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摘要：煤炭采制样是一项技术性要求高、环节复杂、任务繁重的工作，按照国家标准和行业标准，对整个采制样环节进行精细化管理和实施，在方案设计、实地采样、装备应用、人员选择等方面进行标准要求，对采制样结果进行精密度评价和分析，保证被采煤的采制样结果的准确度，对煤质化验的进行和煤质化验结果的准确性和被采煤质量的代表性起到关键作用。
javascript:;关键词：煤炭；采制样；精细化
1.煤炭采制样概述
由于煤炭属于混合物，由有机物与无机物构成，主要有各种颗粒组成，同时化学组成不均匀。因为煤炭不同的开采方式、不同的贮存方式、不同的运输方式以及不同的管理水平，造成了煤炭质量存在差异。煤质分析主要包括煤炭化验、煤炭制样以及煤炭采样。有关数据表明，在煤质分析的总误差中大约有 80% 来源于煤炭采样产生的误差，煤质分析的总误差中大约有 16% 的误差来源于制样误差。其根本原因在于批量煤炭质量指标基于少量分析试样获得，但是分析试样的获得是从批量商品煤中获得，同时基于一系列破碎与缩分。所以，确保煤样具有代表性是煤质分析准确性保障的基础。
2.煤炭采制样的现状
当前，我国拥有世界上最高的煤炭产量，也有着最为丰富的煤炭资源。煤炭在我国国民经济和人民生活中发挥着重要的作用。煤炭采样、制样过程和化验是煤炭分析的重要环节。煤炭分析包括采样、制样与化验等流程，造成煤炭生产中质量的误差也主要是由这几个过程而来。因此，工作人员必须收集并获取到科学的数据，同时把获得的数据资料制成分析煤炭的样本，为煤炭数据质量的科学性、准确性提供依据。基于对煤炭采样和煤炭制样的分析，对煤炭采样与制样过程中存在的问题进行阐述，提出改善煤质分析效果的对策，为煤炭分析准确性的提高提供依据。
3.煤炭采制样的国家标准
为了规范煤炭采制化，国家于 1964 年就制定了煤炭采制化国家标准。我国现在实行的国家标准是《商品煤样人工采取方法》GB475-2008 和《煤样的制备方法》GB474-2008，标准制定以 ISO18283为基础，同时结合我国煤炭生产和消费实际，部分参照 GB475-1996 和 GB474-1996，该标准与国际标准接轨，并且不与现实行的《商品煤质量抽查和验收方法》GB/T 18666-2014 和《煤炭机械化采样》GB/T19494-2004 标准相矛盾，并且对全国煤炭质量化验进行了统一规范，对煤炭采制化进行了更加细致的规范，增加了采样方法和采样精度核定的方案。
4.煤炭采制样自动化采制的技术特点
计算机控制的自动化采制与之前的人工采制相比，具有自动化程度高、采样代表性强、系统操作方便可靠和安全系数高等很多优点。整个采制过程无须人为干涉，实现了高度的自动化，由计算机监控系统的运行，减少了人为主观上的误差，增加了采煤的客观性、准确性和代表意义。从统计学的角度上讲，样品的随机性越大、取样的范围越广、取样的数量越多，这批样品就有更强的准确性和代表性。人工采制中，由于工作烦琐、工作量大和主观性强等，往往造成人工劳动力的浪费，却达不到好的效果。自动化采制速度快、周期短、采样随机性强，因此，具有采样代表性强的优点。系统实现自动化后，只需做定期检查设备，稳定设备参数等工作，由计算机控制，数据记录准确，系统操作方便可靠。完整的系统在各个监测点均具有预估和警报，并能够自动关闭设备，并通过警报通知工作人员。整个过程由系统程序设计完备，安全系数高。
5.煤炭采制样中的常见问题
5.1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。
5.2在煤堆方面的采样环节的问题
针对煤炭堆采样所存在的热点问题，采样人员如果要在煤炭堆里面进行采样工作，就尽可能在高度小于2米的煤炭堆里面进行，如果必须要在高度远远超过2米的煤炭堆里面开展煤炭采样工作就务必要先确定、核对好该煤炭堆的种类、一致性、源头等方面内容。如果确认是来自于同一煤炭堆品种类型的煤炭，采样人员就可以选择一些最具代表性的煤炭样品来进行后续的制样工作，而如果难以核对该煤炭堆的煤炭是否来自于同一种类或者同一区域，则尽可能在煤炭堆装卸期间选择分层抽样的形式来选择采样区域，从而为科学有效地提高煤矿堆的采样质量而提供准确样品。再者，煤炭分析的采样人员在参照顶、腰、底子分布比例来进行一系列煤炭样品采集工作时，应当按照煤炭实际的形状、颗粒分布情况进行科学有效地挑选采样区域，而如果是在港口或者电厂或者其他采样环境条件较为恶劣的区域采样时，因为很难分别出煤炭堆实际的外形状况，为此采样人员就应当根据当前的采样工作与煤炭分析要求再定夺策略。
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5.3煤火车采样存在的问题
通常情况下，如果煤炭分析人员在煤火车上进行煤炭采样工作，那就必须在每辆火车的车辆上进行最少3个采样点的选择，同时，采样点的分布要求呈现出对角线的形式，对于采样点而已，收尾的位置需要和火车车角相距1m的距离，但是当某些火车中煤炭没有在整个车厢中装满，从而造成了部分车厢的车角位置煤炭不存在，或者即使存在煤炭也只有一部分的煤炭，煤炭样本的缺乏导致对后续的分析产生误差，对煤炭分析的采样来说具有很大的不利影响。
5.4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。
6.煤炭采制样存在问题的解决对策
6.1留样量过大的问题解决方法
GB474 关于各粒级下最小留样量的规定，完全以手工制样为基础。其程序涵盖国内所有化验室的制样自动化水平。如机械化缩分煤样，笔者认为，可适当放宽对最小留样量限制，否则会限制制样缩分机的适用范围。当然，这应通过实验证明 ：特定缩分比下，对于特定变异性的煤，在该留样量下，其制样精密度必须满足 GB474 要求，且制样机留样和弃样间无显著性差异。
6.2加强管理，提高员工素质
矿长是的第一责任人，管理煤炭质量。副矿长负责煤炭质量的具体管理工作。总工程师则负责制定并实施煤质管理技术措施。此外，运销公司和经营管理部分别负责选煤的日常管理和检查工作。优质的选煤工作需要从源头到末尾都严格要求，各级员工各司其职，认真负责地做好选煤工作和质量把关。加强煤质管理制度，强化各个部门的职责，规定其对煤质管理的日常工作的审查，发现问题时，要及时解决问题。落实奖金制度，激励负责人对煤质管理的日常工作。
6.3合理制定采制样方法
煤炭采制样的基本要求是使被采煤的所有颗粒都有可能被人工或设备采集，同等概率下采集的样本精密度符合要求。采制样按照被采煤的流动形式可分为移动煤流采制样和静态煤采制样，但无论哪种方式存在的被采煤，都应对被采煤的来源和属性进行了解，选取能够代表被采煤总体质量的采样单元，不能有遗漏或者近似取样，例如，从落流煤中进行采样，一般采用时间基采样，采样时尽可能采取完整断面，尽量避免煤流负荷和质量变化周期与采样时间周期重合，以免产生偏倚。采样单元应当包括满足要求的子样本数目，并且制定样本采集的采集方法。
6.4自动化采制的问题与优化
在采制过程中可能会遇到破碎机的堵塞问题，因为煤产品的水分含量多，细粒含量较高，而破碎机的孔缝又比较小，因此常发生堵塞问题，堵塞后常遇到设备自动关闭的情况。对此，相关工作人员要定时对破碎机内的细煤进行清洗。另外，可以适当地加大孔缝，减少煤的堵塞现象。再者，取样时容易发生撒煤现象，对煤的生产造成浪费，工作人员也需要定时进行清扫，但是解决根源问题，需要改良溜料管的构造，如加大加宽，增加挡板等，减少煤的散落。
7.结束语：
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。煤炭分析采样阶段与制样阶段的热点问题能否得到正确合理地处理在一定程度上影响到煤炭分析结构所存有的误差的大小，为此煤炭分析的采样人员与制样人员应当根据实际的煤炭分析情况，适当地调整采制样措施，煤炭分析的采制样指标与标准是固定式的，其仅仅依据普通性的煤炭分析工作而定的，并不能包含全部分析情况，所以务必要做到“具体问题具体处理”；其次，如果采样工作不违反相关行业与国家规定要求，采样人员则能够通过选择具有一定代表性、良好的煤炭样区进行采样工作。
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论文作者:郝伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/31
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