煤质化验中的误差及控制办法

彭 丽

（山西省煤矿节能监测中心，山西 太原 030045）

引言

煤炭质量的检测就是对煤中的碳、硫、磷、发热量、胶质层指数、粘结指数、全水分、分析基水分以及挥发分等成分的检测。在检测过程中，误差是无法避免的，但是，应该将产生误差的原因和产生误差的解决方法找出来。误差的产生有多方面的原因，将误差产生的过程和影响因素分析出来，并提出合理的处理方法，尽可能的将误差降到最低。

1 误差的表示方法和分类

1.1 表示方法

误差的表示方法主要有绝对误差和相对误差两种，绝对误差就是测量值和真实值之间的差值，将测量值偏离真实值的大小反应出来，绝对误差是有正负之分的。相对误差指的是绝对误差和测量值或者多次测量值的平均值的比值，一般用百分数表示，又叫做百分差［1］。

1.2 分类

1）系统误差。规律误差是系统误差的另一个名字，是用同一量具对同一被测物进行多次测量之后，数据呈现一定规律的分布，这样的错误是由非校准测量设备引起的，也叫做固有的错误，对于这样的误差，可以通过修正测量方案和改进测量设备等方法进行处理。除此之外，对照试验、空白试验和校正测量设备也是改进的主要手段，系统误差相对于别的误差来说，具有单一性，是可以预测和控制的。

2）随机误差。在相同的条件下对同一个样本进行多次的测量，这样的测量得到的数值不完全相同，存在一定的误差，这样的误差叫做随机误差。产生随机误差的因素非常的多，包括测量时的温度、湿度、气压、气流、电场等因素；除此之外，测量时的测量工具、测量时的工作状态、机械设备的摩擦、弹性的变化和传导中的控制系统等都会引起随机误差。随机误差和绝对误差不大相同，它的大小和正负情况都是不可以预测的，但是在随机误差出现次数多的情况下，就会呈现一定的正态分布，正态分布具有四个特点：第一，单峰性。靠近真实值的实际的测量值出现的次数最多，绝对值小的误差出现的概率比较大。第二，有界性。当误差的绝对值大于某一个规定的数值的时候，就可以认为它出现的几率非常的小，也就是近似的认为随机误差是有界限的。第三，对称性。也就是真实值的左侧和右侧是对称的，左边的数值出现的几率和右边的数值出现的几率是一样的。第四，补偿性。正负误差是可以相互消除的，代数和是零。

3）偏离严重的误差。也就是粗大误差，指的是在相同的条件下，实际的测量值严重的偏离真实值，这样形成的误差，叫做粗大误差。在数据处理的时候，这样的误差数据必须去除，当然，在煤质的检验当中，这样的误差要尽可能的去除，以提高检验的准确程度。

2 产生误差的原因

2.1 由人为原因造成

误读、视差造成的误差是主要的人为原因。在测量的过程中，人是主要的控制方，但是仅仅通过肉眼去观察，达不到测量工具的精度，这就会产生误差。这样的误差和测量仪器分不开，主要是在容量计、流量计等仪表类的量具中产生。产生这种误差的具体原因为，在读取数据的时候，眼睛和读数的平面不重合，当读取的尺寸不和刻度面重合的时候，就产生了误差。除此之外，人们在操作各种仪器的时候，因为种种原因，在实验的过程中增添了各种不确定的因素。如果不能按照规定对实验仪器操作规范进行操作的话，将会使得误差变得更大。因此，操作人员更应该端正自己的工作态度，尽量避免人为因素造成误差。

2.2 由采样造成

煤质采样是煤质化验过程中的最重要的环节之一，与化验的标准进行对比之后，煤质的样品达到规格，才能进行化验。由此可知，煤质采样的意义非常重大，它是煤质化验的基础，也是整个煤质化验过程中可能出现大问题的地方，主要是因为刚开始的误差对整个化验的影响非常大，在试验的过程中，误差产生的效果是不断地积累的，起始的误差在整个试验的过程中都会有影响。因此，在选取煤质样品的时候，要选取可以代表整个煤质特性的煤样进行化验，这样才能将煤炭的质量真实地反映出来。在采样的时候，还要特别注意采样的对象和方法，不能只针对一个煤堆进行采样，否则，采样的质量不能够代表整个煤层的质量。

2.3 由制样造成

在煤质化验之前，必须对煤质进行制样，它决定着煤质的分析的好坏。灰尘的粉末性的物质常常被混进煤样中去，导致制样不具有代表性，因为样品中的粉末性的东西的增加，使得样品的质量下降，从而导致碳的质量下降。碳本质上是一种多孔疏松结构的物质，吸水性特别的强，因此在制样的过程中，要特别注意周围的环境不能太潮湿。在制样之前，一般都是将煤样进行脱水，有自然脱水和人工脱水两种方式。利用烘箱和电炉虽然可以提高脱水的效率，但是也会造成负面的影响，因为在高温下，煤样会和空气中的二氧化碳发生反应，改变煤样的性质，使得煤样报废。

2.4 由环境仪器造成

环境中的磁场、温度、气压以及光照等因素都会对煤质检验造成影响，温度升高时，人体接触测量工具的时候，测量工具就会发生微小的形变。当磁场突变的时候，也会对测量产生影响。测量工具产生的问题，将会使得测量的精度下降，出现不能正确的归零等问题。测量工具在使用一段时间之后，将会产生非常多的误差，必须使用更精密的仪器来检验和校正［2］。

3 控制误差的方法

3.1 优秀的实验人才

当前煤炭行业对于煤质方面人才的要求越来越高，只有熟练掌握煤质的基础理论知识，将基础技能和基础知识运用在实际的操作中去，才能紧跟煤质化验的发展前沿。煤质人才不仅要有极强的自学能力和创新能力，也要有极高的实践能力，面对问题的时候能够及时的解决［3］。

3.2 良好的管理控制系统

第一，要选择科学的试验方法，才能有效提高试验的精度；第二，要经常检查仪器的工作状态，保证仪器的各个参数设置都满足实验的要求，对于仪器的参数，要及时进行记录，并且将数据记录在仪器的单独的档案里面，以充分保证仪器数据的准确度；第三，应该严格按照相关的标准进行采样和化验，时刻了解样品的情况，并且制样的时候，将煤质样品进行充分研磨，保证样品的干燥性；第四，建立完善的管理考核制度、抽查制度，不定期的对煤样进行抽查，以保证煤样的品质。

4 结语

误差在实验过程中是不可避免的，理想的真实值不存在，都会存在或多或少的问题，因此在煤质化验的时候，要进行多次的测量。在测量的过程中要尽量避免各种可以避免的误差，例如：人为误差、随机误差和系统误差等。在对煤样的测量上，要格外的谨慎，只有这样，才能得到较为准确的数据。

［1］ 苏艳红.煤质化验中误差的控制分析［J］.河南科技，2014（11）：39.

［2］ 张继荣.煤质化验中误差分析及控制措施［J］.科技创新与应用，2014（3）：101.

［3］ 张美丽.论煤质化验的误差原因及控制措施［J］.科技风，2014（14）：86.