煤炭采制样常见问题分析及对策

房潇

摘 要：在煤质分析的过程中，煤炭的采样和制样是两个非常重要的环节。在煤炭采制样过程中容易出现一些问题，例如机械化采制样容易出现混样、人工采制样的设备规格和工具不统一、采制样时未按照相应的标准、不重视采制样的岗位等等。本文对此进行了梳理，并提出了煤炭采样和煤炭制样方面的相应对策。

关键词：煤炭；采制样；问题

煤炭的采制样必须根据相关的规定进行操作，炼焦企业要加强对采制样工作的管理，不断提高煤炭采制样操作的规范性和科学性，使煤质分析的准确性得到有效的保障，从而对原料煤的供应进行保障。

1 煤炭采制样

作为一种无机和有机混合物，煤炭具有颗粒组成和化学组成不均匀的特点。由于管理水平、运输方式、贮存方式、开采方式的不同，煤炭的质量也会有所不同。炼焦用煤对于煤炭的结焦性、黏结性、挥发份、灰份等质量指标都有着较高的要求。与此同时炼焦行业还对煤炭中的有害元素的含量有一定的要求，主要是为了减少炼焦过程中的环境污染。煤炭是一种非均质混合物，在炼焦之前必须对煤炭质量进行规范的分析。

煤质分析的主要环节有煤质化验、制样和采样。根据相关调查，采样环节产生的误差约占煤质分析总误差的80%，制样环节产生的误差约占煤质分析总误差的16%，而煤质分析化验，环节等误差率较小。这主要是由于批量煤的质量指标是靠少量的分析试样得到的，而分析试样是从批量的商品煤中采出的，而且还要经过一系列的缩分和破碎。因此要保障煤质分析的准确性就必须保障煤样的代表性，并且在制备、分析试样的过程中尽量减少误差。

2 煤炭采制样中的常见问题

2.1 对煤炭采制样的重视程度不足

一些企业煤炭采制样的重视程度不足，造成在日常工作中没有对采制样岗位进行足够的资金投入，也没有对其进行有效的监督和检查。甚至一些企业的采制样工作没有被列为技术工作，采制样工作人员的专业素质和文化程度偏低。一些企业为了降低采制样成本，甚至选择没有经过严格培训的员工来进行采制样工作。

2.2 采制样程序不够规范

化验单元会受到不同体量的影响而产生差异，由于没有化验单元和体量的概念，在采制样的过程中出现不够规范的现象。在采取和制备试样时，没有完全按照相应的标准，采制样人员的工作具有一定的主观性。如果基本化验单位与规定的标准不符，其往往没有按照规定相应的减少或者增加子样数目，而这造成了在实际的采制样程序中子样的数量与规定不符，在进行干燥、缩分、筛分和破碎时也没有严格按照相应的步骤进行操作。

2.3 各地对人工采制样的设备和工具具有不同的规格

按照相应的规定，应该按照被采样煤的标称最大粒度来确定采样工具的直径和大小，以被采样煤标称最大粒数的3倍作为采样工具的最小直径、宽度和长度，并保障每次采取的煤样质量满足相应粒度的最小子样质量要求。然而在实际的操作过程中，采样工具往往达不到相应的尺寸，无法采取原煤中超过150毫米的矸石和煤料，这也导致了频繁出现漏采现象，严重影响了试样的代表性。

2.4 采制样方式具有局限性

从总体上而言，机械化采制样具有更好的国标执行力度，能够消除人为因素的影响，其试样也具有更高的代表性，但是由于设备的清扫比较困难，容易出现混样现象。人工采制样是当前大多数焦炭生产企业的主要采制样方式，这是由于煤自身组成的不均匀性会对机械化采制样造成一定的限制。

3 煤炭采样过程中的常见问题和相应对策

3.1 堆煤采样

堆煤采样在实际操作中用的比较普遍，但是其具有比较低的采样代表性，因此不推荐直接在静止的大煤堆上采样，主要表现在以下几个方面。

第一，在采样中往往只能在煤堆的表面分布采样点，无法采取煤堆中间的部分。然而在粒度分聚和离析的影响下，煤堆表面的品质和内部的品质具有较大的差异，因此表面采取的总样品质不能对整批煤的品质进行代表。

第二，根据《商品煤样人工采取方法》，应该在煤堆的底部、腰部和顶部分布煤堆采样子样点。一般情况下采样人员对于底部、腰部、顶部的位置布点的判断具有一定的主观性，由于各种原因常常无法采取煤堆顶部的煤样，严重的影响了采样的准确性。值得注意的是，在实际情况中标准的锥形煤堆比较少见，这就需要采取灵活多样的方式进行操作，以煤堆的粒度分布和形状为依据来选择合适的采样子样点，布点的比例一般为1：3：5。

第三，如果是用于仲裁的煤堆，或者用于结算的商品煤的煤堆，可以在装卸中进行分层采样，也可以迁移煤堆，并在迁移的过程中完成采样工作。

3.2 汽车采样和火车顶部采样

在汽车和火车顶部采样中，采用人工采样的方法只能对车厢中部和表面的煤样进行采样，底部的煤样则很难被采到，这也造成了试样具有较低的代表性。而且需要进行高处作业，具有较大的劳动强度和一定的安全风险。因此，应该使用机械化采样的方式进行采样，既可以提高试样的代表性，也可以降低劳动强度和安全风险。

确定了子样的数目之后，在子样点的布置时要严格遵循"均匀布点"的原则，使每一部分煤被采出的机会是均等的。应按照系统采样法或随机采样法，均匀布置子样点。这是为了保障试样的代表性，能够对煤产品的质量进行真实的反应。

3.3 煤流采样

我国明确规定了煤流中采样的子样间隔时间，然而在人工采样中会存在间隔时间不一致的问题，采样人员往往仅凭经验来判断间隔时间。而且煤流具有较快的速度，在人工输送的过程中不仅不易采样，而且还容易出现安全隐患。人工采样的缺陷在于要根据煤流量的大小在煤流断面中分两到三次进行横截，来采取一个子样。这就要求按照一定的顺序进行采样，不要重复采样，避免粒度偏析而产生的误差。GB 475-2008中不推荐在皮带上的煤流中进行人工采样，因此在条件允许的情况下，尽量安装皮带中部或皮带端部采样器，从而对煤流全断面進行采取，并保证相等的间隔时间，提高试样的代表性。为了使煤流采样能够达到相应的精密度，要对子样的数目进行确定，并规定每个子样的质量。当子样数或子样质量不符合要求时则不具有代表性，难以达到一定的采样精密度。

4 煤炭制样过程中的常见问题和相应对策

①在进行人工制样时，很容易对制样程序进行人为的简化，在缩分、混分、筛分和逐级破碎时都没有严格按照相应的标准。在制备有粒度要求的试样时应使用逐级破碎的方法进行破碎。进行破碎和缩分工作前，应先将设备和制样工具清扫干净。

②在进行分析煤样的制备时，如果煤样过湿，则要先对碎粒度进行调节，实行初干燥才能制备，保证其能够顺利地通过缩分机、筛子和破碎机。但在制样过程中很多制样人员没有严格按照相关程序进行干燥，对煤样直接进行缩分、过筛和破碎，没有及时清洁设备，很容易造成混样。

③没有制定系统的煤样空气干燥方法。一些企业不注意控制煤样的烘干时间，使煤样处于高温的时间过长而产生氧化，对煤样的黏结性和结焦性造成了影响，使煤样的胶质层厚度和黏结指数都出现了不同程度的降低。通常情况下，可以将煤样放入低于50℃、带空气循环装置的烘箱内进行干燥，使其达到空气干燥状态。也有一些企业采用自然晾干法，将煤样铺成均匀的薄层、在环境温度下使之与大气湿度达到平衡。

④制取全水分煤样时不仅要对实验室要求进行考虑，还要考虑到煤样的外在水分大小。为了减少水分的损失，应尽量提高全水分煤样的制备速度，并尽早抽取，不要对其进行反复的破碎和缩分。尽量在一次破碎中从原始粒度煤样中获得全水分试样。

⑤在完成煤样的制备之后，还要将其在空气中静置一段时间，从而使煤样与空气湿度达到平衡。再将其装入煤样瓶中。装入的煤样量应不超过总容积的四分之三，留出一定的空间进行搅拌和混合。

5 结语

在炼焦行业中，对于煤炭的需求量很大，对煤炭的质量也有着较高的要求。炼焦企业要提高对煤炭质量的重视，将煤炭质量指标作为一个重要的生产依据，采取有效的措施来提高煤质分析的准确性。要提高对煤炭采制样工作的重视程度，加大管理力度，减少人工误差，从而对煤炭的质量进行保障。

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