胡振辉
河北省产品质量监督检验研究院，河北 石家庄 050227
摘要：我国煤炭产量居世界第一，是世界上煤炭资源丰富的国家，在我国经济发展中占有十分重要的地位，在人民生活中也发挥着巨大的作用。煤炭取样与制备分为多个环节，从煤炭取样、制样过程，到检验样品、数据分析，再到质量检验报告。然而，煤质误差也是由这些部分引起的。所以每一步的工作人员都必须严格按照标准，然后才能得到更准确的数据。
关键词：煤炭采制样；常见问题分析；对策
1 煤炭取样和制备概述
1.1 煤炭取样和制备概述
一般来说，煤炭主要分为三个阶段：取样、制样和试验。因为工作中的错误基本上来自这三个阶段。根据地理位置、开采方法和储存方法，将煤炭分为不同的等级。煤是由不同化学成分的颗粒组成的混合物，因此煤与煤之间存在差异。据数据统计，80%的误差来自煤炭取样。究其原因，主要是煤炭抽样数量少，而一般数据都是基于少量抽样，造成不准确，缺乏随机行和普遍性。然而，分析样品是从一批商品煤中获得的，并基于一系列的破碎和收缩。因此，保证煤炭采样的普遍性和随机性是数据分析的关键。
1.2 自动制样技术特点
随着科学技术的发展，煤炭取样和制备也在不断实现计算机控制取样的自动化，这种自动化程度比人工取样更高。采样代表性强，操作方便。在操作过程中，无需人工操作，操作指令由计算机直接发送，由机器完成，减少了人工失误，增加了科学依据。抽样具有随机性。它可以在更宽的范围内多次采样，使得数据更具有普适性和随机性。从时间层面看，缩短了周期，加快了速度，节约了时间成本。在劳动力方面，机械化减少了劳动力，减轻了繁重的工作量。系统实现自动化后，我们需要做的是定期检查机械设备，稳定设备参数。通过机器采样，数据具有普遍性和随机性，数据更加可靠。
2 煤炭取样阶段存在的问题
2.1 煤堆取样存在的问题
在煤堆取样过程中，无论工作人员操作多么细致细致，都会出现操作问题或失误。突出的问题有：虽然煤炭分析取样人员科学、谨慎地选择取样点。但事实上，在煤炭采样过程中采集的煤炭通常不能深入煤堆。一旦地表煤质与煤堆内部煤质存在较大差异，由于采集的煤质结果与实际煤质结果不符，很容易造成煤质分析的较大误差；由于煤堆中的粒度分离和偏析作用，煤堆的粒度分布不同，在一定程度上影响了煤的分析。同时，上述系统的误差对煤样分析结果影响很大。
2.2 煤火车采样存在的问题
一般情况下，煤炭分析员在煤列上进行煤炭取样工作，必须在每列车上至少选取三个取样点。同时，采样点的分布要求为对角线形式。对于采样点，终点位置需距列车转角1米，但当部分列车整节车厢内未装满煤时，造成部分车厢转角缺煤，或即使有煤，也只有一部分煤。煤样的缺乏导致了后续分析的误差，对煤样分析的取样产生了很大的不利影响。
2.3 煤炭取样时的煤流问题
如果煤样分析取样人员的取样工作是在煤流方面进行的，那么采煤问题通常出现在以下几个方面：由于煤流速度快，在正常煤流过程中取样人员无法截取煤样；煤炭取样人员需要采集高效、全面的样品数据时，需要在皮带左右位置轮流提取煤炭样品。毫无疑问，上述工作不能靠人工来完成。
3 煤炭取样过程中常见问题及对策
3.1 堆煤取样
煤堆取样在实际操作中应用广泛，但取样代表性较低，不建议直接在静态大煤堆上取样，主要有以下几个方面。
一是采样点只能分布在煤堆表面，不能取煤堆中部。但由于受粒度偏析和偏析的影响，煤堆的表面质量和内部质量存在较大差异，因此表面取样的总质量不能代表整批煤的质量。
其次，根据商品煤人工取样方法，取样点应分布在煤堆底部、腰部和顶部。一般来说，抽检人员在判断底、腰、顶的位置时有一定的主观性。由于各种原因，他们往往无法从煤堆顶部取煤样，这严重影响了取样的准确性。值得注意的是，在实际情况中，标准锥煤堆比较少见，因此需要采取灵活多样的操作方式，并根据煤堆的粒度分布和形状选择合适的采样点，且分布比例一般为1:3:5。
三是采用煤堆仲裁或商品煤结算的，装卸时可以分层取样，也可以移动煤堆，在迁移过程中完成取样。
3.2 车辆取样和车顶取样
在车厢和列车的顶部取样中，人工取样方法只能对车厢中部和表面的煤样进行取样，但底部的煤样难以采集，这也导致了样品的代表性较低。而且需要高空作业，具有较大的劳动强度和一定的安全隐患。因此，应采用机械取样，提高样品的代表性，降低劳动强度和安全风险。
在确定子样个数后，子样点的布置应严格遵循“均匀分布”的原则，做到各部分煤炭开采均匀。子取样点应按系统取样法或随机取样法均匀布置。这是为了保证样品的代表性，能够对煤炭产品的质量做出真实的反应。
3.3 煤流采样
在我国，煤流采样间隔是明确规定的。然而，在人工取样中，间隔是不一致的。取样人员往往仅凭经验判断间隔时间。而且煤炭流动速度较快，在人工运输过程中不仅取样困难，而且容易出现安全隐患。人工取样的缺点是根据煤流的大小，将煤流断面分为2～3次取样。这就要求按一定的顺序取样，不要重复取样，避免因粒度偏析造成的误差。在GB475-2008中，不建议对皮带上的煤流进行人工取样。因此，在条件允许的情况下，应尽可能在胶带中部或末端安装取样器，以便取全断面煤流，保证间隔时间相等，提高样品的代表性。为了达到相应的流煤取样精度，应确定子样的数量，并规定每个子样的质量。当子样本的数量或质量不符合要求时，就不具有代表性，难以达到一定的采样精度。
4 煤样制备过程中常见问题及对策
（1）在手工制样过程中，容易人为简化制样程序，在收缩、搅拌、筛分、分步破碎等过程中也没有严格遵循相应的标准。在制备有粒度要求的样品时，应采用渐进式破碎法进行破碎。粉碎和分割前，应清洁设备和样品制备工具。
（2）在分析煤样制备过程中，如果煤样过湿，应先调整粒度，待初步干燥后才能进行制备，以保证其能顺利通过收缩机、筛网和破碎机。但在样品制备过程中，很多样品制备人员没有严格按照相关程序进行干燥，煤样被直接分割、筛分、破碎，设备没有及时清洗，很容易造成样品混合。
（3）对于煤样，目前还没有系统的空气干燥方法。有的企业不注意控制煤样的干燥时间，使煤样长期处于高温状态而产生氧化，对煤样结块结焦产生影响，造成煤样胶层厚度和粘结指数不同程度的降低。一般情况下，煤样可放入50℃以下有空气循环装置的烘箱中℃用于干燥，从而达到空气干燥状态。有的企业还采用自然风干法，将煤样铺成均匀的薄层，在环境温度下与大气湿度相平衡。
（4）制备全水分煤样时，不仅要考虑实验室要求，还要考虑煤样的外部水分含量。为了减少水分的流失，应尽可能提高全水分煤样的制备速度，尽快提取煤样，不得重复破碎收缩。试着在一次破碎中从原始煤样中获得总水分样品。
（5）煤样制备后，应在空气中放置一段时间，以平衡煤样与空气的水分。然后放入煤样瓶中。煤样的量不应超过总体积的四分之三，留有一定的搅拌空间。
5 结语
取样是检测煤质的重要手段，煤质也是生产的重要依据。为了找到更准确的煤炭取样方案，同行们还应提高人们对取样重要性的认识，加强监督制度，减少误差，根据不同环境调整取样方案，即使结合环境采取更好的措施，采样人员可选择有代表性的、好的煤田进行采样，达到国家标准。
参考文献:
[1]机械采样机在煤质检验中的应用[J].郭美玉.企业技术开发.2014(32)
[2]煤炭采制样过程中误差来源与分析[J].马飞.安徽化工.2014(04)
[3]燃煤发电厂采煤样机精密度性能检验[J].徐玲,俞力,王一波,罗翔宇.宁夏电力.2014(03)