煤炭采制样知识讲座PPT讲稿课件.ppt

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1、煤炭采制样知识讲座课件,第一章 采制样基础知识,一.采制样基础知识1.煤炭是工业的粮食；2.煤炭是一种性质极不均匀的混合物；3.煤炭品质的了解需要通过化验的手段来获得；4.煤质化验只能通过采取一定量的样品进行；(1)化验后的煤炭遭到彻底破坏,失去原有可燃的性质；(2)煤炭是大宗产品,计量往往以吨为基数,不可能对大量煤炭都进行化验,只能从大量的煤中采取一小部分具有代表性的煤样进行化验,以验证煤炭的平均质量。定 义:从一批煤炭中用科学的手段抽取部分有代表性的煤样的过程叫采样.,二.采制样的意义 1.采制样是煤矿商品煤出矿和煤炭用户以质计价提供依据的需要; 2.采制样是对煤矿和煤炭用户提供合理配采和

2、调整燃烧工况,确保安全生产的需要; 3.采制样(仲裁)是解决出卖方和买受方质量纠纷的需要.,三.采制样常用名词术语1.商品煤样: 商品煤样是指代表商品煤平均性质的煤样,用以确定供给用户煤炭的平均性质。商品煤样的关键是具有代表性,能代表大批量商品煤的平均质量。2.煤层煤样： 是指按规定在采掘工作面、探巷或坑道中由一个煤层采取的煤样。,3.分层煤样： 分层煤样是煤层煤样的一种，是按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的煤样.可采煤样： 可采煤样是煤层煤样的一种，是按采煤规定的厚度应采取的全部煤样（包括煤分层和夹矸层）。,.生产煤样： 生产煤样是指在煤矿正常生产情况下，按规定采取的能代表一个煤层生

3、产煤性质的煤样。 6.检查煤样： 检查煤样是指选煤厂为了检查和控制各工序的煤炭质量与机械设备的工艺效果而采取的煤样。 7.子样： 子样是指采样器具操作一次所采取的或截取一次煤流全断面所采取的一份煤样。,8.分样： 分样是指由若干子样构成的代表整个采样单元的一部分煤样。9.总样：总样是指一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。10.采样单元： 采样单元是指从一批煤中采取一个总样所代表的煤量。,11. 批 批是指需要进行整体性质测定的一个独立煤量，也可视为一个分析化验单位。12.标称最大粒度标称最大粒度是指筛上累计物质量百分率接近（但不大于）的筛子相应的筛孔尺寸。,四.煤炭的最大粒度的定义的理解

4、按照煤炭筛分试验方法(GB477-)规定的筛子过筛，筛上物累计含量接近（但不大于）的那个筛孔的尺寸，称为该种煤炭的最大粒度（即标称最大粒度）,举例.筛分试验结果如下： 150mm 100mm 50mm 25mm 25mm 1.0% 2.0% 3.0% 5.4% 88.6%因为50mm筛子的筛上累计物的含量是6按标称最大粒度的的定义，因此，此种煤炭的最大粒度应为100mm.举例2.筛分试验结果如下：150mm 150100mm 10050mm 5025mm 25mm 1.2% 34.5% 50.7% 5.6% 8.0% 此种煤炭的最大粒度理所当然应为150mm.,五.煤炭的生成 煤炭是地壳运动的

5、产物,几亿年前古生代,中生代,几千万年前的新生代时期,大量植物的遗体,经过复杂的生物化学和物理化学作用,转变为煤炭,这个过程称之成煤作用.成煤作用分为两个阶段: 1.泥化阶段低等植物形成腐泥,高等植物形成泥炭; 2.煤化阶段地壳运动下沉,腐泥和泥炭在长期受到地壳高温和高压的作用形成煤炭. 煤化不断加深,泥炭变成褐煤,烟煤和无烟煤. 我国最主要的聚煤时期是:石炭纪27.5%,二叠纪30.4%侏罗纪38.8%第三纪2.8%其他占0.5%,六.煤炭的宏观组分和显微组分 1.肉眼或借助放大镜观察到的煤炭组织部分叫煤炭的宏观组分. 宏观组分: (1).镜煤组分 (2).丝煤组分 (3).暗煤组分 (4)

6、.亮煤组分,A.有机组分 (1).镜质组分 (2).丝炭化组分 (3).稳定组分,B.无机组分 (1).粘土组分 (2).硫化物组分 (3).碳酸盐组分 (4).氧化物组分 (5).硫酸盐组分,2.经特殊加工处理的煤炭磨片在显微镜下,借助透射光或反射光观察到的煤炭组织部分叫显微组分. 显微组分:,M水分,%; GR.I-粘结指数; A灰分,%; Y 焦质层最大厚度,mm; V挥发分,%; X 焦块最终收缩度,mm;FC-固定碳,%; PM -透光率,%;S硫分,%; HGI哈式可磨指数.Q发热量J/g或MJ/kg;,七.煤质分析试验的符号与结果表述1.煤质分析试验的符号 (1).各分析试验项目

7、的符号用英文名词第一个字母或缩略字,以及各化学成分的元素符号或分子式作为它们的代表符号.下列符号为煤炭分析试验项目专用符号:,(2)对各分析试验项目的进一步划分,采用相应的英文名词的第一个字母或缩略字标在有关符号的右下角.分析试验项目中采用的下标有下列几种:f -外在或游离; gr,p 恒压高位; Inh - 内 在; gr,v 恒容高位;o - 有 机; net,p恒压低位;P - 硫化铁; net,v恒容低位;S - 硫酸盐;b - 弹 筒;t - 全.,(3)为了区别以不同基准表示的煤炭分析结果,采用下列英文单词首写字母,标注在有关项目符号的右下角,项目细划分符号后面,用逗号分开. ad

8、 空气干燥基; ar 收到基; d - 干燥基; daf - 干燥无灰基; dmmf- 干燥无矿物质基. 例如: 空气干燥基全硫, 以St,ad表示; 干燥基灰分, 以Ad表示; 低位收到基发热量, 以Qnet,ar表示.,2.煤质分析试验的结果表述(a)数据修约规则:(四舍六入五单双) 凡末位有效数字后面的第一个数字大于5,则在其前面增加1; 凡末位有效数字后面的第一个数字小于5,则其前面舍去; 凡末位有效数字后面的第一个数字等于5,而5后面的数字并非全部为0,则在5前面一位增加1, 5后面的数字全部为0时,5前一位为奇数时,则在奇数上加1, 5前一位为偶数时(包括0),则将5舍去. 所拟舍

9、去的数字,若为两位以上数字时,不得连续进行多次修约,应根据拟舍弃数字中左边第一个数字的大小,按上述规则一次修约出结果.,举例. 请将以下数据修约为二位小数:15.245; 15.2451; 15.2560; 15.2550; 15.2349.解: 15.245 修约为 15.24; 15.2451 修约为 15.25; 15.2560 修约为 15.26; 15.2550 修约为 15.26; 15.2349 修约为 15.23.,(b)测试报告结果表达名 称 测试结果 报告结果全水分 小数点后一位 小数点后一位工业分析 小数点后二位 小数点后二位 元素分析 小数点后二位 小数点后二位 全硫分

10、 小数点后二位 小数点后二位 发热量 J/g 个 位 十 位 MJ/kg 小数点后三位 小数点后二位,七.基准的基础知识 1.什么是基准? 在工业生产和科学研究中,有时为了某种目的,将煤炭中的某些成分除去后重新组合,并计算其组成后的百分含量,这种组合体称之为基准. 基准简称为基,基是表示以什么状态下的煤样为基础而得出的化验结果. 常用的基准有:收到基(ar),空气干燥基(ad),干燥基(d),干燥无灰基(daf)和干燥无矿物基(dmmf)五种.,(1)收到基(as received)以收到状态的煤为基准; (2)空气干燥基(air dry basis )以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准; (

11、3)干燥基(dry basis)以假想无水分状态的煤为基准; (4)干燥无灰基(dry ash free)-以假想无水分无灰分状态的煤为基准; (5)干燥无矿物基(dry mineral matter free)-以假想无水分无矿物质状态的煤为基准;,2.新旧基准的对比 新符号是以英文名首写字母缩写,旧符号用汉语拼音名首写字母缩写.,3.基准百分含量表达式收到基:工业分析 MarAar Var FCar100%元素分析 CarHar Oar Nar Sc,ar Aar Mt 100%空气干燥基:工业分析 MadAad Vad FCad100%元素分析 CadHad Oad Nad Sc,ad

12、Aad Mad 100%干燥基:工业分析 Ad Vd FCd100% 元素分析 CdHd Od Nd Sc,d Ad 100%干燥无灰基:工业分析 Vdaf FCdaf100%元素分析 CdafHdaf Odaf Ndaf Sc,daf 100%,4.基准换算基准换算可用下列公式进行 yk x0式中: y - 要求的新基准百分含量; x0 - 已知的原基准百分含量; k - 基准换算比例系数(见k值系数表).,k值系数表,5.基准换算举例 举例4. 以下列入厂煤检验结果,计算出干燥基灰分(Ad),干燥基全硫(St,d),干燥无灰基挥发分(Vdaf)和收到基高位发热量(Qgr,ar)各是多少?

13、Mt5.0% Mad 1.50% Aad 23.85%Vad 18.20% St,ad 2.50% Qgr,ad 25.925MJ/kg解: 干燥基灰分(Ad)Ad Aad 23.85 24.21% ; 干燥基全硫(St,d)St,dSt,ad 2.50 2.54% ; 干燥无灰基挥发分(Vdaf)Vdaf Vad 18.20 24.38%; 收到基高位发热量(Qgr,ar)Qgr,arQgr,ad 25.925 25.004MJ/kg.,九.中国煤炭分类1.为什么煤炭要分类? 要合理的利用煤炭资源,就必须对作为主要固体燃料的煤炭进行既科学又实用的分类,以适应各工业行业的不同技术要求,同时,也

14、便于各工业部门的选用,以达到各种煤炭为原料或燃料的设备有最高的效率保证合格的产品质量. 例如: 炼焦:要粘结性好的煤炭; 制气:要粘结性差的挥发分高的煤炭; 锅炉:要挥发分和发热量均高的煤炭.,2.煤炭分类的依据 a.煤炭分类有成因分类,实用工艺分类,煤化程度分类和工艺结合分类等类型. b.我国的煤炭分类是按照表征煤化程度(Vdaf干燥基无灰挥发分,Pm透光率.)和表征工艺性能参数(G粘结指数,Ymm胶质层厚度,b奥亚膨胀度.)相结合的方法进行分类的,表-1 煤炭分类总表 凡Vdaf大于37.0%,G小于等于5者,再用透光率Pm来区分烟煤和褐煤(在地质勘探中, Vdaf大于37.0%,在不压饼

15、的条件下测定的焦渣特征为12号的煤,再用透光率Pm来区分烟煤和褐煤) 凡Vdaf大于37.0%,Pm小于50.0%者,为烟煤,Pm在30.050.0的煤,如恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf大于24MJ/kg(5700kcal/kg),则为长焰煤.,表-2 无烟煤的分类 在已确定无烟煤小类的生产矿,厂的日常工作中,可以只按Vdaf分类,在地质勘探工作中,为新区确定小类或生产矿,厂和其他单位需要重新核定小类时,应同时测定Vdaf和Hdaf,按上表分小类.如两种结果有矛盾,以Hdaf划小类的结果为准.,表-3烟煤的分类,续上表 当烟煤的粘结指数测值G小于或等于85时,用Vdaf和G来划分煤类,当粘

16、结指数测值G大于85时,则用Vdaf和Y来划分煤类,或用Vdaf和b来划分煤类. 当G85时,用Y和b并列作为分类指标.当Vdaf28.0%时,b暂定为150%,当Vdaf28.0%时,b暂定为220%,当b和Y有矛盾时,以Y值来划分煤类.原煤灰分1.0%者,不需减灰,原煤灰分 1.0%,按GB474的煤样制备方法,用氯化锌重液减灰后再分类.,表-4褐煤的分类 凡干燥无灰基挥发分Vdaf37.0%,透光率Pm在30%50%的煤,如恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf 24MJ/kg(5700kcal/kg),则划为长焰煤.,表-5中国煤炭分类简表,续上表,注:Ad10.0%的煤样,应采用氯化锌重

17、液浮选后的煤样(对易泥化的褐煤亦可采用灰分较低的原煤),祥见GB474. 对G85的煤,再用Y值或b值来区分肥煤,气肥煤与其他煤类.当Y25.0时,应划分肥煤或气肥煤;如Y25.0时,则根据Vdaf其的大小而划分为相应的其他煤类. 按b划分类别时, Vdaf28.0%,暂定b 150%的为肥煤; Vdaf 28.0%,暂定b 220%的为肥煤或气肥煤.如按b值和Y值划分类别有矛盾时,以Y值划分类别为准. 对Vdaf 37.0%,G 5的煤,再以透光率Pm来区分长焰煤或褐煤. 对Vdaf 37.0%,Pm在30%50%的煤,再测Qgr,maf,如其值24MJ/kg(5700kcal/kg),应划

18、为长焰煤.,3.煤炭分类的口诀 无烟贫煤贫瘦瘦; 焦煤肥煤三分焦; 气肥气煤半中粘; 弱粘不粘长焰褐.,十.煤的不均匀性和采样精密度 1.煤的不均匀性煤的不均匀性是指不同粒度的煤具有不同的物理特性。影响煤的不均匀性的因素很多，主要有以下三方面：（）煤炭粒度的分聚作用，破坏了煤质的均匀性。（）按质量不同的自然偏析现象。（）按破碎时的坚固性而分聚。,结 论： 由于上述因素，要在大量不均匀的煤炭中采取少量煤样，以代表煤的真正品质几乎成为不可能，因此，煤样所代表的品质，只能是在允许误差范围内的近似品质。煤样的代表性取决于煤样的子样个数、子样质量和采样方法。（即采样三要素）,3.煤炭采样三要素要有合理足

19、够的子样数，(这是由煤炭的性质极不均匀所决定的)。要有合理足够的子样质量，（这是由煤炭粒度大小所决定的）。要有符合标准的采样方法和无系统误差的采样工具，（即正确的采样方法和标准的采样工具，这是确保无系统偏差的前提）。,2.采样精密度 采样精密度是指单次采样测定值与对同一批煤（同一来源，同一性质）进行多次或无数次采样的测定值的平均值（在95%概率下）的极限值。也就是指采样所允许达到的偏差程度。表1.采样精密度,第二章 数理统计的基础概念,一测定值的特征什么叫做测定值？ 在数理统计中，通常把对同一物理量（例如水、灰分、发热量等）得出的一批测定结果，叫做一组测定值。2测定值的特征是什么？ 由于煤炭本

20、身的不均匀性，所以，采样过程中出现的误差是客观存在的，测定值的主要特征是它们的波动性和变动性。,二准确度和精密度1.准确度的定义 准确度表示测定值与真实值之间的接近程度（即真实状况）。2.精密度的定义 精密度表示单次测定结果与多次测定平均值之间的接近程度（即平衡状况）。结论： 精密度是保证准确度的先决条件，所以，准确度高一定需要精密度高，但精密度高，不一定准确度高。,三. 误差（E）和偏差（d）1.误差的定义 测定值（X）与真实值（T)之间的差值称之为误差（E）。 EXT2.绝对偏差的定义 测定值（X）与测定平均值（ ）之间的绝对之差，称之为绝对偏差（d）。 d X ,3.相对偏差的定义 相对

21、偏差( E)是绝对偏差与测定平均值（ ） 之比的百分数,(即偏差的程度)。 E 100% 或： E 100%,4.平均偏差的定义 各绝对偏差的平均值称之为平均偏差（ )。 或： 5.单次测定值的相对平均偏差 100%,6.标准偏差（又称均方根偏差） 用数理方法处理数据时，常用标准偏差（S）来衡量精密度，标准偏差是表示单次测定值同测定平均值的一种平均偏差，对特大偏差和特小偏差具有更高的敏感性，因此，它是一个很好的表示误差的方法 S 7.变动系数 单次测定值的相对标准偏差称之为变动系数。变动系数 100%,举例5： 对某洗煤厂的一批洗精煤进行多次采样，测得干基灰分（Ad)的值为：0.48%、10.

22、37%、10.47%、10.43%、10.40%。试分别计算测定值的平均偏差（ ）、相对偏差（ ）、标准偏差（S）和变动系数。解：,1.平均偏差； 0.18/5 0.036 2.相对偏差； 100% 0.036/10.43 100% 0.35%3.标准偏差；S 0.046%4.变动系数； 100% 0.04610.43 0.45%,8.极限误差 极限误差简称极差（R），也叫误差范围，是指一组测定值中最大值和最小值之间的差值。R极大值极小值.产生误差的原因 系统误差； 偶然误差； 过失误差。,第三章 商品煤样的采取,商品煤样是用来确定供应给用户煤炭平均性质的煤样，即从所销售的商品煤炭中采取小部分

23、具有代表性的煤样。根据商品煤样的测定结果，即可了解外运或收到煤炭的质量，并以此作为发运或验收及计价的依据。 商品煤样可在运输工具顶部、煤流中、煤堆上、或船舶上采取。煤堆上、或船舶上不直接采取仲裁煤样和进出口煤样。,一采样方法我们一般将采样方法分为系统采样和随机采样两种方法。系统采样系统采样是按相同的时间、空间或质量间隔采取子样，第一个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样则按选定的间隔采取。(1)质量基采样：质量基采样是指通过整个采样单元按相同的质量间隔采取子样。 （2）时间基采样：时间基采样是指通过整个采样单元按相同的时间间隔采取子样。,随机采样 采取子样时，对采样部位和时间均不施加任何人为

24、的意志，能使任何部位的煤炭物料都有机会采出，但不能理解为想怎么采就怎么采的随意采样。随机采样的核心是任何部位的煤炭物料采到的概率相同。例如： 每一节车皮都要摸板，如第一节车皮摸3，那么，就在第一节车的第3个点上采取；第二节车皮摸1，那么，就在第二节车的第1个点上采取，如此顺序，一直到最后一节车皮，采完全部子样为止。,二.采样工具 煤样的代表性除取决于子样个数、子样质量和采样方法外，选择合理的采样工具也是确保采样具有代表性的重要条件之一。介绍几种常用的采样工具：1.采样铲 采样铲用于从煤流中或静止煤中采样采样铲的长和宽均应不小于被采煤炭标称最大粒度的3倍，对于最大粒度大于150mm的煤炭，可用3

25、00mm250mm的采样铲。2.接样斗 接样斗用于煤流中落煤出截取子样。斗的开口尺寸应为被采煤炭标称最大粒度的3倍。接样斗的容量应能容纳皮带输送机最大运量时煤流全断面的全部煤量。,3.选煤机溢流口采样器该采样器用于选煤机溢流口采样。采用五面筛网的箕斗式采样器，筛网孔径应于选煤机分选下限一致，采样器的高度应不小于溢流层的厚度，宽度应不小于分选物料标称最大粒度的2.53倍。4.煤泥水采样器 采样器的容量应能容纳在煤泥水最大流量时,瞬间煤泥水流全断面的全部流量。5.采样器应满足的条件 凡满足以下条件的人工和机械采样都可以应用。,(1）采样器开口尺寸为被采煤炭标称最大粒度的3倍； (2)能在采样标准规

26、定的采样点上采样； (3)采取子样质量能满足采样标准的要求，采样时煤样不损失； (4)采样器性能可靠，不发生影响采样和煤炭正常生产及运输的故障； (5)机械采样器经权威部门鉴定，采样无系统偏差，精密度达到采样标准的要求。,三.采样原则1.采样单元（）精煤和特种用煤按品种、分用户以（1000t100t）为一个采样单元；其他行业、其他煤种只按品种、不分用户以1000t为一个采样单元；矿井以一昼夜生产的同一品种煤炭发给用户时，如运量不足1000t，可按实际发运量作为一个采样单元，也可以以第二天、第三天的发运量补足到1000t，作为一个采样单元；在同一月份中发给各用户的同一煤种，如果最后一批次发运量不

27、足1000t，应按实际发运量作为一个采样单元。,（）进出口煤炭按品种、分国别以交货量或一天的实际发运量作为一个采样单元。（）运量超过1000t 或不超过1000t时，也可以以实际运量作为一个采样单元。（4）如需进行单批次煤炭质量核对时，应对同一采样单元进行采样、制样、化验（即批对批）。 总之，根据煤种、用途、用户、发运量等规定确定采样单元、最少子样数目、子样质量。,.采样精密度原煤，筛选煤，精煤或其他洗煤产品的采样精密度要求如下：表采样精密度（绝对值） 采样精密度在实际应用中为采样，制样和化验总精密度,四.子样数目 为了保证采样的精密度，在不同的采样地点，就要使用不同的采样方法和采样工具，采取

28、各种样品。由于采样的具体情况和条件的不同，所采子样的数目与质量也各不相同。子样的数目与煤炭的品质均匀程度有关，煤炭的品质越不均匀，子样就越多，因此，采原煤、筛选煤、混煤的子样数目要比采精煤的子样数目多的多。,1. 1000t原煤、筛选煤、精煤及其他洗煤（包括中煤）和粒度100mm的块煤应采取的最少子样数目表表3 1000t 最少子样数目表,2.煤炭量超过1000t时的子样数目按下式计算: N n (3-1) 式中: N-实际应采子样数目,个; n-表2中规定的子样数目,个; M-实际被采的批煤总量,t.,3.煤量少于1000t时,子样数目根据表2规定的数目按比例递减,按下式计算,但最少不能少于

29、表3规定的数目。 N (3-2)式中: N-实际应采子样数目,个; n-表2中规定的子样数目,个; m-实际被采的批煤总量,t.,表4-3 煤量少于1000t 最少子样数目表,五子样质量子样质量与煤炭的标称最大粒度有关，粒度越大，子样质量越多。子样质量可按下式计算： qKd (3-3)式中: q -子样最小质量,kg; d -标称最大粒度,mm; K -系数,0.06。表4-4子样质量,四.煤流中采样 在带式输送机,刮板输送机输送煤炭装仓,装车过程中,在输送带上或机头的煤流中采取商品煤样,叫煤流采样.1.子样分布 子样应以等质量间隔(装有电子称的动态称量时)或等时间间隔(没装有电子称时)的原则

30、分布在煤流流过的有效时间内.第一个子样随机布置,以消除系统误差. 煤流中采样按时间基采样或质量基采样进行,煤样在1000t时,子样数目和子样质量按上述规定确定.,时间间隔按下式计算: T ( 4-4)式中: T 子样时间间隔, min ; Q 采样单元的总煤量, t ; G 煤炭流量, t/h ; n 子样数目,个.质量间隔按下式计算: m (4-5)式中: m 子样质量间隔, min ; Q 采样单元的总煤量, t ; n 子样数目,个.,举例6. 某选煤厂选煤时,运送精煤入仓,煤仓容量为1000t,运输带运量400t/h,要检验精煤的质量,问间隔多少时间采一个子样? 解:因是精煤煤流中采样

31、,查表4-2,1000t最少子样量为15个,代入(4-4)式得: T =10min 答:间隔10min采取一个子样. 原煤,筛选煤灰分不清楚时,按灰分大于20%规定确定子样数目.,2.采样的方法 在煤流中采取商品煤样时,可根据煤的流量大小,以一次或分两次到三次用接斗或采样铲横截煤流的段面采取1个子样.分两次或三次采样时,按左右或左中右的顺序进行,采样的部位均不得交错重复,否则,由于粒度偏析而产生采样的系统误差. 在以横截皮带运输机的煤流的方式采样时,采样器 必须紧贴皮带或从煤流中移过,采取全断面的煤样.,如悬空铲取或刮取,会因粒度偏析而使检验结果偏高或偏低.用采样铲取样时,铲子只能在煤流中穿过

32、一次,既只能在进入或撤出煤流时取样,不能进出都取样. 一批煤炭中需采的子样应均匀合理的分布于煤炭的有效流过时间内,或按均匀的质量间隔分布于整批量煤炭中. 在煤流上人工铲取煤样时,皮带的移动速度不能太大(一般不超过1.5m/s),并且保证安全.质量基采样比时间基采样精密度要高,因为按时间基采样,在单位时间内,运输带上流过的煤样质量是不相同的.,五.火车顶部采样1.子样数目和子样质量 火车顶部采样,1000t煤量的最少子样数目根据表3-2规定确定.对于原煤和筛选煤不论车皮容量大小每车至少取3个子样;对于精煤,其他洗煤和粒度大于100mm的块煤,每车至少采取1个子样. 当煤量小于1000t时,子样数

33、目按表3-3确定,子样质量按表3-4确定.,2.子样点布置方法(1)斜线三点法 图4-1斜线三点法 斜线三点法如图4-1所示,3个子样布置在车皮对角线上,1,3子样距车角1M,第2个子样位于对角线中央.,(2)五点循环法 图4-2五点循环法 五点循环法图4-2所示, 5个子样布置在车皮对角线上,1,5子样距车角1M,第3个子样位于对角线中央,2,4子样等距分布在1,3和3,5两个子样之间,(3)其他布置方法图4-3棋盘法当不足6节车皮为一采样单元时,依据“均匀布点，使每一部位煤炭都有机会被采到”的原则分布子样点.如1节车皮的子样数,3.采样方法 (1)在火车顶部采样时,在煤矿(或洗煤厂)应在装

34、车后立即采取;在用户,可挖坑至0.4m以下采取,取样前应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净.采取子样时,采样铲要垂直被采煤面,各个子样的质量基本相等,并且一次采出,尽量不要补铲. (2)原煤若粒度大于150mm的煤块(包括矸石)含量超过5%,则采取商品煤样时,大于150mm的不再取入,但该批煤的灰分或发热量应按下式计算:,(4-6)式中: Xd-商品煤的实际全水分,灰分或发热量,%或MJ/kg; Xd1-粒度大于150mm的块煤的全水分,灰分或发热量,%或MJ/kg; Xd2-不采粒度大于150mm的块煤时的全水分,灰分或发热量,%或MJ/kg; P-粒度大于150mm的块煤的百分率,%.,举例

35、7 .已测定某商品煤粒度大于150mm的煤块含量是8.00%,Ad是10.00%,测定不采粒度大于150mm的块原煤的Ad是20.00%,求该商品煤的实际灰分是多少?解: 810.0020.00(1008) Ad- 100 19.20 答:该商品煤的实际灰分为19.20%.,(3)小结: 在火车顶部采取商品煤样时,300t到一列装煤量应采取的子样数目,根据煤炭的品种确定. 对于原煤,筛选煤,不论车皮容量大小,均按图4-1所示,沿对角线方向,按斜线三点方法在每节车皮上采取3个子样; 对于炼焦用精煤,其他洗煤及粒度大于100mm的块煤,不论车皮容量大小,均按图4-2所示,沿对角线方向,在12345

36、位置上,按5点循环方法在每节车皮上采取1个子样; 对角线上始末两点应位于距车角1m处,其余各点须均匀地布置在剩余的对角线长度上,各车的对角线方向必须一致.,一列火车的装载量一般应限制在2600-2800t之间,不能过多,否则会因子样数目增加太多,总样量过大,而增加煤样的缩制误差,在人工制样时,此问题尤为突出. 当煤量不足300t为一采样单元时,子样数目不能再按比例递减,否则所采得的总样将失去代表性.此时,原煤,筛选煤至少应采取18个子样;炼焦用精煤,其他洗煤(包括中煤)和粒度大于100mm的块煤至少应采取6个子样. 国家标准中规定的都是最少子样数目,在实际采样过程中,特别是煤炭批量少于300t

37、时,一般以多采子样数为好,以有利于获得一个质量上有代表性的总样.,六.汽车顶部采样 (1)子样数目和子样质量 汽车上采样的子样数目,子样质量与火车上采样相同,分别见表4-2,表4-3,表4-4. (2)子样点分布 汽车顶部采样时,在矿山(或洗煤厂)应在装车后立即采取;在用户可挖坑至0.4m以下采取,取样前应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净;. 汽车顶部采样时,无论原煤,筛选煤,精煤,其他洗煤或粒度大于150mm的块煤,均应按对角线布点的原则,在1,2,3位置上按三点循环的方法,(首尾两点距车角0.5m)一车采1个子样,主,副车各算一个车;,当一车厢上应采取1个以上子样时,应遵循”均匀布点,使每

38、一部分煤炭都有机会被采到”的原则,将子样分布在对角线,平分线或整个车厢表面; 当卸车采样时,不能一下将车卸空,而应在卸至一半左右时,由车中形成的静止面上布点采样车厢有专用卸车侧门时,可从侧门内的静止面上分别采取子样; 当车辆较多时,由于汽车容量较小,若每车采取,子样数目将大大超出国标规定的数目,总样量增加,盛样容器数量增加,加大了搬运,输送的压力,和后续制样工序的工作量,因此,可本着”子样均匀分布的”原则隔车采样,但必须保证不少于整批的最少子样数目.,七.船舶采样(1)子样数目与质量 子样数目和质量分别见表4-2,表4-3,表4-4.(2)子样点的分布 子样点分布依据”均匀布点,使每一部分煤炭

39、都有机会被采出”的原则,将船舱等分成2-3层,将子样均匀分布在各个层面上.(3)采样方法 船舶采样必须以一个整船为一个采样单元,采样时应注意粒度的分布,由于离析作用,大粒度的煤块和矸石容易溜到舱壁处,所以,采样时要特别注意舱壁处的煤炭,在船舶采样时,可以在船舱中分不同层次采取,分层的最好方法是卸货时指定一个层厚,采样人员在卸舱后的平面上布点采样,布点方法可按车顶棋盘法布点方法,再进行一个层面的卸舱,再进行一个层面的采样,如此类推地进行布点采样.此方法会影响卸舱的的速度,在一般情况下不宜使用. 如果是用抓斗或运输机卸货,则可在抓斗或运输机皮带上采样.如抓斗容量不大,可按一定的间隔将一抓斗的全部煤

40、量作为一个子样;若抓斗容量过大,则可将抓斗煤量分为几段,每次取其中的一段,各段应按分段布点的方式轮流采取. 卸舱时如使用皮带运输机,采样则转换为按煤流采样布点方式进行.,八.煤堆采样 在煤矿和煤炭转运港口的贮煤场中,由于调配和运输量的关系,常有大量的煤炭不能及时运出,需要贮存一定的时间,在贮存期间,这些煤炭因受空气氧化及其他自然因素的影响,煤质常会发生一定的变化.这种贮存时间较久的煤炭在发送给用户之前,必须采取煤样进行化验,以检查其质量. 煤堆上一般不采取仲裁煤样和出口煤样,从煤堆上采取商品煤样的较好方法,是在发运煤炭时从运煤皮带上按煤流采样的方法采取.但在煤炭装船出口前,须在贮煤场煤堆上采样

41、,以了解煤炭的质量.,(1)子样数目 在煤堆上采样时,以一天的实际发运量为一个批次进行采样,作为一个采样单元; 以(1000t100t)为一个基本采样单元,子样数目同煤流中采样的规定相同,依据表4-2确定子样数目; 大于基本采样单元按照公式(4-1)计算确定子样数目; 小于基本采样单元,按照公式(4-2)计算确定子样数目; 子样数目按比例递减,但最少不少于表4-3规定的子样数目.,(2)子样质量 子样质量根据最大粒度与最少子样量的关系按表4-4规定确定(3)子样点的布置 依据”均匀布点,使每一部分煤炭都有机会被采出”的原则,根据煤堆的形状和子样数目,将子样分布在煤堆的顶部,腰部和底部或顶部,底

42、部(底部距地面0.5m)上.(4)采样方法 采取子样时,要先剥离0.2m表面层,剥离时要先剥上部,侧部,再剥采点表面,防止上部,侧部的表层煤炭塌落.要求一次采出,采够,不要就地挖取补样.,在煤堆上用铁铲采样时,铲上的全部煤炭都算煤样,不可将大的煤块和矸石抛弃,也不可一次多采一些的煤块和矸石,每个子样应一次铲出.确定采样点后,应先除去0.2m表层面,然后挖0.3m的深度,边挖边采样. 由于煤量大,煤堆高,斜面坡度大,且表面煤炭干燥,煤炭颗粒间摩擦系数减小,因此在煤堆斜面用铁铲剥去0.2m表层后,上面的表面层就会立刻滑落下来把坑填满,这时,应将铁铲插入相应的深度后,向上平稳端起,端锹过程中,表面层

43、的煤炭会自然流落下去,铁锹中保留的煤炭即为深部的煤炭,九.全水分煤样的采取 全水分煤样即可单独采取,也可在煤样制备过程中分取.(1)单独采取单独采取子样数规定如下:在煤流中采取: 按时间基或质量基采样法进行,不论品种每1000t至少10个子样,煤量大于1000t时,按公式(4-1)计算,煤量小于1000t时,至少6个子样.在火车上采取: 装车后立即用”5点循环法”采取,不论品种每车采取1个子样;煤量小于1000t时,至少6个子样.,在汽车上采取: 装车后立即用”3点循环法”采取,不论品种每车采取1个子样;煤量小于1000t时,至少6个子样. 子样质量依据表4-4最大粒度与最小子样量的关系确定.

44、几点说明 在煤堆和船舶中不单独采取全水分煤样; 一批煤炭可几次采取若干全水分分样,每个分样数目参照上述确定; 以各全水分分样的全水分加权平均值,作为该批煤炭的全水分值.,(2)在煤样制备过程中分取 在煤样制备过程中分取全水分煤样,按制样总则中全水分煤样的制备进行. 若一批煤的煤样分成若干分样采取,则在各分样的制备过程中分取全水分煤样,并以各分样的全水分加权平均值作为该批煤炭的全水分值. 全水分煤样(无论总样或分样)采取后,应立即装入密封的容器中,尽快送化验室进行检验.,第四章 煤样的制备,一.制样总则(1)制样的定义: 从已采得的煤样中,通过过筛,破碎,掺合,缩分,干燥等程序,获取物理性质和化

45、学性质与原样保持一致的试样的过程.,(2)制样三要素: .除使用联合破碎缩分机外,标称最大粒度大于25mm的煤样,未经破碎不得直接缩分; 制样设备应符合制样要求,且无系统误差; 留样要依据最大粒度与最少留样量的关系进行缩分留样.,(3)制样方案的设计,以获得足够小的制样方差和不过大的留样量为准; (4)煤样制备和分析的总精密度为0.05 且无系统偏差.A 为采样,制样和化验的总精密度, A 值的规定见表4-1; (5)制样是按照规定程序减小煤样的粒度和质量,其目的是为了从大量的样品中缩分出能代表原样物理,化学性质的各种用途煤样,煤样的制备即可一次完成,也可分几部分完成,但每部分都应按同一比例缩

46、分出煤样,再将各部分合起来作为一个总样;,(6)每次破碎,缩分前后,机器和用具都要清扫干净,制样人员在制备煤样过程中,应穿专用鞋,以免污染煤样.对不易清扫的密封机械,处理每个煤样之前,可用该煤样”冲洗”机器,弃去”冲洗”煤后再处理煤样,处理完后应反复开停机器几次,以排净滞留煤样. (7)制样人员应保证在煤样制备过程中不破坏原有煤样的代表性.,(8)在下列的情况下需要按规定检验煤样制备的精密度: 采用新的缩分机和联合破碎缩分机械时; 对煤样制备精密度产生怀疑时; 其他认为有必要检验煤样制备的精密度时.,二.过筛(筛分)(1)过筛-是度量粒度大小的过程;制样用筛必须使用国家标准规定的标准筛.煤炭制

47、样室应具有如下各种规格的标准筛: 50mm 25mm25mm 13mm13mm 6mm6mm 3mm3mm 1mm1mm或3mm 0.2mm0.2mm 我国的制样用筛规格是根据筛孔的实际尺寸确定的,单位mm.,(2)破碎-是改变粒度大小而不改变质量的过程;破碎分为人工破碎和机械破碎两种: 人工破碎是工人借助外力,通过敲打,碾轧的方法,对煤样进行破碎; 机械破碎是采用制样专用机械设备,通过打磨,碾轧,挤压等方法对煤炭样品进行破碎. 制样机械主要包括常用的破碎机,粉碎机及联合破碎缩分机三大类.,破碎分为粗碎,中碎,细碎和粉碎四种:粗碎:出料粒度13mm中碎:出料粒度 6mm细碎:出料粒度1mm或3

48、mm粉碎:出料粒度0.2mm粗碎设备:颚式破碎机,密封锤式破碎机,湿煤破碎机和联合破碎缩分机;中碎设备:颚式破碎机,密封锤式破碎机,湿煤破碎机和联合破碎缩分机;细碎设备: 光面对辊机;粉碎设备:密封式粉碎机,棒磨机,球磨机等.,(3)掺合-是均匀粒度分布的过程; 掺合利用了自由落体运动使煤样沿着圆锥堆顶部自由下落,均匀分布,掺合最低不少于3次.(4)缩分-是减少煤样质量而不改变粒度大小的过程;缩分常用堆锥四分法和二分器法两种方法(5)干燥-是减少水分的过程. 由于采回的煤样水分较大,对于小孔径的筛眼很难通过,因此必须进行减水干燥处理,当利用干燥箱烘水的时候,温度必须控制在50 .,(6)全水分煤样的制备测定全水分煤样即可由水分专用煤样制备,也可在制备一般分析煤样过程中分取;除使用一次能缩分出足够量的全水分煤样的缩分机外,煤样破碎到规定的粒度后稍加混合,摊平后立即用九点取水法缩取,装入密封的容器中,立即送化验室进行检验.国家标准规定: 粒度小于13mm,取约3kg; 粒度小于6mm,取约1.25kg,