煤質(zhì)常規(guī)化驗(yàn)操作化驗(yàn)中存在的問(wèn)題與誤差控制技術(shù)

王清清

【摘? 要】在中國(guó)的生產(chǎn)生活中，煤炭運(yùn)用率相對(duì)較高，所以要使生產(chǎn)和生活的不同需求得到有效地滿足，就必須及時(shí)測(cè)定煤的成分和性質(zhì)，及時(shí)了解煤的性質(zhì)和變化規(guī)律，從而進(jìn)行煤質(zhì)的分析和檢測(cè)，使其在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮最大的作用。但在進(jìn)行煤質(zhì)分析時(shí)，由于受多種因素的限制，常常不可避免地會(huì)出現(xiàn)局部誤差，要使分析結(jié)果更加準(zhǔn)確，必須重視對(duì)煤質(zhì)分析誤差的控制，因此，對(duì)煤質(zhì)分析誤差的控制尤其重要。

【關(guān)鍵詞】煤質(zhì)化驗(yàn);誤差;控制

The problems and error control techniques

in the routine test of coal quality

Abstract： in the production of life in China， coal use rate is relatively high， so to make effectively to meet the different needs of production and life， must be timely determination of the composition and properties of coal， timely understanding of the nature of coal and the change rule， and thus for the coal quality analysis and detection， make it play the biggest role in the process of application. However， when carrying out coal analysis， due to the limitation of various factors， it is inevitable that some local errors will occur. In order to make the analysis results more accurate， it is necessary to control the errors in coal analysis. Therefore， the control of the errors in coal analysis is particularly important.

Key words： coal quality test; Error; control

引言

煤炭的作用是發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)不可缺少的。煤質(zhì)檢驗(yàn)是保證煤炭質(zhì)量的重要手段，它關(guān)系到企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。煤質(zhì)通過(guò)精確分析可以有效識(shí)別煤質(zhì)，進(jìn)而對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行更好的控制。但是為了獲得準(zhǔn)確的煤質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果，就必須對(duì)控制煤質(zhì)檢驗(yàn)誤差作出有效的規(guī)定，因此，本文主要對(duì)煤質(zhì)檢驗(yàn)誤差進(jìn)行了分析，提出了控制煤質(zhì)檢驗(yàn)誤差的措施，使煤質(zhì)檢驗(yàn)的科學(xué)性得以進(jìn)一步提高。

1.煤質(zhì)常規(guī)化驗(yàn)內(nèi)容

（1）發(fā)熱量。發(fā)熱量是煤炭性能的一個(gè)重要指標(biāo)，在實(shí)際檢驗(yàn)中，需要借助相應(yīng)的儀器才能展開，其以焦耳為參數(shù)單位。需要指出的是，在對(duì)發(fā)熱量進(jìn)行分析的整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：第一，建立獨(dú)立的發(fā)熱量測(cè)定實(shí)驗(yàn)室;第二，對(duì)發(fā)熱量進(jìn)行分析的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制好內(nèi)部溫度，最低溫度不低于15℃，最高溫度不超過(guò)30℃，同時(shí)要避免溫度的劇烈變化，變化單位應(yīng)控制在1℃左右。第三，檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)盡量避免空氣對(duì)流，同時(shí)要遠(yuǎn)離熱源，盡量減少使用風(fēng)機(jī)。第四，應(yīng)選擇門窗為南北朝方向的實(shí)驗(yàn)室，這樣可以避免陽(yáng)光直接照射。第五，最大限度地保證絕對(duì)充足的氧氣，使煤能充分燃燒。全過(guò)程嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范展開操作，以避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)。

（2）揮發(fā)份。揮發(fā)份在對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行判別和分類的過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。在此過(guò)程中，必須確保取樣的煤與空氣之間處于絕對(duì)隔離的狀態(tài)，然后加熱煤，最后獲得煤釋放出的全部氣體和液體。運(yùn)行時(shí)，需要在坩堝中放入1克煤，然后加熱7分鐘后取出，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。若揮發(fā)份較高，則表示有較高的著火速率。因此，煤炭企業(yè)應(yīng)充分結(jié)合煤炭揮發(fā)份，科學(xué)合理地選擇煤炭使用方式，從而保證煤炭的正常生產(chǎn)。

（3）水分。煤中的水主要有內(nèi)在水和表面水兩大類，內(nèi)在水是指存在于煤的毛細(xì)管中的內(nèi)在水，表面水是指分布在煤層表面或空隙中的有利水。水份對(duì)煤的易燃性有一定的影響，并降低發(fā)熱。不僅影響了煤粉的燃燒質(zhì)量，而且造成了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。結(jié)果表明，煤含水量超過(guò)11%，對(duì)燃燒效果影響較大，間接影響設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，如果含水率過(guò)高，也會(huì)大大增加煤炭運(yùn)輸成本。

（4）灰分。煤灰分指的是煤燒完后剩下的殘?jiān)?，它的范疇比較寬泛。煤灰在整個(gè)燃燒過(guò)程中不會(huì)形成熱量，相反，會(huì)吸收一部分熱量。因此，煤灰比重過(guò)大，將對(duì)發(fā)熱量產(chǎn)生較大影響，嚴(yán)重降低煤的熱轉(zhuǎn)換率，甚至影響鍋爐的正常運(yùn)行。一般而言，我們?cè)谶M(jìn)行灰分測(cè)定時(shí)，需要有相當(dāng)數(shù)量的儀器設(shè)備，包括高溫爐、灰皿和分析秤等。在此過(guò)程中，一定要確保所采用的檢測(cè)方法的科學(xué)性，嚴(yán)格按照相應(yīng)的程序展開檢測(cè)工作，最大限度地保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證煤炭質(zhì)量，為煤礦開發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。

（5）含硫量。煤中硫含量高，燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫和硫化氫，這些都屬于有毒有害物質(zhì)，會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重污染。不但如此，硫含量過(guò)高，還會(huì)影響鍋爐儀器設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)鍋爐水冷壁造成危害，進(jìn)而引起腐蝕等一系列問(wèn)題，從而使設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量大大降低。因此，對(duì)高硫煤的應(yīng)用，必須認(rèn)真做好煤的化驗(yàn)工作，以避免高硫煤的應(yīng)用。

2.煤質(zhì)化驗(yàn)中誤差的種類

（1）所采集的煤炭樣本產(chǎn)生的誤差。煤質(zhì)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作開展前，對(duì)所檢測(cè)的煤質(zhì)進(jìn)行采樣是最為關(guān)鍵的一步，也是最易發(fā)生錯(cuò)誤的操作。采樣時(shí)，由于煤炭資源的獨(dú)特性和零散性，采樣十分困難，處理不好，將直接影響到下一步測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。如采集煤樣時(shí)，要保證各采集環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性，若采集的煤樣只是零散的，不具代表性，樣本內(nèi)含水率與實(shí)際不符，且采樣量過(guò)多或過(guò)少等操作，都會(huì)降低檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對(duì)采集的煤炭樣品所產(chǎn)生的檢測(cè)誤差，要監(jiān)督采集人員、設(shè)備、操作是否符合國(guó)際化的采集標(biāo)準(zhǔn)，然后在保證樣品質(zhì)量的前提下，再進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)試驗(yàn)。

（2）檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄和處理產(chǎn)生的誤差。煤質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室中最容易忽略的環(huán)節(jié)是對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理。一般而言，檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄主要是在實(shí)驗(yàn)室的最后一步，但在煤炭質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，要求檢測(cè)人員按照檢測(cè)操作的順序，對(duì)不同檢測(cè)操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和處理，并保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和有效性。煤質(zhì)試驗(yàn)室在進(jìn)行煤質(zhì)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，便于后期綜合數(shù)據(jù)分析和處理。當(dāng)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，記錄者必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行記錄，不得擅自修改。舉例來(lái)說(shuō)，在測(cè)試過(guò)程中，如果測(cè)試數(shù)據(jù)顯示煤有空氣干燥基和干燥基兩種性質(zhì)，那么產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因就是不同的測(cè)試環(huán)境，不同的測(cè)試時(shí)間。因此，在測(cè)試數(shù)據(jù)的記錄上，需要記錄測(cè)試環(huán)境和測(cè)試時(shí)間，以提高后期數(shù)據(jù)處理的效率。

（3）系統(tǒng)誤差。其中系統(tǒng)誤差包括由方法引起的誤差和由儀器使用引起的誤差。兩者都是由于檢測(cè)手段和檢測(cè)儀器的不同而造成的，也是不可避免的。檢驗(yàn)部門使用的檢驗(yàn)儀器也不能適用于任何一種煤炭，因此，對(duì)于某些類型的煤炭會(huì)產(chǎn)生很大的誤差，根據(jù)這一點(diǎn)，檢驗(yàn)部門在檢驗(yàn)煤炭前，要選擇合適的檢驗(yàn)方法方案，在檢驗(yàn)前先與客戶聯(lián)系，與客戶協(xié)商確定相關(guān)的檢驗(yàn)方案，在檢驗(yàn)過(guò)程中，要嚴(yán)格按照合同上的檢驗(yàn)方案進(jìn)行，結(jié)束后，先與客戶聯(lián)系并通知檢驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)結(jié)束后，要出具相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由具有相應(yīng)資質(zhì)的檢驗(yàn)人員簽字蓋章。

3.減少煤質(zhì)化驗(yàn)誤差的措施

（1）控制采樣誤差。煤質(zhì)取樣是煤質(zhì)檢驗(yàn)的第一步，這個(gè)環(huán)節(jié)最容易出錯(cuò)。造成抽樣誤差的因素有很多，如：①抽樣時(shí)一直在無(wú)代表性的地方進(jìn)行。②抽樣工具不合理，如抽樣工具不合理等，這些因素會(huì)使抽樣的煤質(zhì)不具有代表性，所以需要用以下方法加以控制。

首先，如果所檢測(cè)的煤質(zhì)比較均勻，從中取少量樣品就有了標(biāo)準(zhǔn)，但是如果處于不同的時(shí)期，所要檢測(cè)的煤質(zhì)實(shí)質(zhì)上是均勻的，那么所檢測(cè)的樣品要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間才有代表性。

其次，檢查煤質(zhì)是不均勻的，且取樣量較小，樣品難以具有代表性。所以要與被檢物體的尺寸相結(jié)合對(duì)待，使樣品具有代表性。如用量過(guò)少，先將樣品攪拌均勻，再萃取，若物料直徑大于25 mm，先粉碎再萃取。若取樣量較大，無(wú)法攪拌均勻，則每處取少量樣品，再將這些樣品攪拌均勻，制成總樣。最后，在取樣過(guò)程中，各取樣點(diǎn)所采用的樣品質(zhì)量與代表性樣品的標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)一致。

（2）控制制樣誤差。由于實(shí)驗(yàn)和取樣時(shí)對(duì)煤樣數(shù)量的要求不同，所以我們采用一種煤樣制備的方法，先從多個(gè)煤樣中提取出符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的粒度和質(zhì)量，然后根據(jù)其物理化學(xué)等特性，將其與原煤樣進(jìn)行近似處理，從而取代原煤樣。由于大多數(shù)原煤樣品質(zhì)量參差不齊，所采用的煤樣不具有代表性，因此必須保證所采用的煤樣與原煤樣品的性質(zhì)相一致。

樣件制作過(guò)程雖不復(fù)雜，但卻是煤質(zhì)分析的重要環(huán)節(jié)。與取樣誤差相比，制樣誤差相對(duì)較小，但如果操作不當(dāng)，制樣誤差還會(huì)上升，甚至高于取樣誤差。

因此，我們首先要把所有的樣品編號(hào)，然后開始準(zhǔn)備，并記錄，然后根據(jù)不同的樣品和不同的制備難度來(lái)確定最適合的制備方法。找出和確定最合適的方案后，首先選擇合適的儀器設(shè)備，這一步至關(guān)重要，必須認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，努力做到專機(jī)專用。儀器在投入使用前應(yīng)仔細(xì)清洗，防止儀器對(duì)采集的樣品和外部工作環(huán)境的污染，這樣可以減少隨機(jī)誤差的發(fā)生。

①控制隨機(jī)性誤差的方法?；谏鲜鲭S機(jī)誤差形成的因素，可以從兩個(gè)方面控制隨機(jī)誤差：一是對(duì)測(cè)量員隨機(jī)誤差的控制;測(cè)量員的主觀原因是測(cè)量員誤差的主要原因，控制測(cè)量員的主觀原因是控制測(cè)量員的誤差。能適應(yīng)以機(jī)械自動(dòng)化代替人工進(jìn)行測(cè)定的方法。還能適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)操作流程，測(cè)定員的誤差要用生成作業(yè)模板的形式來(lái)控制;第二，控制由意外原因引起的誤差。由于非預(yù)期因素造成的誤差具有不確定性，且很難察覺，因此對(duì)其實(shí)施有效的控制尤其不易。在這一階段可以采取的措施都只是讓測(cè)量中出現(xiàn)意外的可能性盡可能的減少，通過(guò)對(duì)意外的控制使意外引起的誤差減少。有能力控制實(shí)驗(yàn)室溫度在恒溫狀態(tài)下，保持空氣濕度并進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)中還需多次測(cè)定激光管的平均數(shù)值稀釋隨機(jī)誤差。②控制系統(tǒng)誤差的方法主要是由于儀器設(shè)備與選擇試劑、測(cè)量方法等因素造成的系統(tǒng)誤差，如化驗(yàn)中使用的秤、秤臂長(zhǎng)度等原因，需要進(jìn)行定期的鑒定、測(cè)試和校準(zhǔn)，以正確認(rèn)識(shí)儀器的工作狀態(tài)，確保儀器的使用符合要求。選用分析純?cè)噭r(shí)，應(yīng)事先實(shí)施清洗，保證蒸餾水的質(zhì)量和純度，提前清洗容器。測(cè)定方法的選擇更具科學(xué)性和標(biāo)準(zhǔn)性，如在酸堿滴定法中，不同的指示劑代表著不同的核心，而如何使滴定終點(diǎn)盡可能與等當(dāng)點(diǎn)一致是需要研究的關(guān)鍵問(wèn)題，這就對(duì)滴定法的應(yīng)用提出了較高的要求。實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整摸索，找到了 pH值變色區(qū)與等值 pH值比較接近的指示劑滴定程序可能出現(xiàn)的誤差可以比較好地減小。

（3）控制干燥誤差。準(zhǔn)備好之后，這是進(jìn)入干燥過(guò)程中最重要的一環(huán)。有兩種烘干方法：箱內(nèi)烘干和電爐烘干。有些人通過(guò)調(diào)高烘箱的溫度或在電爐上烘烤煤樣來(lái)減少時(shí)間消耗。由于烘干溫度較高，實(shí)驗(yàn)煤樣會(huì)出現(xiàn)氧化變質(zhì)現(xiàn)象，使煤的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。所以，當(dāng)煤樣數(shù)量大，水分較多而無(wú)法制得時(shí)，應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干燥，在滿足制樣要求后再開始制樣。

4.結(jié)束語(yǔ)

對(duì)煤炭生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，最重要的是煤炭質(zhì)量，所以煤質(zhì)分析工作尤其是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，煤質(zhì)分析技術(shù)要求較高，在分析過(guò)程中易受多種因素的影響，導(dǎo)致分析結(jié)果產(chǎn)生誤差，從而無(wú)法保證最終測(cè)定值的準(zhǔn)確性。因此，本文就煤質(zhì)檢驗(yàn)誤差的控制措施展開分析、探討，希望對(duì)相關(guān)工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]姚曉蘭.淺談煤質(zhì)化驗(yàn)中誤差原因及控制方法[J].山東煤炭科技，2014（07）：187-189.

[2]蔡艷雄.煤質(zhì)常規(guī)化驗(yàn)中如何避免誤操作[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（11）：323-324.