探討煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見問題的解決

郭麗萍

（山西晉汾新天綜合服務(wù)有限責(zé)任公司，山西 孝義 032300）

引言

我國擁有豐富的煤炭資源，是重要的生產(chǎn)能源，在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮著極大的作用[1]。由于我國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于煤炭資源的需求大大提高，工業(yè)的生產(chǎn)也對(duì)于煤炭質(zhì)量提出了更高的要求。所以，相關(guān)的研究人員要對(duì)于煤炭化驗(yàn)進(jìn)行更加精細(xì)化的研究，盡可能地保證煤炭的質(zhì)量。

1 煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的內(nèi)容和技術(shù)應(yīng)用

1.1 煤質(zhì)化驗(yàn)的內(nèi)容

煤質(zhì)化驗(yàn)的內(nèi)容有水分含量、檢測煤炭灰分、含硫量的檢測。水分的含量是衡量煤的品質(zhì)和質(zhì)量的基本指標(biāo)；灰分是煤炭貿(mào)易計(jì)價(jià)的重要指標(biāo)；含硫量是燃燒效率的保障。所以對(duì)于煤質(zhì)化驗(yàn)出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，本質(zhì)上就是在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的增加，是其必要的環(huán)節(jié)[2]。

1.2 煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用

煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用一共分成四個(gè)部分：氧彈充氧、干燥劑的使用、嚴(yán)格控制煤炭采樣與制樣、加強(qiáng)煤質(zhì)化驗(yàn)管理。化驗(yàn)人員在具體的操作前要進(jìn)行氧彈充氧，防止由于供氧壓力不足導(dǎo)致的化驗(yàn)結(jié)果偏差；在化驗(yàn)的第一步要進(jìn)行干燥劑的放置，例如天平秤上的干燥劑放置、測硫定硫儀中的干燥劑放置等；嚴(yán)格控制煤炭采樣和制樣的原因是因?yàn)槊禾渴褂煤蟛豢赡?，要防止化?yàn)人員出現(xiàn)操作不規(guī)范和操作失誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤和資源的浪費(fèi)；加強(qiáng)煤質(zhì)化驗(yàn)的管理要求對(duì)于設(shè)備和儀器的及時(shí)更新和保養(yǎng)，化驗(yàn)的結(jié)果要做到多人進(jìn)行檢測，同時(shí)做到二次檢驗(yàn)。

2 煤質(zhì)化驗(yàn)的常見問題

2.1 煤樣取樣

在進(jìn)行煤炭化驗(yàn)的過程中，第一步就是取樣環(huán)節(jié)，這也是出現(xiàn)誤差最多的環(huán)節(jié)，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在進(jìn)行煤炭取樣的環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的誤差率占據(jù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的80%，由此可見煤樣取樣的重要性和復(fù)雜程度。在實(shí)際的操作當(dāng)中，較為常見的問題有三個(gè)：第一，是在進(jìn)行取樣環(huán)節(jié)缺少代表性。沒能按照均勻布點(diǎn)的原則進(jìn)行操作，出現(xiàn)代表性不足的后果，是在整個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中最常見、最嚴(yán)重的后果，往往采集回來的煤炭不能代表整個(gè)煤坑的煤礦質(zhì)量；第二，是采樣的數(shù)目和質(zhì)量均達(dá)不到化驗(yàn)的要求。這樣的情況一般是采樣人員在煤堆處或者在煤流處進(jìn)行采樣導(dǎo)致煤炭達(dá)不到化驗(yàn)的要求；第三，是由于采樣的單元不合格、不達(dá)標(biāo)，沒有考慮到煤礦受到采樣單元的影響而產(chǎn)生的變化。

2.2 煤樣制作

在具體的煤炭化驗(yàn)中，煤樣在制作當(dāng)中的問題比較多，且涉及到的環(huán)節(jié)和化驗(yàn)工具比較多，所以煤樣的制作環(huán)節(jié)是整個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中比較容易顯現(xiàn)出問題的環(huán)節(jié)。一方面由于手工破碎的方式導(dǎo)致了煤炭的破碎度不達(dá)標(biāo)，產(chǎn)生了與化驗(yàn)結(jié)果之間的誤差。另一方面，煤樣在混合過程當(dāng)中往往是采用人工混合，而人工混合會(huì)導(dǎo)致混合出現(xiàn)不均勻的情況，導(dǎo)致化驗(yàn)的結(jié)果出現(xiàn)誤差。再有就是化驗(yàn)人員不注意煤樣的保存和拋棄，使煤樣的制縮分環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題導(dǎo)致了誤差。其次，也會(huì)因?yàn)槊簶釉谥谱鞯沫h(huán)節(jié)當(dāng)中干燥不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致了溫度控制的不合理產(chǎn)生一定的誤差。

2.3 煤樣工業(yè)分析

煤樣的工業(yè)分析環(huán)節(jié)是決定煤炭最后能否投入使用的重要環(huán)節(jié)，其分析環(huán)節(jié)是整個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中最為重要的組成部分[3]。存在的問題從宏觀的角度上有三個(gè)：第一是由于分析的方法不正確導(dǎo)致了分析的結(jié)果有偏差，目前對(duì)于煤樣進(jìn)行工業(yè)分析的手段各種各樣，且都具有不同的分析對(duì)象，手段和對(duì)象的不匹配會(huì)導(dǎo)致最終的分析結(jié)果出現(xiàn)問題。第二個(gè)是人為因素，這種問題出現(xiàn)的情況源自于操作人員的自身?xiàng)l件有限，對(duì)于相關(guān)分析知識(shí)的全面性不足，分析時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)沒能達(dá)到基本要求，最終的分析結(jié)果注定是會(huì)出現(xiàn)偏差。第三是最為直觀的一點(diǎn)，就是設(shè)備的老舊沒能做到及時(shí)的更新，由于設(shè)備的精密度不足導(dǎo)致在測量和計(jì)算上出現(xiàn)一定的偏差，這種偏差一般比較直觀，但是不易修正，且要投入巨大的經(jīng)濟(jì)成本。

2.4 樣品煤沒有充分燃燒

煤質(zhì)化驗(yàn)涉及到大量的燃燒環(huán)節(jié)，往往會(huì)出現(xiàn)燃燒不充分的情況。導(dǎo)致燃燒不充分的情況有很多，例如：燃燒設(shè)備的老舊，導(dǎo)致溫度不達(dá)標(biāo)；樣煤的質(zhì)量不合格導(dǎo)致了在燃發(fā)以后還有很多的樣煤殘留在燃燒皿當(dāng)中；樣品煤不能夠充分的燃燒后就會(huì)自發(fā)的生成很多的化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)干擾煤樣的燃燒，從而產(chǎn)生化驗(yàn)結(jié)果的偏差；煤樣達(dá)不到完全燃燒也會(huì)使得熱量做不到完全的釋放，導(dǎo)致化驗(yàn)的結(jié)果偏小。

2.5 煤樣點(diǎn)火

一些煤樣的化驗(yàn)當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)火難的問題。導(dǎo)致燃燒皿點(diǎn)火難的問題有兩方面因素：一方面，收集回來的樣品煤的水分過高，而揮發(fā)分達(dá)不到要求，也因?yàn)槊簶拥念w粒過于的粗大，導(dǎo)致點(diǎn)火時(shí)出現(xiàn)故障；另一方面，是因?yàn)樵谌紵笾械某溲鯄毫Σ蛔慊蛘呤敲荛]性不足導(dǎo)致了氧氣泄露，這兩點(diǎn)因素是煤樣點(diǎn)火問題的主要困難。

3 煤質(zhì)化驗(yàn)的控制手段

3.1 控制取樣誤差

在煤質(zhì)化驗(yàn)當(dāng)中，想要解決采樣的準(zhǔn)確性，就要保證對(duì)人為因素的控制。對(duì)于采樣人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，對(duì)于人為因素加大控制的力度，保障采樣的過程有一定的科學(xué)性和合理性，符合相關(guān)單位制定的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于采樣的地點(diǎn)和區(qū)域要進(jìn)行事先的勘探和測量，盡可能的保持煤樣的多樣性和廣泛性，保證選出的煤樣適用于整個(gè)化驗(yàn)的要求，嚴(yán)格的遵守均勻采樣布點(diǎn)原則，使之煤樣具有代表性，考慮到煤礦的影響因素隨著采樣單元制定產(chǎn)生的影響而發(fā)生的變化[1]。

3.2 控制制樣誤差

在實(shí)際的煤樣的采集中會(huì)難以避免的出現(xiàn)一些誤差，由于原始的煤樣在質(zhì)量當(dāng)中會(huì)有一定的不同，不根據(jù)相關(guān)的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)選擇煤樣就無法使得煤樣有整體性的代表特征，所以要盡可能的使煤樣和原始的煤樣特征相吻合。在具體的制樣過程中會(huì)出現(xiàn)煤質(zhì)化驗(yàn)相應(yīng)的影響，出現(xiàn)的誤差會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采樣的誤差。制樣的誤差出現(xiàn)的主要因素在于制樣人員沒有正確的選擇儀器設(shè)備和操作的方式，產(chǎn)生了化驗(yàn)方法不正確和儀器不匹配的后果，這就要求在化驗(yàn)過程中針對(duì)于制樣的誤差成因采取相應(yīng)的方式和手段進(jìn)行有效的控制，從而保障較高的準(zhǔn)確性。總的來說，要注意破碎的環(huán)節(jié)，注意手工的處理破碎粒度的大小粗細(xì)是否達(dá)標(biāo)，混合是否均勻，對(duì)于樣煤的保留和遺棄是否合理，干燥環(huán)節(jié)的溫度是否達(dá)標(biāo)。

3.3 控制煤樣分析誤差

煤樣分析作為整個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，煤樣的分析誤差控制是糾錯(cuò)環(huán)節(jié)的重中之重，第一步要做的就是對(duì)于分析方法進(jìn)行選擇，一般會(huì)選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方式對(duì)分析方法的精度、準(zhǔn)確度兩個(gè)方面進(jìn)行證實(shí)，同時(shí)還要利用最新的設(shè)備進(jìn)行分析，最好是高精度、高效率的工業(yè)分析儀器進(jìn)行煤樣的分析。另外還要對(duì)于分析人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)和組織教育，從而提升基礎(chǔ)知識(shí)和業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)力度，提高分析人員的能力水平，避免出現(xiàn)較大的人為的失誤導(dǎo)致的分析誤差，從而更好的保證化驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量。除此之外，還要注意儀器的檢驗(yàn)和更新，要保證儀器設(shè)備的準(zhǔn)備和檢查工作，加強(qiáng)對(duì)于儀器的校正力度，盡可能的保證儀器設(shè)備保持高靈敏度和高精確度，使之在分析使用環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)故障，避免最終的分析數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。

3.4 控制煤樣燃燒誤差

導(dǎo)致煤樣不能夠充分的燃燒的可能性是多樣的，在進(jìn)行實(shí)際的操作當(dāng)中，要使得煤樣可以充分的燃燒，第一點(diǎn)要保證煤樣的質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的要求，其質(zhì)量一定要是符合完全燃燒的標(biāo)準(zhǔn)；第二點(diǎn)要實(shí)際的化驗(yàn)人員在進(jìn)行化驗(yàn)的過程當(dāng)中可以做到對(duì)于煤樣的灰分和水分進(jìn)行詳細(xì)的檢查，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來看，煤樣不達(dá)標(biāo)的原因大部分是由于煤樣的水分過多、碎粒過大和揮發(fā)過低導(dǎo)致的，所以就要求相關(guān)的技術(shù)人員要在不達(dá)標(biāo)的煤樣沒有進(jìn)行燃燒之前就要進(jìn)行更新和淘汰，從源頭就遏制住導(dǎo)致影響的可能性[2]；第三要檢查供氧設(shè)備是否出現(xiàn)一定的泄露，防止由于壓力過低導(dǎo)致供氧出現(xiàn)問題，要求在進(jìn)行操作之前要盡可能的檢查氧彈的壓力是否達(dá)標(biāo)，用以保證氧彈有極好的適用性，從而防止由于供氧壓力過低而導(dǎo)致化驗(yàn)的結(jié)果出現(xiàn)偏差，另外由于化驗(yàn)出現(xiàn)偏差和燃燒皿的位置有關(guān)，所以要保證燃燒皿的放置位置準(zhǔn)確，操作人員要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行充氧速度的調(diào)整，同時(shí)要依據(jù)天平秤的位置對(duì)于燃燒皿的位置進(jìn)行調(diào)整，防止天平秤的位置和燃燒皿的位置過遠(yuǎn)而產(chǎn)生偏差，最后要對(duì)于點(diǎn)火絲的操作要符合實(shí)際的需求，也就是完全的深入到煤粉當(dāng)中，保證在點(diǎn)燃的過程當(dāng)中使之充分的燃燒。

3.5 控制燃燒器皿

在實(shí)際的操作當(dāng)中也會(huì)偶爾出現(xiàn)點(diǎn)火難的問題，發(fā)生此情況可以優(yōu)先找煤樣的原因，如果是煤樣的碎粒問題或者是濕度的問題導(dǎo)致點(diǎn)火難就可以進(jìn)行煤樣的更換，按照要求更換一批合適的煤樣[3]。其次是檢查氧彈的情況，觀察氧彈是否會(huì)出現(xiàn)漏氣和壓力過小的情況，要時(shí)刻保證氧彈的壓力穩(wěn)定且不會(huì)出現(xiàn)漏氣的情況。最后是對(duì)于點(diǎn)火絲和燃燒皿進(jìn)行檢查，預(yù)防燃燒皿和點(diǎn)火絲之間發(fā)生連接形成短路，保證燃燒皿的功能適用于燃燒的需求。

4 結(jié)語

煤質(zhì)化驗(yàn)作為煤炭質(zhì)量的重要保障在工業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位，但是在煤質(zhì)化驗(yàn)當(dāng)中由于各種各樣的原因會(huì)導(dǎo)致化驗(yàn)出現(xiàn)偏差。對(duì)此要進(jìn)行糾錯(cuò)和改進(jìn)，進(jìn)行取樣控制有利于樣品從源頭保證質(zhì)量；控制制樣誤差有利于進(jìn)行后續(xù)的化驗(yàn)；控制分析誤差要提高化驗(yàn)人員的綜合水平和保證設(shè)備的正常使用；控制煤樣的燃燒要檢查碎粒的大小和氧彈的密閉性；對(duì)于燃燒皿的控制可以有效的解決點(diǎn)火難和檢測誤差的問題。