)，傳統(tǒng)測灰法并不能完全放棄。為了保證測灰儀的準(zhǔn)確度，我們每月都要將其測定值與傳統(tǒng)測灰法的結(jié)果進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)偏差后予以調(diào)整；而且在使用過程中，一旦發(fā)現(xiàn)有比較大的偏差時(shí)，我們立即安排比對校驗(yàn)。操作時(shí)應(yīng)注意每班必須保證探測箱內(nèi)清潔，隨時(shí)清掃灑落的物料。清掃時(shí)要小心，動(dòng)作要輕，以防損壞柜內(nèi)的線路或元件。經(jīng)常清理主機(jī)風(fēng)扇濾網(wǎng)；經(jīng)常觀察監(jiān)測點(diǎn)電壓、探頭溫度；取煤樣桶要輕拿輕放；煤樣桶內(nèi)的煤樣厚度要均勻，保持在8～12g/m2范圍內(nèi)等。這些看似簡單其實(shí)非常重要的事項(xiàng)，每班操作人員都應(yīng)該

做到。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）