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采样知识

煤场煤样采取与缩制方法

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2009-10-2714:

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煤场化验受客观因素的限制和影响，煤样的采取和缩制按国标GB475-82和GB474-83进行工作确有实际困难。

例如自火车上采取商品煤样，国标GB475-82中明确规定：

“以1000吨为一批作为一个分析化验单位”。

这是指对矿方发运时采取煤样而言。

可是煤场在接卸时采取煤样就是另一回事了。

从煤场的实际到货来看，一般同一矿区，同一品种一次到车1000吨的情况不多，尤其是在我国南方各省更是如此。

再如国标GB475-82中还规定：

“应采取的子样数目，根据产品计划灰分和车皮容量确定”。

这一点，在煤场也做不到。

因为煤场在接卸时一般是得不到计划灰分的。

又如国标GB474-83中规定为：

“原始煤样以300公斤为一个缩制单元”等等，这些更是煤场化验所棘手的问题。

　　煤场化验在缺乏统一性和标准化方面，煤样的采取和缩制等化验前期工作所存在的问题则表现得尤为突出。

多年来，煤场化验从未按照自己的工作特性定出煤样的采取方法。

以致造成了各地煤场之间很不统一，没有一个比较严谨、规范的煤样采取和缩制标准，而各自为之。

当然，这就和科学管理企业的要求距离更大了。

　　有句谚语叫做：

“没有规矩，不成方圆。

”为了搞好全国煤场的科学管理，应该尽早地对煤场化验的科学管理做出明确规定，乃至制定煤场煤样采取的《国家标准》或《行业标准》。

在标准制定出以前，试把“煤场煤样采取与缩制方法”介绍如下，以供各地煤场参考使用。

　　煤场煤样的采取

　　由大量的煤中抽取一小部分供化验用的煤叫煤样。

是煤样，就必须有很高的代表性。

因为煤样的质量要尽可能地接近全部煤的平均质量。

才能使煤样的化验结果较为准确地反映全部煤的平均品质。

煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混和物，是不均质的矿产。

因此，在采取煤样时，欲取得具有很高的代表性样品确实有一定的难度。

这就需要采样人员在掌握了正确的采取方法的同时，还应具备高度的工作责任心。

　　煤场煤样的采取方式分为从火车上、煤堆上、运煤皮带上采取三种方式。

汽车上采取煤样的机会少，如果发生的话，可参照从火车上采样的方法进行，但对车皮容量的要求应予考虑，一般要按火车车皮容量的1/10来计算，每辆车上应采取一个子样。

因此，在汽车上采取煤样就不再专门介绍了。

　一、从火车上采取煤样

　　自从废除“十五点循环采取法”以后，采用了斜线采样。

下面以国标GB475-82“商品煤样采样方法”为依据，结合煤场实际情况介绍“煤场火车采样方法”。

（一）采取方法

　　在火车上采取煤样时，到车后应立即采取，一定要在卸车之前完成。

不论车皮容量大小，均沿斜线方向进行循环采取。

子样的数止根据车皮容量确定。

斜线的始末两点应位于距车角1M处，其余各点须均匀布置在留下的斜线上。

各车皮的斜线方向应一致。

（二）采取量

　　每个子样的质量可规定为2KG。

挖坑深度至少为0.4M，对采得样品中的矸石、黄铁矿及各粒级的煤块，均不得漏掉和舍弃。

    　煤场火车采样应建立凡是接卸的车皮，均须采取煤样的制度。

有一车采一车；有十车采十车，做到车车不漏。

　　二、从煤堆上采取煤样

　　在煤堆上采取煤样是比较困难的。

由于煤堆表层的煤受到氧化和风化，以及受空气中湿度的影响，致使煤堆内层煤的水分和氧化程度都与表层不同。

放置时间长久的煤堆，在表层煤中也有增加外来矿物质的可能，从而使灰分产率增高。

再由于受离析作用的影响，归堆时大块煤和矸石聚集在表层和堆底部，细碎的聚集在上层和堆中心，更加大了堆中的煤质不均匀性。

另外，由于煤场堆中的煤总是边出库边入库，每次入库的煤，灰分都不尽相周。

这就会造成堆垛中煤的灰分不一致性。

那么怎么样保证被采取的煤样有足够的代表性呢？

应该在采样点上，先除去0.1M的表层煤，然后边挖边采。

　　一般的煤场储存场地都不很宽裕，接卸时不可能分矿、分级立垛保管。

久面久之，煤堆中的煤质越发复杂了。

欲使煤样尽量代表整个煤堆的总体面貌，就需要大面积的，均匀的确定苦干子样部位。

确定子样部位的方法就是下面所要介绍的从煤堆上采取煤样的方法。

（一）采取方法

　　无论对形状规则或不规则的煤堆，在采取煤样时，都要选择一个面为采取面。

从离堆底0.5M处开始划线。

往上每隔1M划一条横线，从采取面的一侧向另一侧每隔1M划一条纵线，这样就会在整个采取面上形成若干横线和纵线的交点。

就在这若干个交点中选择出子样的采取点。

选择的方法是：

凡奇数横线与奇数纵线的交点，偶数横线与偶数纵线的交点，均为子样采取点。

　　把选择出来的子样采取点连接起来看，好象是套叠着的若干个梅花花瓣。

因此，把这样的采样方法叫做梅花采样法。

（二）采取量

　　挖坑深度为0.4M，煤堆表面的煤不宜采作子样。

因为堆表面的煤在空气中经受了不同程度的氧化后，性质也逐渐变化。

每个子样的质量不低于2KG。

取样铲的使用角度与煤堆表面呈垂直状。

遇到矸石、大块、黄铁矿时不可以随意舍弃。

三、从运煤皮带上采取煤样

　　从运煤皮带上采样时，一次采取的量心及采取的次数，可根据煤流的流量大小而定。

由于运煤皮带是运转的，煤会离析：

大块靠近中心。

因此，取样时应从横截煤流的断面采取，将运煤皮带上全宽度范围内的煤全部取下作为煤样。

（一）采取方法

　　在分两次或三次采样时，按左、中、右的顺序进行。

前后两次采样的部位不得交叉或重复采取。

每次采出的煤样，勿使采样铲里的煤外溢。

（二）采取量

　　每个子样质量不得少地5KG.

　　四、全水分煤样

　　采取全水分煤样，可按在煤流中均匀分面采样点的原则进行，采取至少10个子样，或按斜线布点循环的顺序，在每节车皮采取一个子样。

合并成为全水分专用煤样。

子样质量分别按“运煤皮带上采样”和“火车上采样”的规定确定。

　　一批煤也可分几次采样，用以测定全水分。

多次采取的子样数目同上。

以各次测定结果的加权平均值作为该煤的全水分结果。

测定全水分的煤样也可不单独采取。

其做法是：

利用火车或煤流中采出的一部分作为全水分煤样。

以上几种采取全水分煤样都必须在采样后立即将这部分煤样装入口盖严密的镀锌铁桶或大型广口磨口瓶中，并及时化验。

    　要明确地提出，在煤堆中不单独采取全水分专用煤样。

煤场煤样的缩制

　　制样和采样同等重要。

它们都是煤质分析和基础性工作，是保证分析精度的第一道关口。

因煤样的量较大，可是分析用样又很小，甚至小到几十克。

从大量的煤中取出代表性很强的一小部分煤样，这就需要进行破碎和缩分。

从概念上讲，破碎和缩分煤样的全部过程叫做煤样的缩制。

　　在缩制系统中，必须求得煤样和它所要代表的大量的煤在性质和成分上的一致性。

否则，由采样到化验都将失去意义了。

缩制是采样和化验之间的一道重要工序，具有承上启下的作用。

由于缩制上的不严格和不正确，丧失了煤样的代表性，甚至将导致化验结果面目全非的结局中，使得整个试验一无所获。

如果以错误的化验结果做出了报告，当然问题就更严重了。

　　一、煤样破碎设备

　　破碎设备是不受限制的，只要有把煤样及时、准确地破碎到要求粒级的功能即可。

常见的破碎设备有以下几种：

（一）机械破碎

　　1.鄂式破碎机和锤式破碎机

　　鄂式破碎机和锤式破碎机均是粗碎设备。

鄂式破碎机的特点是破碎力强，单位时间破碎量大，破碎比也大，给料块度最大可达40MM，破碎粒度最小为3MM。

　　希锤式破碎机的优点是破碎比更大些，破碎效率也很高。

但由于细粉经破碎机下部的筛条漏出，因此锤式破碎机也相应地存在着两个缺点：

一是煤的水分过高时，下部筛条容易堵塞，并且不易清理；二是给料必须均匀，否则可能引起排料堵塞，甚至因过载而使锤式破碎机停止运转。

　　2.光面对锟破碎机

　　光面对锟破碎机适用于煤样的中碎作业。

给料粒度可达10~20MM，排料粒度可达0.5MM以下。

它的优点在于破碎能力大，可以在一定范围内调节排料粒度，以避免煤样过度破碎或细粉过多的现象产生。

　　3.圆盘磨碎机和球磨机

　　圆盘磨碎机和球磨机均属于制备煤样的细碎设备。

这两种机型的排料粒度都可达0.2MM以下。

不同的是：

圆盘磨碎机的给料粒度为3~6MM；球磨机的给料粒度最大可达25MM。

但球磨机的研磨时间较长。

　　这些破碎机有各自的功能和优点，从煤场化验的实际需要来看，不必统统备有，只在原始煤样的破碎环节上设置一台小型鄂式破碎机，再设一吧能制备0.2MM以下空气干燥煤样的制样机就行了。

市场上现有的制样机多种多样，象南昌和镇江煤机厂生产的GJ型制样机，工作效果就不错，可用于制备0.2MM以下的煤样。

条件允许的化验室最好再添置一台镇江生产的破碎缩分联合制样机，它能接收25MM以上的煤样，并可一次缩制到6MM以下，缩分比为1/8。

（二）人工破碎

　　没有机械破碎设备的煤场化验室，仍可以继续延用人工破碎的方法制备煤样。

人工破碎用的板面必须是光滑、不锈的硬质锰钢板。

破碎工具要备有手锤和钢辊等。

人工破碎的方法简便易行，费用低，但缺点是工作效率太低，劳动强度大，浪费时间，从而影响整个分析化验的进度。

因此，尚停留在人工破碎的单位应及早采用机械破碎煤样。

        二、煤样缩制中的几个粒级

   在煤场中，无论是火车上，煤堆上，还是运煤皮带上采取的煤样，都要在采取煤样的现场用堆锥四分法就地缩分，直到煤样>15KG时，带回制样进行破碎。

（1）原始煤样必须完全破碎至25MM以下，才能进行缩制。

因此，25MM就是煤样缩制中的第一个粒级。

（2）经过掺合和缩分后，将小于25MM的煤样再破碎，用13MM筛子过筛，缩制中取样做全水分测定用。

13MM是煤样缩制中的第二个粒级。

   （3）再经掺合和缩分后，将小于13MM的煤样破碎，用3MM筛子过筛，供作煤的水分测定用。

3MM为煤样缩制中的第三个粒级。

   （4）再将小于3MM煤样，缩分至100G放入制样机，粉碎至0.2MM以下。

以备做煤的工业分析、元素分析或其它测定用。

这是缩制中的第四个粒级。

   以上的缩制过程是常规作法。

对不需进行全水分测定的煤样，可以由破碎的每一个粒级经反复掺合和缩分后，缩至3.75KG时，直接进行第三粒级的破碎，再经掺合和缩分至100G时，进入第四粒级，制取空气干燥煤样。

   三、掺合和缩分

（一）掺合

   掺合的目的是为了使小量的煤样更具有代表性。

确切地讲，是使大样里具有不同性质的各种成分，按照原来在煤中的比例，尽量扩大进入小样的机会。

掺合煤样的方法多数是采用堆锥法，即在硬质钢板上将破碎、过筛的煤样堆起来，形成圆锥体。

为了克服离析作用的影响，堆锥时要注意增加均匀程度。

铲煤时要从锥底铲起，要尽可能地都铲过来。

堆铲重复在三次以上，即可认为均匀，再行缩分。

（二）缩分

   从大量煤样中经多次缩减和分解，得到有代表性的小部分煤样的制备手段叫缩分。

煤样缩分这一环节足很重要的。

缩分的方法有四分法缩分和用分柞器缩分。

（1）四分法缩分：

把掺合好的圆锥体，压成厚度较均匀的饼状小煤堆。

再在小煤堆上垂直地划出两条十字线，使其出现四个面积大致相等的扇形。

取其对角的两个扇面体的那部分煤，再行掺合堆锥，继续缩分，周而复始，直到达到需要量时方可停止。

   应注意的是，不可以自己的主观意识取出应该舍弃部分的煤样。

当然，也不可舍去应取出部分的煤样，以免造成人为的主观误差。

（2）用分样器缩分：

分样器，顾名思义就是具有：

一分为二“功能的缩分器具。

使用二分器时，应当用宽度与二分器相等的铲子或浅盘直接将煤样从分样器的顶端中间往复动作徐徐倒入，被倒入的煤自然分开，一边抛弃，一边保留。

而且被保留的部分还可以再缩分，直到达到需要量时为止。

   二分器还有取代堆锥法进行掺合的妙用，即是将每次通过二分器两边流下的合并起来，再将其通过二分器。

这样，反复进行三次也可被认为符合掺合要求了。

一器二用，效率高，效果也好。

   煤场煤样的储存

   被氧化变质的煤，主要表现在于水分增高，强度和粘结性降低，热值和含油率也会显著降低等等。

总之，越是年轻的煤就越易于氧化。

因此。

氧化是使煤样改变性质的天敌。

针对这个问题，我们应当力求防止煤样氧化变质。

为此，一定要妥善地做好煤样的储存。

   一、煤样储存的注意事项

   为了避免煤样氧化，应注意：

（1）对已采集的煤样，应尽快进行化验。

待验时间愈短愈好。

在化验前，更要特别加强储存和保管。

（2）做全水分测定用的煤样，不论化验前还是化验后，均须进行密封处理。

   （3）采取和缩制煤样的过程，均要简捷迅速；采取和缩制中，都要把储存因素考虑进去，以达到储存规定的要求。

   （4）做仲裁分析用的煤样和标准煤样要有专人保管。

保管煤样的环境、条件要符合储存规定要求。

   （5）普通空气干燥煤样的保存时间可根据需要而定，一般不超过两个月，过期即作废。

对保存期限需要长信些的煤样，要施行隔绝空气和避见阳光的储存方法。

   （6）储存空气干燥煤样的容器一律用带磨口塞的广口瓶。

储存煤样的地方要选择低温，湿度适宜，不见阳光处。

   二、煤场化验综合样的处理

   所谓“修配合样”，就是聚平日同项诸多样品之和，按规定期限为一个样品单位，充分混合，然后分析化验。

其结果即为在规定期限的平均质量。

   分析综合样的意义在于考查产品质量的平均值，为设计动力配煤配方和按质计价提供依据，并做为技术管理参考资料。

为使综合样更好地起到上述作用，要特别加强综合样的储存管理。

（一）月（或旬）综合样的

   在每天（或每班）化验时，从每一个煤样中抽取一定量的煤，放人事先备好的广口瓶中，积累起来。

将全月（或旬）积累的煤样做为一个分析单位。

这个样品叫月（或旬）综合样。

（二）年（或季）综合样的

   年（或季）综合样是在月综合样的基础上积累而成的。

其做法是：

从每月的月综合样中抽取一定量的煤，放入事先备好的广口瓶中，这个积累全年（或季）煤样以须知为一个分析单位的样品，叫做年（或季）综合样。

   月（或旬）综合样和年（或季）综合样对于储存环境和条件的要求比较严格，无论是化验前还是化验后，都要妥善保管，防微杜渐，以保证这个分析单位样品的代表性。

   总之，煤样的储存是十分重要的工作。

前面讲过，煤样的采取和缩制都是煤质分析的基础性工作，是保证分析精度的第一道关口。

那么，煤样的储存就是煤质分析的技术档案。

因此，一定要按照规定加强煤样的储存管理。

   以上是专门对煤场的煤样采取和缩制方法作了介绍。

因为煤场有它的特殊性，完全按国家标准执行有实际困难。

至于统配煤矿发运煤炭和用煤量大的用户，由于仪器设备和其他条件较好，因此它们的采、制样方法都必须严格按照国家标准方法执行，这里就不再介绍了。