摘要：煤炭成分复杂、构成不均的特点在很大程度上决定了其性质的不均匀，若不加以科学检验，则会影响煤产品质量。但无论是分析化验所有煤炭，还是大量煤炭，既不可能也不经济，故只能抽取少量煤样用作分析化验，如此一来，煤质采样及制样的代表性便显得尤为关键。对此，本文对煤质采、制样作了概述，并就如何保证其代表性进行了探讨。
关键词：保证；煤质采样；代表性
在煤炭资源供需形势日益严峻的背景下，我们要做的不仅仅是增加资源储量，还应注重改善煤炭质量，进而提高其利用效率。但煤炭这一混合物结构复杂，成分不均，不能一一获取其性质数据，所以我们只能通过煤质采样来完成，为进一步提高煤质化验分析结果的准确性，就必须从其代表性上下功夫。下面笔者就如何保证煤质采样的代表性加以重点分析。
1 煤质采样概述
众所周知，煤炭质量、市场售价、利用价值的高低，主要取决于煤的灰分、水分、类别等特性，这无疑促使获取煤质特性数据变得尤为重要，在此驱动下，煤质采样工作备受关注，且在煤质采制化中的作用日益凸显。但同时我们更应清楚的认识到，若煤样不具代表性，即使设备再先进、技术再高超、人员再专业也难以获取真实可靠的特性数据，这就要求我们充分采取一系列的科学而有效的采样方法，确保从大量煤炭中所抽取的一小部分煤样具有很强的代表性，然后经严格化验和客观分析，得出与大量煤质基本一致的性质数据，以此提高煤质采样效率和质量，进而为输送均匀煤质、提高资源利用率奠定有力基础。
2 保证煤质采样代表性的应对措施
煤质特性分析主要涉及采样、制备和化验三大环节，其中采样误差在检验总方差中的比例高达80%，制样约为16%，而化验仅为4%，且实践表明，煤质采样和制样对其代表性的影响较为明显。故在此以其为切入点，就如何提高煤样的代表性加以探讨。
2.1 规范采样操作
规范采样操作在根本上提高煤样的代表性，简单讲采样就是借助科学方法在大量的煤炭中选择一小部分能够代表批煤成分和性质的煤炭作为试样，以此为后续的获取化验结果、确定煤质质量、衡量煤质价格等提供重要基础。但因煤炭多为散装，无论是其粒度还是品质都具有很强的不均匀性，此时以少量煤样真正代表批煤特性显然不太可能实现，故只能不断提高煤质采样的代表性使其处于允许误差内，进而近似于批煤质量，但这需要借助科学有效的采样方法和训练有素的采样人员来完成。
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首先应注意均匀分配采样单元和总样；即面对不均匀性大的批煤，应先将其分为可采若干个子样的采样单元，然后合并子样成为分样并加以测试，以此较为直观的表述批煤质量，但要注意采样单元分配均匀而不是平均，以及其数目与总样一致；然后要科学确定子样质量和数目，由煤样的代表性与子样数目及其质量有很大关系，故应坚持宁多勿少的采样原则，以煤质灰分的20%确定子样数目，并加以均匀布点，以确保采样机会均；同时以煤样标称的粒度最大值确定子样质量，若该值不存在，则要坚持宁大勿小的采样原则将子样质量控制为5kg，并尽量使每个子样拥有基本一致的质量，以免弱化代表性；最后要均匀设置质量和时间间隔；为消除系统采样或机械化采样的误差，通常会以合适的时间或质量间隔进行均匀分布，其中第一个时间间隔内的第一个子样可随机分布，其余的则必须以预定的时间间隔进行均匀采取；在机械采样中也是如此，只不过其是以质量均匀分布为采样原则的。
2.2 加强制样管理，确保制样的完整性和精密度
制样环节一般融合了一个再次或多次的煤质采样过程，主要包括样品破碎、均匀筛分、煤样混合、粒度缩分以及干燥等操作，以基于完整的煤样和精密的制样，获取更高的代表性。首先为增加煤样数目、减少缩分误差、强化制样精度和密度，通常采用多级破碎用于减小煤样粒度以及降低工作量，此时数量相同的煤样，其破碎的越细、颗粒越多、后续误差便会越小，但要严格控制煤样，不得丢失；其次是要借助筛分操作实现煤样的均匀分布，其中摇动次数和入料大小取决于筛孔尺寸，并保证匀速摇动，移动位移适宜为300mm，以此降低缩分误差；再者为进一步提高煤样的代表性，需要通过混合煤样扩大小样进入大样的机会，其中堆锥法较为常见，但要尽可能的先铲锥底，重复堆掺三次后可认为煤样混合均匀代表性高，不过还是建议增加堆掺次数；最后为满足煤样检验的质量要求，要对其进行缩分操作，因该环节为制样误差的主要来源，故应确保每一阶段用于缩分的留样量必须与粒度规定具有对应关系，同时在人工堆锥中，注意调整锹头方向，用于形成基本一致的粒度离析，并采用一致的力量加以均匀摊平，若煤样量偏大，则要进行分布处理，且每部分的留样比例相同；而在二分器缩分中，除了确保其格槽宽度相同、相互平行外，还应在使用前后严格检查是否存在堵塞情况，以免影响缩分质量；为防止煤粉飞扬，可在进行缩分前给予适度的混合；待缩分完毕后，便进入干燥过程，以此保证煤样能够顺利通过破碎机、缩分机、二份器等。通过上述规范操作，煤样代表性会得到有效保障。
3 结束语
总之，煤质采样的代表性与煤炭性质分析直接相关，因此无论是采用人工采样还是机械采样，均应确保其具有较强的代表性，否则从采样到制样再到化验便会失去应有的价值和意义。这就要求我们应充分考虑煤炭变异性以及采样制样操作等因素对煤样代表性的影响，努力探索更为有效、科学的措施，以此确保煤质采样的代表性。
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论文作者:张海涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/4
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