周凌軍

【摘要】煤炭是社會生產(chǎn)及生活的主要能源，但由于煤的成分和性質(zhì)不同，為了提高煤炭利用的效率，必須對煤質(zhì)進行有效分析，因而煤炭分析成為煤炭工業(yè)的重要環(huán)節(jié)。本文主要對煤質(zhì)分析的準確度進行分析，從制樣、溶液配制、數(shù)字化處理及先進檢測技術(shù)的應用，以減少人為因素造成的測量誤差，提高煤質(zhì)分析的準確性。

【關(guān)鍵詞】煤質(zhì)分析 準確性

我國的煤炭資源非常豐富，煤炭資源在我國經(jīng)濟發(fā)展中有著重要的作用。在煤炭生產(chǎn)、加工及銷售等領(lǐng)域中，煤炭分析有著重要作用。為了確保煤炭的各種自然特質(zhì)，以便合理開發(fā)和利用現(xiàn)存的煤炭資源，需要對煤質(zhì)情況進行準確分析。在煤質(zhì)分析過程中，應先通過大批量煤樣進行實驗，選取代表性強的煤樣。在煤樣檢測中，應根據(jù)測試項目進行有針對性地實驗，為煤質(zhì)分析提供可靠的依據(jù)。

1 煤質(zhì)分析概述

煤質(zhì)分析指的是為了了解煤的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和組成情況，通過一定的方法和技術(shù)手段，對煤樣進行測試、研究，進而得出結(jié)論的分析過程。煤質(zhì)分析是煤炭工業(yè)的常規(guī)項目，主要包括水分、揮發(fā)分、灰分的測量及固定碳的計算等項目，我國對煤質(zhì)分析制定了明確的標準，即GB212-91標準。但在實際的操作過程中，仍然存在不少忽視國標的情況，造成測量誤差較大，影響了煤炭質(zhì)量的準確評判，對煤炭工業(yè)的生產(chǎn)和銷售造成不利影響。

2 提高煤質(zhì)分析準確度的策略

煤質(zhì)分析是一項系統(tǒng)性的工程，需要經(jīng)過很多的步驟才能得出結(jié)論，從制樣、溶液配制、滴定分析、全水分測定等環(huán)節(jié)中，充分利用現(xiàn)代科學技術(shù)，同時提高操作人員的職業(yè)素養(yǎng)，能大大減少測量誤差，提高煤質(zhì)分析的準確度。具體如下：

2.1 制樣

由于煤炭是一種比較復雜的固體可燃物，且沉積環(huán)境和原始物質(zhì)也有很大不同，因而煤的成分及性質(zhì)也存在很大差異。因此，在煤樣制作時，應嚴格按照國家的標準進行，這樣才能保證煤樣的代表性。采樣是從一批煤中選取既定數(shù)量的煤樣，且能夠代表所有的原始煤樣。制樣則是將煤樣進行破碎、摻合、過篩、縮分之后，制成實驗室使用的煤樣。

在制樣之前，應先做好制前準備工作。首先，對煤樣進行編號登記，確定煤樣檢測項目；然后，根據(jù)煤樣及檢測項目的難易程度來確定制樣方案，減少煤樣破壞，實現(xiàn)煤樣的要求。在煤樣較少而檢測項目多時，應制定更加詳細的制樣方案，不僅應滿足煤樣代表性，還應達到試驗項目的具體要求。同時，為了防止煤樣污染，在制樣之前，應將儀器設(shè)備、制樣臺面、用具等清掃干凈，或在煤樣處理之前，事先準備一些與制備煤樣質(zhì)量接近的廢煤樣，還應用鼓風機進行吹掃，以排凈滯留煤樣。為了防止不同煤樣相互污染，應盡量做到專機專用，以減少測量誤差。

在煤樣制備過程中，應保證煤樣的代表性，從破碎、糅合、篩選、縮分、晾干的工序，以計算機計算煤樣的質(zhì)量與粒度的關(guān)系，保證煤樣的質(zhì)量。其中，縮分是煤樣制備過程中非常重要的環(huán)節(jié)?？s分的目的在于在不改變煤樣粒度的情況下，盡可能減少試樣量，不僅能減少后續(xù)的工作量，還能保證煤樣制作的質(zhì)量?？s分環(huán)節(jié)的誤差在制樣誤差中占有16%，對煤質(zhì)分析有很大影響。因此，在縮分階段，應嚴格關(guān)注留樣量，保證縮分的精密度?？s分主要采用人工方法，包括九點取樣法、二分器法、堆錐四分法等。九點取樣法適用于全水分收取測定試驗。二分器法是一種相對比較簡單的方法，在縮分之前，不需要事先進行混合，且縮分的精密度比較高。在縮分過程中，應將試樣以柱狀在二分器來回擺動進入格槽。同時，應均勻控制供料的速度，不能讓試樣集中在格槽一端，以免發(fā)生堵塞。對縮分后水分仍然過高的煤樣，應減少入樣，還應不停振動二分器，以免煤樣濕度過大而堵塞格槽。堆錐四分法也是一種操作比較簡單的方法，在堆錐過程中，將煤樣互相混合，讓煤樣保持均勻分散的現(xiàn)象。但是由于粒度離析，粒度分布不均，在操作過程中容易產(chǎn)生偏倚，人為誤差比較大。因此，在制樣過程中，應規(guī)范每一個環(huán)節(jié)的操作過程，嚴格遵守國家的操作規(guī)范，按照不同的標準進行操作，減少制樣誤差，保證各項測量指標的準確性和真實性。

2.2 煤質(zhì)分析應注意的問題

在分析煤樣指標時，可以通過實驗室法來進行，實驗室測量的誤差在煤質(zhì)分析的總誤差中占有4%。在試驗條件下，各項化學設(shè)備、儀器、試劑都應該按照國家的標準嚴格執(zhí)行，且應嚴格遵守相應的實驗方法和試驗條件進行分析。2.2.1 溶液配制

在煤質(zhì)分析過程中，除特殊規(guī)定外，都應該使用純試劑來分析。溶液配制應牢牢抓住“精、細、嚴、松”四個方面，即在配制溶液時，應根據(jù)溶液的、濃度準確性來進行，在溶液配制完成之后，選擇合適的容器盛放。如對于那些在陽光照射下容易揮發(fā)和分解的試劑，應放置在棕色瓶中，在避光處保存。在盛放溶液的瓶子上，應標明溶液名稱、濃度、配制人、配制日期。

2.2.2 滴定分析儀器

對于滴定分析的儀器，在使用之前應按照規(guī)定洗滌干凈，在玻璃活塞處涂上凡士林，對標準溶液裝入情況進行檢查，在滴定完畢之后應采取正確的讀數(shù)方法，這些都應該按照相關(guān)的規(guī)定操作。同時，還應該對實驗中的儀器進行定期校正，提高數(shù)據(jù)檢驗的準確度。此外，化驗人員應具備嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在工作中兢兢業(yè)業(yè)、一絲不茍，提高數(shù)據(jù)檢測的準確度。

2.2.3 全水分測定

在煤質(zhì)分析過程中，水分是一項重要的測量指標，根據(jù)含水量的大小能夠?qū)γ嘿|(zhì)變化情況進行推測。全水分測定關(guān)鍵在于煤樣水分的穩(wěn)定，因此，在煤樣分析中，應將全水分試樣裝在密封條件良好的器皿中。同時，操作速度要快，在全水分試樣進入實驗室之后應立即進行測定。隨著煤樣的揮發(fā)，變質(zhì)程度也不斷加深，由此可以得出煤樣的種類。再結(jié)合焦塊特性的初步分析，能夠初步判斷煤樣的熱值高低和利用途徑。為了保證測量的準確性，可以采用馬弗爐測定的方法，定期校正毫伏計和熱電偶，測量馬弗爐恒溫區(qū)，按照相應的標準對加熱時間等進行控制，以保證測量的精度。

2.2.4 檢查設(shè)備的氣密性

在發(fā)熱量測定過程中，所有氧彈都應先經(jīng)過耐壓試驗，以保證其充氧后能夠完全氣密。如果使用漏氣氧彈進行試驗，則可能導致氧彈帽的崩離，甚至氧彈崩出而造成事故。因此，氧彈氣密性檢查是煤質(zhì)分析中應注意的問題。正確的檢查方法如下：在測試前，應將氧彈充氧之后浸沒在水中，觀察是否有氣泡冒出，從而根據(jù)氣泡冒出情況來判斷氧彈的氣密性。

2.3 測定方法

在煤質(zhì)分析中，對同一煤樣，一般應進行兩次的平行測定，以計算兩次測量的誤差。以允許誤差“T”為標準范圍，如果測量誤差在標準值內(nèi)，可以取算術(shù)平均值為測定的結(jié)果，否則應再開展第三次測定；如果第三次測量的極差低于1.2T，則應該以三次測值的平均值為測定的結(jié)果，否則應再開展第四次測定；如果第四次測量的極差低于1.3T，則應該以四次測值的平均值為測定的結(jié)果，如果測量極差高于1.3T，而第三次測量的極差低于1.2T，則應該以三個測值的平均值為測定結(jié)果。如果不能滿足上述所有條件，則應將所有的測試結(jié)構(gòu)舍棄，檢查操作方法和設(shè)備儀器，再進行重新測定。

同時，在煤質(zhì)分析中，離不開數(shù)字修約，因而會產(chǎn)生舍入誤差問題。在數(shù)字化處理過程中，應盡可能減少人為引起的舍入誤差，遵守“四舍五入”的原則，在數(shù)字修約中，減少誤差的產(chǎn)生，使舍入誤差盡可能趨近于零。

2.4 現(xiàn)代先進的檢測技術(shù)的應用

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代先進的檢測技術(shù)在煤質(zhì)分析中的應用范圍逐漸擴大，各種先進的技術(shù)和檢測設(shè)備也不斷升級換代，精密儀器的使用及檢測技術(shù)的發(fā)展，大大縮小了各種檢測誤差，提高了檢測的效率和準確度。在煤樣測量中，過去使用的馬弗爐或者電阻箱，至少需要耗時2.5小時，而隨著智能馬弗爐的使用，在快灰測定時僅需要40分鐘。再如煤樣發(fā)熱量的測定，在上個世紀八十年代，主要采用人工讀取溫度計數(shù)值的方法，以手工計算試驗結(jié)果。經(jīng)過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，電腦量熱儀等智能化產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)的手工計算方法，以自動化、智能化元件來處理和計算試驗的數(shù)據(jù)，縮短了發(fā)熱量測定的時間，也保證了數(shù)據(jù)的準確性。因此，在煤質(zhì)分析過程中，應充分利用現(xiàn)代先進的檢測設(shè)備、技術(shù)、儀器等，以提高煤質(zhì)分析檢測數(shù)據(jù)的準確性。

同時，應提高操作人員的專業(yè)技術(shù)水平，盡可能減少各種人為因素對煤質(zhì)分析的影響。從總體上看，煤質(zhì)分析的試驗方法規(guī)范性較強。在試驗過程中，雖然難免會出現(xiàn)誤差，但如果操作人員能具備科學的、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和工作態(tài)度，加強質(zhì)量控制，在工作中一絲不茍、認真負責，保持高度的責任心和使命感，盡量避免因看錯、記錯、錯誤操作、疏忽大意等造成誤差。再者，還應該定期對設(shè)備和儀器進行檢修，保證設(shè)備的良好工作狀態(tài)，避免設(shè)備儀器出現(xiàn)故障而影響了系統(tǒng)測量的準確度。在試驗過程中，還應該對樣品及實驗室測量的結(jié)構(gòu)進行對比，及時校正測量的結(jié)果，以減少測量誤差，嚴格控制質(zhì)量檢測的每一個環(huán)節(jié)，不斷提高煤質(zhì)檢測的準確度。在新標準出臺之后，應及時組織相關(guān)人員進行學習，熟悉操作的新標準，更新實驗方法，以得到準確度更高的檢測數(shù)據(jù)，保證檢測的準確性和可靠性。

3 結(jié)束語

煤質(zhì)分析對煤礦工業(yè)有重要作用，通過有效的煤質(zhì)分析，能清楚地認識到煤礦資源的質(zhì)量及性質(zhì)，大大提高煤礦資源的利用效率，為社會生產(chǎn)提供充足的能源，促進我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種先進檢測技術(shù)和精密儀器在煤質(zhì)分析中廣泛應用。在煤質(zhì)分析中，充分利用各種先進的設(shè)備和精密儀器，不僅能提高試驗測量的質(zhì)量和效率，還能實現(xiàn)煤質(zhì)分析的自動化、智能化技術(shù)的發(fā)展。同時，規(guī)范操作人員的使用方法，提高操作人員的業(yè)務素質(zhì)和職業(yè)道德，盡可能減少各種人為因素對試驗項目的影響，提高煤質(zhì)檢測的準確性和可靠性。

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