浅析煤炭机械化采制样机的设计及应用

河北省唐山市开滦（集团）荆各庄矿业分公司 田志华

人工采样过程为节约人力和时间，采取抽样和随机的方法进行采样，这种采样方法导致的偏差很大，不具有代表性。机械化采样正逐渐取代人工采样，并被港口、电力、冶金、发煤站等广泛应用。煤炭机械化采制样机固然有多方面的优势，但其在设计中仍然有很多亟待完善的地方，要想更有效地应用与实践，还需不断改进。

1 目前我国利用煤炭机械化采制样的现状

1.1 采制样过程容易出现偏差的原因

煤炭质量的检测主要经过采样、制样和分析化验三个过程。而经统计，在这三个过程中，采样是出现偏差最大的过程，偏差的几率达到80%之多，所以提高采样过程的准确性极为重要。而煤炭又是一种物质成分较为复杂的能源资源，其颗粒大小密度水分也不尽相同，形成的地理环境也不同，这些都是影响煤炭质量的因素。虽然采样过程出现偏差的几率大，但制样和化验过程也同样会出现误差。因为这些过程人为参与的成分较多，专业技术人员的经验和水平不尽相同，所以经常供需双方会有因为煤炭质量偏差而出现纠纷的案例。这是因为双方使用的采样方法及设备不一定相同，而且专业技术人员团队能力有所差别，再加上整个检测过程中本身就存在的误差，出现偏差就在所难免了。

1.2 目前我国煤炭采制样机械化的应用

目前，煤炭机械化采制样机的应用主要是在一些大型港口、电厂和煤矿企业，而国内自主研发的煤炭采制样机由于缺陷较多，应该并不理想，大部分的煤炭采制样机是从国外进口而来，花费高不说，而且体型庞大，操作不便，为适应机械的操作流程，有的还需改进本身的输煤系统，这样就给企业造成了损失。此外，这些煤炭采制样机的操作并不能实现全自动化，还需较多的人为干预，如人为框定机械钻取位置、人为输入来煤车辆信息等，操作起来十分不便，误差还是偏大，再加上机械故障维修较复杂，耗费时间、人力物力，对生产影响很大。

2 煤炭采制样机如何优化设计

既然现阶段煤炭采制样机问题多多，那该如何改进优化呢？下面谈几点提议。

2.1 设计机型灵活小巧，适合不同场地运作

要知道我国的煤炭资源多藏于山地、高原等地势地质较为复杂的区域，煤炭在装车后进行采样，而目前所使用的静止煤采样技术和国外引进的机械化采样设备由于本身机型较大，灵活性差，运往目的地操作较为麻烦。所以，机械化采制样机的设计要朝着小巧轻便的方向发展，在不同的场地也能自如发挥，是减少企业成本、节省人力物力的明智之选。

2.2 采制样过程实现无人为干预，操作全自动化

人为干预的不确定性因素较大，所以要尽量减少或避免人为因素的干预，实现煤炭采制样及化验过程的全自动化是减少误差最有效的办法。实现运作过程的全自动化，包括电脑总控，采、制、化系统自行监测，保证检测的深度、数量、范围等，整个过程电脑都能详细记录数据，系统定期自动维护、清洗，发现问题或出现故障时自动报警。实现全自动化还是有很大难度的，但未来的煤炭机械化采制样机必然朝着这一趋势发展，这也是广大煤炭开采和应用企业的急切需求。

2.3 设计尽量简化，易操作，方便维修

一般的机械化、电子化产品的设计都较为复杂，工序繁多，电路密集，不懂的人根本看不明白该如何操作，出现故障时也只能找专人维修。如果在设计煤炭机械采制样机时能简化操作流程，简化制作工序，再辅以相关问题故障维修的指导手册，那么在煤炭采制样过程中就不用专门配备专业的维修人员，也不会因为专业的操作人员个人原因影响检测的进行，对于生产过程中的不利影响因素就又减少了，生产发展更加顺利快捷。

2.4 设计中加入摄像功能，采制过程全程录像

就像是车辆安装的行车记录仪一样，在煤炭机械采制样机中安装摄像功能，将采制的全过程记录在案，这样能及时发现问题并找出问题所在，及时解决。录制采制过程时公司还可以请专业人员进行远程监控，掌握现场情况。不仅如此，记录下来的录像也是维护公司利益的有效依据，如果买方就检测结果对卖方提出质疑，认为煤炭质量跟卖方给出的结果不同，公司就可以拿这一录像为自己澄清，保证利益不受损。

2.5 及时密封材质样本，编码排序

由于各地自然状况、气候条件不同，如在我国北方寒冷地带，温度有时会在零下几十摄氏度，为保证采制样本的质量不受环境影响，就要进行及时密封处理，防止水分等流失或被其他物质污染，影响煤炭质量和价格，每次检测过的样本在迅速密封后系统自动编码排序，如有问题，方便以后调查。

3 结束语

煤炭机械化采制样机的应用是发展的必然趋势，必须优化完善好机械的设计，以实现最大的效益。当然，在实践中可能还会遇到其他问题，机械设计还要与时俱进，不断更新，适应发展的需要。

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