煤炭采制样基本知识分析共46页

煤炭采样基础理论知识概论引言煤炭作为一种重要的能源资源，对于能源行业的发展和经济的增长起着至关重要的作用。

在煤炭的生产和贸易过程中，采样是一个不可或缺的环节。

采样的目的是获取煤炭样品，以便进行化验和质量分析，从而确定煤炭的品质和价值。

本文将对煤炭采样的基础理论知识进行概论，包括采样原理、采样方法和采样设备等方面。

采样原理煤炭采样的原理是基于统计学的抽样理论。

采样的目标是通过从煤炭堆中抽取一小部分样品来代表整个批次的煤炭。

采样原理的核心是样品的代表性，即采样的样品要尽量与整个批次的煤炭具有相似的特征和分布。

在统计学中，有两种主要的抽样方法：随机抽样和分层抽样。

在煤炭采样中，通常采用的是分层抽样的方法。

分层抽样将煤炭堆分为若干层，然后从每一层中抽取一部分样品，以保证每一层的煤炭都有相同的机会被采样。

采样方法在煤炭采样中，有几种常见的采样方法，包括理论抽样法、机械采样法和手工采样法。

理论抽样法理论抽样法是一种基于数学模型的采样方法。

通过定义一定的数学模型，根据煤炭的特征和分布情况，计算出采样的样品数量和位置。

然后按照计算结果进行采样，以达到代表整个批次的目的。

机械采样法机械采样法是一种使用机械设备进行采样的方法。

机械采样设备通常由取样器、输送设备和分样器组成。

取样器用于从煤炭堆中取得样品，输送设备用于运输样品到分样器，分样器用于将样品分成不同的部分。

机械采样法的优点是采样效率高、操作简单、样品质量可控。

然而，由于机械采样设备的成本较高，所以在小规模的煤炭采样中可能不经济实用。

手工采样法手工采样法是一种使用人工进行采样的方法。

采样人员根据煤炭的特征和分布情况，直接从煤炭堆中取得样品。

手工采样法的优点是成本低、适用于小规模的煤炭采样。

然而，由于采样人员的经验和技巧对样品质量的影响较大，所以手工采样法的代表性相对较低。

采样设备在煤炭采样中，有几种常见的采样设备，包括张拉式取样器、横向螺旋取样器和旋转横向螺旋取样器。

0.5
b.2 子样平均质量
m ? mg ? ? (11) n
式中：
m —子样平均质量，单位为千克（kg）；
mg —总样最小质量，单位为千克（kg）； n —子样数目。
? 注：按子样数和最小子样质量计算总样量不够时， 子样量应增至平均质量
4） 确定采样方式（子样分布方式） 1）煤流（<1000t/h）中采样
通常：对大批量煤（如轮船载煤） 5000t为一采样单元； 小批量煤（如火车、汽车和驳船载煤） 1000t为一采样单元。
c. 确定采样单元数 —— 一批煤可作为一个采样单元； —— 可划分为m个采样单元
2）确定子样数
——根据采样精密度和煤样的不均匀性确定
基本采样方案子样数： （按GB 475-2008表2规定）
18 18 18 30 30
10 18 18 30 30
精煤
10 10 10 10 10
其它洗选煤（包括中煤） 10 10 10 10 10
专用采样方案子样数： 根据： ? 预期的采样总精密度 PL ? 实测的初级子样方差 VⅠ ? 采样单元数m和方差Vm（如果为多个采
样单元) ? 制样和化验方差VPT
3) 煤堆采样
子样点布置： ——顶、腰、底均匀分布 ——仲裁时必须采用“开/倒垛方式” ——采样时应先除去0.2 m的表面层（新工作面 除外）。
? 煤流中采样注意事项： ——采样器开口至少是煤标称最大粒度的3倍
并 不小于30mm， ——采样时，应尽量截取一完整煤流横截段作 为一子样， ——子样不能充满采样器或从采样器中溢出。 ——尽量避免煤流的品质变化周期与采样器的 运行周期重合，以免导致采样偏倚。
时间基采样： 时间间隔 Δt（min）

燃煤的采样和制样一、燃煤的不均匀性1．不均匀性影响因素均匀物料如果物料各部分的特性平均值在测定该特性测定误差范围内，此物料就该特性而言是均匀的。

煤炭是一种粒度和组成极不均匀大宗散状物料，可简单视为水分、有机质和无机矿物质的三元混合物。

因其生成、采掘和加工条件以及应用状态的不同，在煤性质上的不均匀程度也就各异。

煤的不均匀度乃是表征煤炭在物理化学性质上的分散性大小的物理量，一般用单个原始子样的标准方差V I表示，其数值大，则表示煤的不均匀度大。

对于出矿煤，在生产作业包括煤层、采掘方式等条件相对稳定的情况下，在某一段时期内，煤的不均匀度基本上是不变的。

这就是说煤的不均匀度对某一确定的煤是一个特征物理常量，当然从煤矿直接发运到火电厂的某一确定的煤也应是如此。

但由中转站或燃煤公司发运的煤炭，因参与组堆的煤品种多，煤炭不均度可能波动大，必须通过实测以掌握其波动变化范围。

实践告诉我们，煤炭的不均匀性主要取决于煤本身的变异性。

煤的变异性与下列因素密切相关。

o 1）无机矿物质的分布状态矿物质在煤中通常有两种状态，一种是与煤中有机质相结合的矿物质，分布较均匀，它主要来源于生成煤的原始物质和生成煤过程中随掺入水带来的矿物质；另一种是游离状态的，俗称游离矿物质，它源于煤炭采掘中矿井的底板、顶板或煤层夹石的机械混入，一般越度较大，有时也会与伴生矿物质一起混入。

游离矿物质的存在及其分布状态是决定煤不均匀度的主要因素。

}2）不同的粒级范围，煤炭是属于脆性物料，在采掘和运输过程中容易碎裂成大小不同的粒度，其粒度的分散程度和采掘工艺以及煤炭本身的性质有关。

表1为某煤矿出矿煤不同粒级范围煤的灰分情况，它随着粒级范围平均粒径的减小而减少，绝大多数出矿原煤都存在这一特征。

对于煤粉，也同样存在着不同粒级范围煤的灰分产率不相同的现象，不过它与制粉的工艺条件密切相关。

火电厂制粉系统(动态)制备的煤粉和实验室制粉设备(静态)磨制的煤粉，两者不同粒级范围的灰分分别列于表2和表3。

样品管理
应建立样品管理制度，规范样品 的接收、流转、处置等环节。
03
煤样的破碎与筛分
破碎设备的选择与操作
破碎设备种类
颚式破碎机、锤式破碎机、对辊破碎机等，根据煤样硬度和 粒度要求选择。
操作要点
严格按照设备操作规程进行，注意安全，避免过载和堵塞。
筛分设备的选择与操作
筛分设备种类
振动筛、旋转筛等，根据煤样粒度和处理量要求选操作参数
03
干燥温度、时间，制样粒度、筛分时间等。
05
煤样的化验与分析
化验项目的确定与选择
化验项目的确定
根据煤种、用途和化验目的，确定需要化验的项目，如工业分析、元素分析、硫 分测定等。
化验项目的选择
在满足化验目的的前提下，尽量选择具有代表性的化验项目，避免重复和浪费。
煤样制备的基本流程
采样
根据采样计划和采样方法，从煤矿或煤炭产 品中采集一定数量的原始煤样。
破碎
将原始煤样破碎至一定粒度，以保证后续制备 过程的顺利进行。
筛分
通过筛分操作，去除煤样中的大块和杂质，获得 符合要求的颗粒度分布。
混匀
将筛分后的煤样进行充分混匀，以确保制备出的煤 样具有代表性。
缩分
根据所需制备的煤样量，对混匀后的煤样进行缩 分操作，以获得足够数量的分析用煤样。
煤样的保存条件
干燥保存
煤样应保存在干燥的环境 中，避免水分对煤质的影响。
密封保存
煤样应保存在密封的容器 中，避免空气、灰尘等污 染物的进入。
避光保存
煤样应避免阳光直射，防 止光照对煤质的影响。
煤样的标识与管理
唯一性标识
每个煤样应具有唯一的标识码， 方便追踪和管理。