煤质化验中减少误差途径和方法

云宏

（国能鄂尔多斯市神东检测有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

煤质化验作为煤炭资源开发和利用的关键环节，不仅关乎到煤炭的质量，还直接影响到煤炭价格和煤炭企业的经济效益。煤质化验是对关乎煤炭质量的各种属性的化验分析，在整个采、制、化过程中任务繁重、流程复杂、技术性要求高，直接增加了煤炭化验的难度和化验精度的保证。由于煤质化验工作的复杂性和特殊性，以及煤炭样本的不均匀性，造成煤炭化验结果存在不同类型的误差，影响到煤炭化验结果的精度，甚至会影响到化验结果的准确性。

一、煤质化验概述

煤质化验的主要任务是通过物理、化学实验的方法来确定煤样的各种数据参数，以此来指导其使用环境以及品质。作为衡量煤样质量与用途的技术，其在技术稳定性以及数值的精准度方面都具有较高的要求。一般来说，煤质化验需要经过煤炭采样、制样以及化验三个主要环节。其中采样出现误差的概率较高，可以达到整个误差的80%以上，这也是消除化验误差的重要目标之一，而制样过程涉及多种不同的方式，其中一些工序的难度较高或者控制稳定性差，容易出现一些误差，整体占比为15%左右，最后的化验部分主要通过对样本的属性进行化验，包括灰分、挥发分、水分和发热量等等，这些部分的误差占比大概为5%左右。为了提升煤质化验的规范化，需要结合国家相关领域的技术标准来执行。我国最早制定煤炭化验标准为上个世纪的60 年代，经过多次技术修正与更改，目前标准已经与国际接轨。根据国家技术标准进行煤质化验是实施检测，确保检测技术成果的必要条件。

二、煤质化验过程

在开展煤质化验的过程中，主要涉及的过程包括对煤样采集、制备以及化验，在采样的过程中，很容易产生误差。根据相关研究调查，因煤样采集导致的误差占总的误差方差比例大约为80%，因此其煤样采集的质量会对煤质化验的精确度产生直接的影响，相关工作人员需要加强对煤样采集环节的重视。制备煤样环节主要是基于煤炭采样，开展相应的工序，如破碎、烘干以及筛分等，为后续的化验工作准备样本，其误差率也占据一定的比例，占总误差的16%。在化验样本环节，主要是检测煤炭含量中的含水量、磷、硫、碳等，对其质量有效明确。根据相关调查研究显示，煤质化验环节产生的误差占总误差方差的4%。为了对煤炭采、制、化的规范性提升，国家以往对煤炭采、制、化标准有效制定。为了对煤炭特性、煤炭开采方法有效适应，对采样偏倚度有效降低，结合具体的情况，更正、修改标准，并与国际相关标准相结合。现阶段，GB/T474-2008 以及GB/T475-2008 是我国现行的采样标准，同时在此基础上，与煤炭企业的实际消费情况以及煤炭生产情况结合，统一规范煤炭质量化验相关标准，并加强细致规范，对煤质化验的精度和准确度有效提升。

三、煤质化验中的误差来源与控制

煤质化验工作与常规试验测试类似，其往往需要对煤样的采集、制备以及化验环节进行控制，通过控制变量比较的方式来进行参数对比。由于属于科学实验，那么如何消除误差带来的影响或者将其控制在最小范围是实验优化的核心。

（一）误差来源

煤质化验经历采样、制样以及化验三个主要环节，每一个环节都十分复杂，对于技术要求较高。煤炭产品本身也具有材质分布不均匀的问题，所以煤炭化验过程中难免与真实性存在偏差。在实际误差分析中，我们习惯于根据误差的来源将其划分为采样误差、制备误差以及化验误差三个方面，其中需要重点分析的是采样以及制备两个环节，其误差的占比达到了95%以上。煤炭作为结构复杂的混合体，其本身就具有结构分布不均匀的情况，在一个小的群体当中，不同的个体属性也存在较大的差异，所以在进行煤炭采样煤质化验过程中，必须明确其样本的代表性，选择有代表性的样本是确保煤质化验的基本条件。其中，煤炭的采样误差出现的原因大都是由于采样过程不规范或者代表性不足所导致的。比如说采样过程中方法不合理、密度不合理以及分布的均匀性不足等等，这样一来都会导致采样结果存在较大的偏差。除此之外，采样人员的误差还包括没有经过专业技术培训或者没有按照国家要求的技术方法来进行采样，都会导致最终采样误差的产生。值得注意的是直接采取的煤样不能够直接用于煤质化验，必须经过必要的处理后才能够使用，比如说消除杂物、过筛等等，这个过程虽然简单，但是也容易出现操作不当的问题引发系统误差，最终也会反映到误差结果上。在采样过程中避免误差，需要做到科学采样，同时煤样制备过程中可能由于一些外界因素控制不均匀而出现误差，这些误差通过消除外部环境影响的方式就可以避免。

（二）误差控制

作为一项科学实验，煤质化验过程中必须要面对煤炭自身的分布不均匀的问题，同时操作人员的操作流程、规范化程度不同也会导致煤质化验的结果出现较大的波动。为了提升煤质误差的控制水平，将其控制在相对合理的范围内，就必须要做好误差的控制工作。一般来说，误差控制同样根据误差的来源来进行处理，分别包括采样误差控制、制样误差控制以及化验误差控制，其中化验环节主要依靠设备精度与技术优化的方式进行改善，而采样与制样环节则需要对流程进行规范化管理，提升工作人员的技术水平并端正工作态度，认识到煤质化验的重要性，从而有效实施误差的分析与控制工作。

四、煤质化验中减少误差途径和方法

开展煤质化验工作，需要保证科学性、严谨性。受到煤炭自身的复杂性、特性的不均匀性影响，同时工作人员的素质、能力的影响，都会使煤质化验结果出现误差。因此就实际情况来看，为了对煤炭质量有效保证，需要采取有效的方式，对煤质化验过程中存在的误差有效避免。在实际分析煤质化验中减少误差的途径和方法时，需要在分析导致煤质化验误差原因的基础上，根据不同方面的原因，采取针对性的措施，对相应的误差有效避免。本节就此对煤质化验中减少误差途径和方法进行分析。

（一）对煤质化验工作作风的科学性有效培养

质量检验工作是煤炭化验工作中的重要部分，同时也属于基础工作。保证准确的质量检验结果，能够体现质检部门的良好形象，同时也能够对企业经济效益提升。对于质检过程中不合格产品，要坚决杜绝，相关工作人员要注意以认真细致的态度，进行产品质量检验工作，同时相关工作人员需要具备良好的工作作风、保持谨慎的工作态度。在此基础上，还需要对相关的工作人员加强培训工作，对工作人员的素质、能力水平有效提升，从而保证操作流程的规范性，避免出现误差的情况，从而对煤炭质量有效提升，促进企业经济效益的提升。

（二）对煤质化验仪器应用的规范性提升

在进行煤质化验工作过程中，工具和仪器是必不可少的，选择工具和仪器需要对不同类型工作的需求有效满足，同时明确不同精度的仪器，还能够影响煤质化验的效果以及精准度，比如在对煤样进行缩分时，应用的设备需要注意其切割器开口尺寸满足相关的要求，即其需要是被切割煤炭标称最大力度的三倍，同时需要保证容量。对每只化验仪器应用的规范性提升，能够对样本损毁的情况有效减少，同时也能够对化验不同环节客观因素的影响有效降低，对煤质化验的精确度有效提升。

（三）对煤质采样误差有效控制

为了对煤质采样中的误差有效避免，需要保证选择的煤炭样品具有代表性，在对其应用的过程中，需要保证均匀布点的原则，对不同的煤层开展采样工作。在对煤炭正式采样之前，需要首先保证抽样方法的合理性，同时还要注意以下事项：在对煤质采样时，需要首先加强对工作人员的专业培训工作，对煤层不同方面的情况进行充分的了解，比如煤层中煤样的储存方法、特性等，从而进一步对样本的类型明确。需要保证煤层采样的代表性。举例而言，对于不同煤层而言，如果存在不均匀的煤层性质，可以结合煤层中煤炭数量大小情况进行相应的处理，如果是均匀的煤层性质，则可以选择任意煤层进行相应的采样活动。同时在对煤质化验的采样方案设计的过程中，相关的工作人员需要在采样数量、分布情况基础上，保证方案较高的可行性、简洁易懂，从而保证采样工作的顺利开展。此外，在明确采样方案基础上，需要选择合适的容器、工具，并对运输方式有效明确，保证真实的样本。

（四）对煤质化验方法选取的合理性提升

在对煤质化验方法选取的过程中，需要明确制样方法、化验方法的科学性、合理性，从而对化验流程有效简化，同时也可以借助科学的方法有效指导化验流程，对误差有效避免。在选取采样方法的过程中，需要借助国家相关的标准和要求，静止煤采样以及流动煤采样是主要的采样方法，在选择采样方法的过程中，也同时需要考虑其他方面规定和要求，如采样中子样的数目、采样点、子样最小质量等方面。对合理的采样方法有效应用，能够对整体煤炭的质量有效描述。为了对煤炭中不均匀性问题有效解决，对于存在较大差异的煤矿，要注意均匀划分煤堆，明确采样单元以及总样。同时，子样个体包含在样本单元中，为了对子样的代表性有效保证，需要对子样的最小质量、数目有效保证。在对采样报告编制的过程中，需要明确采样不同方面的信息，如采样类型、采样方法以及采样时间等。在选择制样方法的过程中，主要工作是在对采取的样本进行处理以及深加工工作，从而实现二次采样，根据化验对象区分，可分为空气干燥、破碎、混合等，需要遵循相应的原则，即需要保证其特性不变，且不存在偏倚的情况。对于样本而言，需要开展混合工作，同时对煤炭的粒度进行破碎工作，对本颗粒数目有效增加，对化验对象来源增加，从而对化验结果精度有效提升。对于破碎后的样本，需要进行筛分工作，对缩分误差有效减少。对于样本制备的结果，需要借助制样的精密度，进行相应的衡量工作。

（五）化验仪器的规范选择

在整个煤质化验工作中，需要采用各种仪器和工具来满足不同类型工作的需求，选择合适和符合精度要求的仪器，对煤质化验结果精度的保证起到至关重要的作用。例如在制样缩分过程中，缩分设备的选择应满足切割器的开口尺寸至少应为被切割煤炭标称最大粒度的3 倍，并且有足够大的容量，不产生实质性的偏倚等。选择合适的化验仪器和设备，可以降低对样本的损毁，减小在样本采集、样本制备和化验阶段的客观因素影响，在客观方面提高煤质化验精确度。

总之，煤质化验属于科学实验的范畴，化验过程较为复杂，因此操作人员必须具备较高的化验能力，以精湛的化验工作技巧与严谨负责的态度开展化验工作。在化验过程当中应选择最为适合的煤质化验方式，对误差产生的原因加以分析，并确保化验流程的规范化与精细化，以此排除影响煤质化验结果偏差的各种因素，提升煤质化验结果的准确性与可靠性，进而为煤炭生产与利用提供准确的分析依据。