浅谈煤泥的采制样方法

纪长顺

（安徽省煤炭科学研究院，安徽 合肥230001）

随着我国工业科技的发展，煤炭加工的深度和广度都在快速发展，煤泥的产量明显上升，煤泥的综合利用也受到煤炭生产企业和用户越来越多的重视。以大唐淮北发电厂为例，2009年该厂全年共掺烧煤泥10万吨，节约燃料成本达1000万元，可见电厂掺入煤泥燃烧带来了可观的经济效益，同样也给整个社会带来了巨大的环境效益。由于煤泥的采制样是煤泥质量工作中的一个关键环节，因此随着煤泥交易市场的发展，供需双方将更加注重煤泥采制样工作的开展以确保各自企业的利益。

煤泥的采制样工作，在煤炭检验行业长期以来没有受到足够的重视，随着煤炭交易市场的不断发展和完善，煤泥质量工作的重要性日益显现出来。现行的国家标准对煤泥的采制样工作并没有做出明确的规定，实际操作中，多数情况下是参照混煤的采制样操作方法实施，而煤泥又有其特殊性，例如水分、粘性较大等，相对于混煤的采制样操作来说，不具有完全可模仿性，因此在实际操作中，不同的人员和单位的操作过程与方法往往不尽相同，随意性较大，甚至有的单位和人员面对煤泥交易时，不明白应该如何去进行采制样的操作。要顺利完成煤泥的采制样工作，就应当做好煤泥的采样、共用煤样的制备、分析样的制备三个过程的工作，同时该方法也是减少煤泥采制样误差的有效手段。

1 煤泥采制样概述

1.1 煤泥的概念

煤泥泛指煤粉含水形成的半固体物，是煤炭生产过程中的一种产品。根据品种的不同和形成机理的不同，其性质差别非常大，可利用性也有较大差别，其种类众多，用途广泛。煤泥粒度细、微粒含量多，尤其是小于200目的微粒约占70%～90%。同时煤泥还有持水性强、水分含量高、灰分含量高、发热量较低、黏性较大等特性。淮南地区贸易煤泥多是通过淮河，经由船舶外运到用户单位，以满足用户单位不同的使用需求，其水分含量多在20%～30%之间，灰分含量一般在30%以上的中等灰分煤泥。

1.2 煤泥的采制样原理

煤泥因其水分含量较大、黏性较大，因此采制样过程相对混煤而言，有其特殊性。想要从一个采样单元中取得有代表性的煤泥样，就要确定合理的采样方案和控制采样过程，使采样工作标准化。同时还要注意加强对制样过程的控制，尽量减少水分的损失和一些自然因素对煤泥样数据结果的干扰，通过一系列的操作方法，科学、公正的采制出具有代表性的煤泥样。

2 煤泥的采样

煤泥的采样过程是一个确定子样数量和质量，同时合理科学布置子样点的过程。正确的确定子样数量与质量是顺利完成煤泥采样工作的前提，在确定煤泥子样数目和质量的情况下，努力优化子样点的布置以达到采样工作的完整性和可靠性。

1.1 子样数目的确定

采样单元煤泥子样数的确定要求既能充分代表煤样的平均质量，又需要具有较强的可操作性，本人长期参加贸易煤泥的采制样实践，在结合混煤标准GB475－2008的情况下，通常按照质量基方式用以下方法确定煤泥子样数目：

1）对于煤泥量1000t及以下的采样单元，其子样数目可取60个。

2）对于煤泥量大于1000t的采样单元，其子样数目可按照下式计算：

式中：N为应采子样数；M为被采样煤泥批量，单位t；1000为一个基本采样单元的煤泥量，单位t。

1.2 子样质量的确定

新版国家标准GB475－2008中对常用混煤的子样质量确定方法为：子样的最小质量按以下公式计算，但最少为0.5kg。

式中：Ma为子样最小质量，单位，kg；D为被采样煤标称最大粒度，单位，mm。

结合煤泥粒度细、微粒含量多的特点，综合采样器具和现场操作实际可取煤泥子样质量为0.5kg。

1.3 煤泥子样点的布置

淮南地区贸易煤泥多通过小型驳船外运到用户单位，因此在实际采样过程中多选择在小型运载工具或驳船上采取子样。对于较大吨位的船舶等运载工具，适宜在装卸过程中采取子样，采样方式均按照质量基方式，将子样均匀布置于煤泥载运工具之中，保持在深度0.4m以下采取子样，确保子样点布置的科学性与合理性。

3 实验室共用煤泥样的制备

3.1 实验室共用煤泥样的制备原理

一般对混煤而言，实验室煤样的制备正常按照过筛、破碎、掺合、缩分等步骤进行，并在缩分的每一阶段严格监控，使缩分出的留样量达到相应粒度的要求，以保持原煤样的代表性，并最终达到实验室煤样粒度。较大的水分和黏性，决定实验室煤泥样无法直接采用混煤的制样方式，实际上煤泥粒度较细，其粒度均在3mm以内，因此对于煤泥实验室煤样的制备可直接采取掺合、缩分的方式进行。

3.2 实验室煤泥样的制备过程

实验室煤泥样的制备过程较为复杂，表现在实际操作中要考虑到多方面的因素，将取得的煤泥样科学合理的进行缩制，对煤泥质量指标的数值准确性极为重要。

实验室煤泥样的制备应选择在无强烈阳光照射且无风环境下制备，以减少水分的散失，同时避免外界环境中各种杂质混入煤泥中，首先用专用煤泥采样铲，将煤泥铲成1cm左右的薄片，采用堆成椭圆的方式掺合煤泥样3次，掺合过程中应使采得的煤泥样充分混合，然后将煤泥样在钢板表面摊成厚薄均匀的矩形，之后将矩形煤泥样分割成大小尽可能相等的矩形小块，根据煤泥样量多少使小块的数目介于20～48块之间，块数过少容易造成缩分不均匀，使煤泥样结果偏差较大，块数过多则容易导致煤泥样水分散失偏大，将划分好的矩形小块煤泥样，运用棋盘法缩分出一定的煤泥样。经过上述掺合、缩分等一系列操作步骤，最终留取总质量大于10kg的共用煤泥样，在运用棋盘法缩制煤泥样时，对同一总样而言，重复操作缩分过程不宜超过2次，以降低水分的散失和保证煤泥缩分样的代表性。

4 分析煤泥样的制备

4.1 分析煤泥样的制备原理

分析煤泥样的制备，是指将实验室煤泥样经过一系列的干燥、缩分、破碎、过筛等操作过程，最终制成粒度直径在0.2mm以下，供实验室分析使用的煤泥样。

4.2 分析煤泥样的制备过程

在实验室共用煤泥样中，用棋盘法留取出适量煤泥样，用于分析和存查样的制备，在弃样中取出全水样用于全水分析。

将留取的实验室煤泥样切成薄片状，放入制样用样盘中并摊开，后送入温度在50℃以下的烘箱中，进行干燥处理。在对煤泥样进行干燥的过程中，应随时观察煤样变化，以避免长时间的干燥对煤泥的水分产生影响，并根据烘干状态，对煤泥样进行切碎处理，保持烘干过程的均匀性，直到煤泥样呈疏松状时取出，将干燥后的煤泥样摊成薄层，接着放在空气状态中持续干燥8小时以上，直至干燥到连续干燥一个小时前后质量变化不超过总质量的0.1%的空气干燥平衡状态之后，参照混煤分析样制备方式将煤泥样全部通过0.2mm的圆孔筛，装瓶后用于实验室分析之用。

5 结语

煤泥的质量工作逐渐为煤炭行业所重视，煤泥的质量指标是贸易双方结算的依据，同时也是企业指导生产的依据。通过对淮南水运煤泥采制过程的分析和实际操作不难看出：相对混煤来说，煤泥有水分大、黏性大、粒度细等特征，因此加强煤泥采制过程的分析和控制十分必要。经过大量煤泥采制样的实践，以及通过数次采样对比，经化验后与矿报值进行比对，煤泥的各项质量指标均具有很好的吻合性，从而表明了该煤泥采样方法的可行性，为煤泥的采制样工作提供了一般的操作方法，能够为实际生产中煤泥的采样、实验室共用煤泥样的制备、分析煤泥样的制备提供一般的指导。通过运用该方法解决了多批次煤泥的贸易结算，较好的服务了煤炭交易市场的发展，给社会带来了一定的经济效益和环境效益。

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