煤心煤样制备方法的探究

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【摘 要】 煤心煤样的制备和一般的商品煤煤样、煤层煤样的制备有较大区别，主要是收到的煤样重量一般无法满足GB/T 474表1中对应粒度与留样质量的要求，而且由于勘察的需要对13mm以下的各种项目的煤样要求较多。本文就围绕如何标准化、规范煤心煤样的制备方法所作的一些探究工作做了比较详尽的论证和论述。

【关键词】 煤心煤样 制备 精密度

煤心煤样系煤田勘探阶段用钻机提取的煤样，目前其制备一直是遵照GB/T 474《煤样的制备方法》执行的，实践中通常会存在两个方面问题的困扰：一是绝大多数煤心煤样的质量一般无法满足GB/T 474表1中对应粒度与留样质量的要求，因而不能算严格按照GB/T 474进行制样，同时也无法依据GB/T 474判定测算实际制样过程的精密度。我们选取了2012-2013年我院登记的1280个煤心煤样进行了统计，结果表明质量在3kg以下的样品数量占样品总数的百分比超过了72%。

二是煤心煤样按照DZ/T 0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》对煤的各项物理性质（如可磨性、抗碎强度等等）和综合利用各项性能指标（如动力煤有关指标、炼焦煤的有关指标等等）的需要，因此要求制取的相关试验项目的各类分析样品较复杂。在来样重量不足的情况下，如何制取符合一定精密度的各类分析样品或着说此种情况下制取的分析样品的精密度如何，一直是非常困扰我们的问题。

换句话说，在制备来样不足（达不到GB/T 474表1中对应粒度与留样质量的要求）的煤心煤样的实际工作中，需要一种比较具体的煤心煤样制备方法，即在规定的条件下我们按照此种制备方法可以得到达到规定制样精密度的各种项目的试验样品。我们据此做了深入的理论研究和试验论证。

1 设立新方法的精密度目标值

通常的采制化精密度理论是：在人为因素和随机因素的影响下，采样环节的影响度为80%左右，制样环节的影响度为16%左右，化验环节的为4%左右。在GB/T 474中给出的制样化验的总精密度VPT为0.05A2。因为GB/T474主要针对商品煤采制化，所以一般有两个总精密度目标值：精煤是1，原煤是2（置信概率按照国内外通常采用的95%）。据此可知按照以上GB/T 474的精密度公式，制样化验的总精密度目标值也有两个，分别是：原煤（VPT）0.2，精煤（VPT）0.05。

制样的过程中“缩分是最关键的程序，制样和化验误差几乎全产生于缩分和从分析煤样中抽取出少量煤样的过程中”（GB 474 7.1概述）。“使用缩分机械是减少人为误差的必要途径。”

根据实际工作的经验，我们认为，“坚持使用无偏差的所分机械”和“使煤样先达到空气干燥”对提高制样的精密度是至关重要的。因此本方法第一强调的是全过程使用缩分器和缩分机械，就是最大限度地减少人为因素的影响。第二强调控制水分，即制样前让煤样基本达到空气干燥状态。只有干燥才能最大发挥缩分器或机械的效用，才能把偏倚降到最低。GB 474也提到了水分的影响（GB 474 11.2.3“缩分一般也应在空气干燥以后进行”），但由于必须考虑全水分煤样的制取，因此只能把干燥放到制取全水分煤样后。而煤心煤样一般不考虑制取全水分煤样，因此相应的比商品煤制样各种影响因素可大幅减少。

虽然无法直接从理论推导出煤心煤样的各粒级的精密度，但通过评价煤心煤样的均匀度，我们可以得知，其应在精煤和原煤之间。综合考虑与GB/T 474的衔接和实际检测时的结果，最终将此次试验的制样化验总精密度目标值设定为0.2。

2 确定实验方案

为验证此目标值，我们对煤心煤样的制备中的各个影响因素进行分析后，确定以下以质量、煤种、质量因子（按通常的方法选择灰分产率做为测试指标）为主要因素的验证方案。

2.1 总体依据

试验过程及精密度的计算验证主要依据GB/T474附录C的有关规定：

核验方法如下：

于试样缩分第一阶段取一对双份试样，然后分别制成两个试验试样（按此法取10对双份试样。设10对双份试样测定结果的绝对差值的平均值为y，则其标准差或0.88 62y应在0.70和1.75之间。将制化精密度目标值0.2代入，得y

2.2 试验水平及因子的选择

按照我国煤炭分类标准，煤种分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类。根据此三大类煤各自的特点，设置质量水平（按灰分计）分为七个水平：分别是褐煤两个水平（灰分Ad≤10%，>10%）、烟煤三个水平（灰分Ad≤15%，15%～25%，>25%）、无烟煤两个水平（灰分Ad≤20%，>20%）。下表2为我单位2010-2013年的7440个煤心煤样按照煤种与灰分区间所占百分比进行的统计。

煤样在破碎到小于13mm阶段进行缩分取样时，主要取热稳定性试验与煤的视相对密度试验样品，要求缩取2.0Kg左右样品然后再进行筛分，根据实际工作情况，本实验采取对于4.0Kg左右样品进行缩分为二，制成一对子样以检验其制样化验精密度。样品破碎至小于6mm阶段后，主要缩取煤结渣性、煤对二氧化碳反应性、煤哈氏可磨性指数、煤视相对密度等试验样品，考虑分样量越大样品代表性越好的特点，本实验根据单取煤对二氧化碳反应性试验样品需要分取1.0Kg左右的样品进行筛分的实际情况，选取2.0kg左右的样品进行缩分，一分为二制成一对子样以检验其制样、化验精密度。

2.3 初步试验结果（如表3）

为考查高灰分、重量少，粒度大的煤样制备的精密度（基本上综合条件最差的情况）。我们先对高灰分产率（>40%）、低质量水平（1Kg）、大粒级（13mm）的无烟煤做的精密度试验结果。

这个类似于极限测试的试验的结果表明：煤心煤样的均匀性非常好，按照我们设定的正常制样程序完全可以达到目标要求。

3 试验结果汇总、统计

接下来，我们根据试验方案分别收集了总共300组样品，进行了实验，并分类统计。

单从表4实验数据看，统计方差均达到了GB 474中要求的精煤的目标值0.05。这充分说明严格按照该方法设定的制样程序（先干燥小颚式破碎机进行逐级破碎全过程使用二分器进行缩分）进行煤心煤样的制备，在各阶段进行试验样品的缩取都能取得较好的代表性。

4 结语

通过以上实验，可以基本证明：在从13mm开始制备煤心煤样时，严格遵循“使用无偏差的所分机械”和“使煤样先达到空气干燥”的制样原则，由于煤心煤样的均匀性要远远强于一般的商品煤样，实际制样化验的总精密度完全可以达到GB474的精密度要求，与其正好形成了相容的衔接。其实此结果也是对GB474中保证制样质量的几项措施的贯彻，从某种意义上，可以把煤心煤样看成一种特例。

参考文献：

[1]韩立亭，皮中原，段云龙.GB474-2008，煤样制备方法[S].中华人民共和国国家标准.

[2]倪斌，张子光，林大扬，高洪烈，时作舟，钱大都，田绍东，宋全祥.DZ/T 0215-2002，煤、泥炭地质勘查规范[S].中华人民共和国地质矿产行业标准.

[3]徐刚，周尊英，袁晓鹰，齐兆海，崔雪良，林卫华，周鹏.煤炭样品制备两阶段法与六阶段法的分析比对研究[J].中国标准导报，2003，12，34-38.

[4]李永国.缩分机检验方法B1精密度检验[J].煤质技术，2004，05，44-45.