摘要：當(dāng)前，我國(guó)煤炭?jī)r(jià)格居高不下，且仍有上漲的趨勢(shì)。對(duì)于以煤炭作為燃料的生產(chǎn)工業(yè)和煤炭貿(mào)易而言，相關(guān)企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)難度非常大，因此合理選煤，采取有效辦法對(duì)煤質(zhì)分析是必不可少的。文章針對(duì)礦區(qū)原煤煤質(zhì)的可選性進(jìn)行了分析，并就如何提高煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確性提出了建議。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)原煤；煤質(zhì)特征；煤質(zhì)可選性；煤質(zhì)分析；煤質(zhì)檢測(cè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD913 文章編號(hào)：1009-2374（2015）13-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.077

礦區(qū)原煤煤質(zhì)的準(zhǔn)確分析是煤炭貿(mào)易和以煤炭作為主要燃料的生產(chǎn)企業(yè)所必須進(jìn)行的一項(xiàng)工作。當(dāng)前，我國(guó)煤炭的價(jià)格居高不下，對(duì)煤質(zhì)的可選性和準(zhǔn)確性的分析是很重要的，它關(guān)系到生產(chǎn)的節(jié)約能源和高效生產(chǎn)。煤質(zhì)可選性分析常采用煤的工業(yè)分析法，主要包括對(duì)煤的灰分、水分和揮發(fā)分分析，由此計(jì)算煤炭的固定碳和發(fā)熱量指標(biāo)。

1 煤炭礦區(qū)概況及煤質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)概況

某煤炭井田位于凹陷帶部，井田以西南方向傾伏的寬緩向斜形狀分布，東南方向有明顯的一級(jí)褶曲，其構(gòu)造形式簡(jiǎn)單且有10°左右的底層傾角，多以正斷層分布，無(wú)巖漿活動(dòng)狀況，主要的采煤區(qū)有B煤組和C煤組。該井田內(nèi)可采煤層有B4和C8兩層，平均的總厚度為4.31mm，其中B4煤層的地層巖性和厚度較為穩(wěn)定。井田斜北翼以單斜構(gòu)造分布為主，南翼為次一級(jí)構(gòu)造分布，相比于北翼情況要復(fù)雜一些。盡管北西—南東方向的煤層厚度略有變化，但總體煤質(zhì)相對(duì)較好，多為瘦煤或瘦焦煤。井田內(nèi)的地傾角較小，褶曲較平緩且斷層較少。

1.2 煤質(zhì)特征

B4煤層的原煤均為黑色，條痕為灰黑色，多為粉狀，小塊或片狀煤巖帶有次玻璃光澤，多為半亮型，少有半暗型出現(xiàn)。光亮煤的內(nèi)生節(jié)理發(fā)生良好，局部煤層出現(xiàn)炭質(zhì)泥巖和泥巖夾矸。B4煤層煤巖煤質(zhì)的顯微特征：鏡質(zhì)組和黏土類占有84.25%～93.76%，半鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組占有7.78%～5.75%，其他的雜質(zhì)成分占有1.46%～2.88%。顯微煤巖大多屬于亮煤，少部分屬于暗亮煤。原煤的灰分為21.97%，全硫?yàn)?.18%；而精煤的灰分為8.19%，全硫?yàn)?.08%，屬于中灰或中硫焦煤。

礦區(qū)原煤的硫成分主要以黃鐵礦硫居多，大約占有1.88%～4.70%，有機(jī)硫占有0.76%～1.46%，硫酸鹽的含量很少。B4煤層原煤的灰分為22.59%，屬于中灰分煤，經(jīng)過(guò)洗選其灰分約降為低灰分煤。

2 礦區(qū)原煤的可選性分析

礦區(qū)原煤的可選性分析值是利用特定溶液清洗原煤和剔除原煤夾矸和其他礦物雜質(zhì)的難易度。通常，利用篩分試驗(yàn)和沉浮試驗(yàn)即可確定原煤的可選性。

本文采集兩組簡(jiǎn)選樣，并采集兩個(gè)煤組的可選性資料進(jìn)行綜合評(píng)定。眾所周知，鉆孔的可選性樣式可進(jìn)行四級(jí)篩分（即13>～6、6～3、3～0.5、0.5～0/mm）和比重級(jí)浮選（即1.3、1.4、1.6、1.8>1.8），試驗(yàn)資料分析如下：25mm以上占有12.09%，灰分為60.27%～64.50%，以偽頂?shù)醉肥癁橹鳎?5～13mm占有14.55%，灰分為39.92%；13～6mm占有15.05%，灰分為28.99%；6～3mm占有16.23%，灰分為23.97%；3～0mm占有40.68%，灰分為19.05%～21.93%。根據(jù)以上分析數(shù)據(jù)來(lái)看，商品煤以小塊狀為主，粉煤比例較多。按照粒度和灰分之間的關(guān)系，我們可以知道，粒度越大，灰分就會(huì)越高，反之亦然。

從隨機(jī)抽選的兩個(gè)煤組的試驗(yàn)資料來(lái)看，煤組一的精煤灰分為10.79%～10.99%，精煤的回收率可達(dá)到62.12%～62.50%；中煤灰分為42.97%～55.08%，中煤的回收率可達(dá)到7.19%～10.01%，由此可評(píng)定煤組一的煤巖為易選煤。而煤組二的精煤灰分為10.68%～11.02%，精煤的回收率可達(dá)到47.18%～60.45%；中煤灰分為41.03%～54.12%，中煤的回收率可達(dá)到4.22%～11.21%，由此可評(píng)定煤組二的煤巖也為易選煤。本礦區(qū)B4煤層的原煤灰分為20.33%，膠質(zhì)層的平均厚度為9.93mm，黏結(jié)指數(shù)約為80.01，采用1.5比重溶液洗選評(píng)定為易選煤，中煤的含量不大于10.00%，精煤的回收率標(biāo)準(zhǔn)。

3 控制煤質(zhì)分析準(zhǔn)確性的對(duì)策

礦區(qū)原煤的煤質(zhì)分析要嚴(yán)格控制試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。相關(guān)檢測(cè)人員對(duì)煤質(zhì)檢測(cè)主要包含亮相內(nèi)容，即采集煤巖樣品和樣品試驗(yàn)。質(zhì)檢人員對(duì)不同種類的煤巖進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，可為今后的使用提供一定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)可體現(xiàn)煤巖的質(zhì)量，為了煤巖試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和真實(shí)性，我們應(yīng)該注意如下三點(diǎn)：

3.1 提高相關(guān)試驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)和技術(shù)水平

人是生產(chǎn)的基礎(chǔ)性資源。礦區(qū)試驗(yàn)室水平的高低直接由試驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)和技術(shù)水平來(lái)決定。作為試驗(yàn)工作的直接參與者，從事試驗(yàn)工作的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，通過(guò)培訓(xùn)考核并取得相應(yīng)的執(zhí)業(yè)資格證書(shū)后方可上崗。同時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)熟知相關(guān)法律法規(guī)和掌握知識(shí)技能，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和偏差要具有高度的判別能力。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變更，試驗(yàn)人員應(yīng)適時(shí)加強(qiáng)培訓(xùn)。試驗(yàn)人員還應(yīng)具備崗位責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。

3.2 嚴(yán)格遵照國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)來(lái)采樣和試驗(yàn)

煤巖樣品是原煤煤質(zhì)檢驗(yàn)的對(duì)象，對(duì)于采樣工作不得出現(xiàn)一絲馬虎。因?yàn)闃悠烦霈F(xiàn)差錯(cuò)，后續(xù)的試驗(yàn)工作都將變得毫無(wú)意義，更有甚者，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤極有可能給整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)負(fù)效應(yīng)。因此，需要嚴(yán)格遵照國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)來(lái)采樣和試驗(yàn)。由于煤炭是一種極不均勻的物質(zhì)，合理采用才具有代表性，這對(duì)于評(píng)定原煤質(zhì)量具有決定性的影響。那么，如果我們并沒(méi)有采集到具有代表性的樣品且已經(jīng)進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)，取得的結(jié)果將不能代表整個(gè)礦區(qū)的原煤品質(zhì)，不管分析結(jié)果如何也將毫無(wú)意義。對(duì)此，要求煤巖采樣主要掌控采樣點(diǎn)位置和每個(gè)采樣點(diǎn)的采取量，樣品的制備應(yīng)掌控樣品的破碎、縮分、混勻和空氣平衡等若干基本操作過(guò)程的正確性，并強(qiáng)調(diào)樣品粒度與品質(zhì)之間的關(guān)系，最終以符合國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)要求的煤巖樣品進(jìn)入到試驗(yàn)室中。endprint

3.3 盡量規(guī)避煤質(zhì)可選性分析的不良誤差

在煤巖煤質(zhì)可選性分析的試驗(yàn)過(guò)程中，多采用綜合性物理化學(xué)法配合其他科學(xué)檢測(cè)手段對(duì)樣品質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。試驗(yàn)過(guò)程由各種檢測(cè)設(shè)備、儀器儀表和復(fù)雜性狀的化學(xué)藥劑引起檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差是無(wú)法避免的。因此，在試驗(yàn)過(guò)程中，需要定期對(duì)這些檢測(cè)設(shè)備、儀器儀表和復(fù)雜性狀的化學(xué)藥劑進(jìn)行標(biāo)驗(yàn)校正或成分檢測(cè)。與此同時(shí)，對(duì)于不同種類或不同批次的煤巖進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，要嚴(yán)格遵照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，明確相關(guān)試驗(yàn)的條件，并對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)與安排，保證試驗(yàn)結(jié)果的誤差控制在可允許范圍以內(nèi)。

4 控制煤質(zhì)分析準(zhǔn)確性的相關(guān)建議

4.1 重視試驗(yàn)檢測(cè)工作的重要性

我們需要對(duì)傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式進(jìn)行制度革新，新建試驗(yàn)人員的培訓(xùn)模式，主要目的在于讓試驗(yàn)人員掌握理論知識(shí)和提高實(shí)踐能力。通過(guò)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，試驗(yàn)人員的自身能力的應(yīng)用不再是各自獨(dú)立的國(guó)標(biāo)，他可以從多個(gè)不同項(xiàng)目的角度來(lái)總結(jié)問(wèn)題，以此舉一反三，拓展思路，更能凸顯試驗(yàn)人員的作用。另外，礦區(qū)原煤煤質(zhì)可選性試驗(yàn)分析呈現(xiàn)出來(lái)的是一種效果，在多個(gè)不同試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上可以優(yōu)化選擇最佳的試驗(yàn)方案。

4.2 環(huán)保型煤質(zhì)試驗(yàn)檢測(cè)

當(dāng)前，自動(dòng)量熱儀被廣泛應(yīng)用，尤其在環(huán)保性煤質(zhì)進(jìn)行發(fā)熱量試驗(yàn)中，不再需要含汞溫度計(jì)進(jìn)行機(jī)械化的試驗(yàn)檢測(cè)，避免因操作不當(dāng)致汞外流引起檢測(cè)環(huán)境的污染問(wèn)題。在環(huán)保型煤質(zhì)試驗(yàn)檢測(cè)與分析中，以W2O3替代Cr2O3作為試驗(yàn)催化劑，這樣做也可避免因擱放重金屬鉻氧化物造成檢測(cè)環(huán)境的二次污染。同時(shí)，在其他的試驗(yàn)環(huán)節(jié)中，如形態(tài)硫元素的氧化還原檢測(cè)，試驗(yàn)還需利用高汞試劑配合試驗(yàn)，本環(huán)節(jié)中氯化汞可轉(zhuǎn)化為氯化亞汞，它的毒性相對(duì)降低很多，對(duì)于環(huán)境污染也降至最低，但是因配制氯化亞汞飽和溶液過(guò)程中依然存在危險(xiǎn)，對(duì)此試驗(yàn)過(guò)程必須要嚴(yán)加防范，整個(gè)配制過(guò)程需遵照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行以避免毒性化學(xué)物質(zhì)的二次污染問(wèn)題，從而使得環(huán)保型煤質(zhì)試驗(yàn)檢測(cè)與分析的結(jié)果不理想。

4.3 確保嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的試驗(yàn)操作過(guò)程

試驗(yàn)操作不規(guī)范是導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確最直接的原因，因此，試驗(yàn)人員在具體的試驗(yàn)操作過(guò)程中要嚴(yán)格遵照相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，認(rèn)真謹(jǐn)慎地操作。例如，充氧氣時(shí)需認(rèn)真觀察氧彈是否存在漏氣問(wèn)題，保證試驗(yàn)過(guò)程的安全性。再如，標(biāo)定熱容量，首先注意以潔凈的鑷子夾住苯甲酸并輕放于坩堝中，嚴(yán)禁直接倒入。這樣的細(xì)節(jié)很多，都需要我們?cè)囼?yàn)人員認(rèn)真對(duì)待，只有確保試驗(yàn)操作過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范，方能得到準(zhǔn)確且可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，煤炭作為我國(guó)最主要的基礎(chǔ)能源形式，其開(kāi)采質(zhì)量的高低與用煤生產(chǎn)工業(yè)的生產(chǎn)效率息息相關(guān)，還與煤炭開(kāi)采企業(yè)的聲譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益直接掛鉤，同時(shí)也影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展規(guī)模和水平，因此對(duì)于煤炭質(zhì)量的評(píng)定就顯得極為重要。本文追根溯源，通過(guò)實(shí)例對(duì)礦區(qū)原煤煤質(zhì)可選性進(jìn)行分析，并對(duì)控制煤質(zhì)分析準(zhǔn)確性的對(duì)策進(jìn)行討論，提出個(gè)人建議，僅供參考。

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作者簡(jiǎn)介：馮彥龍（1987-），男，黑龍江哈爾濱人，開(kāi)灤能源化工股份有限公司呂家坨礦業(yè)分公司煤質(zhì)科助理工程師，研究方向：煤質(zhì)分析技術(shù)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint