李生元

【摘?要】煤炭機械化采樣系統(tǒng)以其降低人工勞動強度、避免人工因素影響、能實現(xiàn)全過程采樣等諸多優(yōu)點，正在逐步替代傳統(tǒng)的人工采樣方式。但煤炭機械化采樣系統(tǒng)的性能是有條件的，如何做好煤炭機械化采樣系統(tǒng)的質(zhì)量管理是關(guān)鍵。本文基于煤炭機械化采樣系統(tǒng)質(zhì)量管理方法分析展開論述。

【關(guān)鍵詞】煤炭機械化;采樣系統(tǒng);質(zhì)量管理方法分析

引言

近年來，隨著煤炭質(zhì)量要求不斷提高，需要一個更強大的燃煤電廠。但煤樣的選擇取決于許多決定樣品質(zhì)量、最大粒度和運輸速度的因素。因此，選煤樣品設(shè)備時，應(yīng)考慮樣品數(shù)量、樣品質(zhì)量和樣品頭切割速度等因素的混合，以保證所產(chǎn)生煤炭的質(zhì)量。

1煤質(zhì)采樣的重要性

作為可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)。煤炭特性對煤礦、煤炭質(zhì)量和煤炭價值至關(guān)重要，煤炭抽樣是收集煤炭特性數(shù)據(jù)的主要組成部分。第一，煤是有機和無機化合物的復(fù)雜混合物，造成煤成分不均勻和碳水化合物不均勻。煤炭屬性數(shù)據(jù)分析過程中，并非所有的煤炭水合物都可以分析，原因是實驗室分析的數(shù)量巨大，技術(shù)建設(shè)規(guī)模巨大，而只能根據(jù)各自的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進行分析。第二，煤樣是碳水化合物的第一個環(huán)節(jié)，如果煤樣不具代表性，則會影響到整個碳水化合物，因此，即使采用精密的技術(shù)、先進的設(shè)備和專業(yè)人員，在樣品代表性不足的情況下，也很難獲得有關(guān)樣品特性的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。因此，需要進行科學(xué)合理的取樣，以確保煤炭樣品的代表性，提高煤炭樣品的質(zhì)量和效率，為煤炭檢驗的客觀性和準(zhǔn)確性奠定堅實的基礎(chǔ)。

機械化采樣系統(tǒng)在投入使用前需要進行性能測試，研究機械化采樣機采集的樣品是否具有代表性，是否符合標(biāo)準(zhǔn)。性能測試包括精密測試和有針對性的實驗，以確定獨立實驗結(jié)果在特定條件下的一致性。偏差是系統(tǒng)錯誤，導(dǎo)致一系列結(jié)果的平均值始終高于或低于通過采樣方法獲得的值。在結(jié)果之間混合同一煤的一系列測量是測量序列的平均值與可接受的參數(shù)值不同的精度。性能測試通常每兩年進行一次。機械樣品主要有：機械測量的碳帶、煤火栓螺旋鉆孔樣品和智能機器人臂。目前，在港口使用的碳纖維運輸?shù)臋C械樣品多為使用。

2煤炭采樣設(shè)備選型原則

在實際選煤過程中，選煤應(yīng)遵循以下原則：1）必須記錄選煤樣品的性質(zhì)和質(zhì)量。示例單元是試驗煤罩時獲得的一定量的煤。它通過確定取樣的特定精度，根據(jù)測量的煤炭類型確定樣品數(shù)量。最終確定樣品數(shù)量。通常，煤的運輸被確定為試驗單位。2）煤炭的最大粒度必須把握。煤的最大粒度是測量設(shè)備中累積煤的百分比達到5%時過濾器直徑的大小。一般來說，樣品機的尺寸是根據(jù)最大碳纖維確定的，這也決定了所采集樣品的質(zhì)量。3）必須記錄煤的運輸速度。根據(jù)煤的輸送速度值，可以確定采集樣品的重量。4）采集煤炭的水量和運輸帶寬度，根據(jù)實測煤炭含水量的大小確定樣本系統(tǒng)驅(qū)動裝置的動態(tài)尺寸;根據(jù)皮帶寬度，您可以確定樣例系統(tǒng)的體積及其長度值。

3煤炭機械化采樣系統(tǒng)質(zhì)量管理方法

3.1輸煤皮帶機械化采樣

輸煤機械樣品通常由取樣機械、樣品運輸、破碎設(shè)備、減少設(shè)施、探測收集和廢物處理設(shè)備、工藝控制系統(tǒng)等組成。可以在皮帶前緣、皮帶中心、皮帶末端和皮帶過渡處設(shè)置機械采樣機制。碳帶機械取樣時應(yīng)考慮以下幾點。（1）采樣器開口的尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求，超出所附最大煤圖的三倍以上，在開口中心進行較大取樣（通常大于300毫米）時，不得形成格柵，以防止較大比例的氣體在取樣過程中從取樣中溢出，這違反了取樣的基本要求：所有抽取碳的顆粒均可進入測量儀，每一顆粒（2）為確保取樣和輸送機的安全，取樣和傳送帶之間通常存在間隙。為了允許對煤層的整個斷面進行采樣，采樣器與傳送帶之間的距離應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)，通常小于2厘米。如果間隙太大，采樣器無法容納煤層的完整斷面，從而導(dǎo)致誤差。（3）取樣時間間隔必須設(shè)定為取樣頻率和取樣符合標(biāo)準(zhǔn)。抽樣過低和抽樣過低也可能導(dǎo)致抽樣失敗。（4）必須經(jīng)常監(jiān)測取樣系統(tǒng)，以防止?jié)穸然虼笮兔赫郑瑥亩鴮?dǎo)致減輕和權(quán)力下放。（5）取樣前應(yīng)清洗收集容器，以確保收集容器清潔，防止其他煤炭樣品污染。（6）在世界小地區(qū)使用多金屬試驗裝置切割和縮短碳帶可能導(dǎo)致所用樣品略有偏差。（7）機械測量的輸煤區(qū)域運輸設(shè)備在破碎過程中可能會導(dǎo)致水分損失，需要通過性能測試進行計算和水動力校正。

3.2運煤車廂螺旋鉆式機械化采樣

運煤車廂螺旋鉆式機械化采樣主要由螺旋鉆采樣頭、給料頭、破碎機、縮分集樣器、棄煤處理系統(tǒng)組成。首先由鉆取式螺旋采樣機提取煤樣，通過密閉式給料系統(tǒng)送入破碎機，破碎后樣品進入縮分器，縮分后的煤樣進入收樣器，多余的煤樣由棄樣處理裝置返回汽車或煤場[2]。運煤車廂螺旋鉆式機械化采樣是將火車或汽車車廂均勻分成15～18個面積或體積相等的方塊，計算機控制系統(tǒng)以隨機方式或系統(tǒng)方式選擇所采取的子樣位置進行采樣。車廂螺旋鉆式機械化采樣需要注意以下幾點。（1）通常車廂螺旋鉆式采樣裝置的螺旋鉆不會過大，但也要保證螺旋鉆的螺距和環(huán)距（軸與筒壁的距離）大于被采煤標(biāo)稱最大粒度的3倍。（2）根據(jù)此種采樣設(shè)備的特點，通常所采煤炭粒度為13mm至50mm，采用此種采樣設(shè)備才能保證所采樣品的代表性。（3）采樣時，要防止螺旋鉆頭與車廂邊緣及車廂底部觸碰，防止損壞采樣鉆頭及車體。（4）要防止潮濕或大塊煤炭堵塞采樣設(shè)備。（5）使用過程中，螺旋的螺紋會逐步磨損，導(dǎo)致螺旋螺紋與筒壁的間隙會逐漸變大，而可能會使得采樣的代表性出現(xiàn)偏差。

4質(zhì)量控制措施

4.1采樣操作觀察

采樣操作者應(yīng)對被采樣煤流整個煤炭處理系統(tǒng)進行檢驗，測定系統(tǒng)的卸載、儲存和回收是否形成周期性，后者會導(dǎo)致子樣收集和煤炭變異同相。煤的物理特性變化，如粒度分布、表面水分、外來物質(zhì)和過大粒度物質(zhì)可能會是周期性的，甚至?xí)c時間基子樣采取同相。當(dāng)煤流有這種周期性時，應(yīng)調(diào)查其原因，以便判定是否有消除這種周期性的實際可能性。如沒有消除的實際方法，則應(yīng)改變初級子樣數(shù)或初級切割器切割間隔，或者二者均變。

4.3運行狀態(tài)監(jiān)控

機械化采樣系統(tǒng)使用中可以用采樣比控制圖監(jiān)控其運行狀態(tài)，并通過檢查控制圖，確定機械化采樣系統(tǒng)是否處于正常運行狀態(tài)。采樣比控制圖可以監(jiān)督機械化采樣系統(tǒng)在設(shè)定的控制參數(shù)[包括切割器運行間隔、切割器開口、切割器速度（對落流采樣器）和帶速（對橫過皮帶采樣器）]下所得采樣比的一致性。當(dāng)出現(xiàn)超出控制限的情況時，說明存在潛在問題，應(yīng)進行調(diào)查。

結(jié)束語

煤炭作為煤炭開采的主要動力，現(xiàn)在和將來早已無法替代。由于煤是非常不均勻的固體混合物，物理化學(xué)特性可能受到不同地質(zhì)條件、工藝、加工方法和運輸方式的極大影響。此外，各個煤炭單位對煤炭質(zhì)量有不同的技術(shù)要求，并有許多評價指標(biāo)。煤炭質(zhì)量檢測中，樣品研究對煤炭質(zhì)量檢測結(jié)果的影響不同。根據(jù)大量研究，采樣對煤質(zhì)量檢測結(jié)果的影響最大為80%，制樣為16%，化驗僅為4%。為了正確評價煤炭質(zhì)量，必須抽取代表性樣品，抽取對正確評價煤炭至關(guān)重要的代表性樣品。從煤炭開采到煤炭和煤炭的促進，再到加工、河流、貿(mào)易等，都不是煤炭樣品。從大量煤中提取一小部分煤用于物理、化學(xué)和技術(shù)性能測試，對于客觀評價煤的性質(zhì)和經(jīng)濟效益，對于集中煤炭的生產(chǎn)、交易和使用至關(guān)重要。

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（作者單位：大唐遼源發(fā)電廠）