煤质分析

煤质分析（精选十篇）

煤质分析 篇1

关键词：煤质分析,精确度,环境因素

煤质分析是指为了了解煤的结构、组成以及性质, 采用化学的或者是物理的方法对样品煤进行测试以及研究的过程。煤的工业分析是煤质化验中的常规项目, 它主要包括对煤的水分、灰分、可磨性以及挥发分等的测定, 还包括对煤中的固定碳进行计算等。虽然煤炭检验标准GB212—91对煤质分析的整个过程都有详细的描述, 但是由于分析环境、样品煤的粒度、操作中的人为因素或者是分析系统的误差等, 都有可能对煤质分析的结果造成一定的影响。因此, 分析这些因素对煤质分析的影响有利于提高分析结果的精度, 对提高用煤的质量具有非常现实的意义。

1 影响煤质分析精确度的主要因素分析

1.1 环境因素的控制

在对样品煤进行化学分析的过程中, 化学试剂是分析过程中的关键, 而化学试剂又极容易受到环境的影响, 导致分析的精确度降低。因此在煤质分析环境的建立过程中, 要对化学药剂进行严格的管理和控制, 尤其是在分析实验中所用到的氯化汞、三氧化二砷等剧毒试剂, 要建立一个严格的登记保管制度, 安排专人进行负责和管理, 做到用多少取多少, 未用完的试剂不得随意洒落和丢弃。

同时, 煤质分析实验室在确保实验能力建设以及质量管理体系建设的同时, 还应该建立一个较完备的实验室环境管理体制。在建立实验室管理体制的过程中, 可以参照IS01400l环境管理体系建立的基本要求, 制定出对应的控制程序, 对实验室的环境行为进行规范。在进行环境控制的过程中要坚持预防为主的观念, 对试验分析中的每一个环节都要进行持续的改进。最后对废弃物进行处理时, 要将其分成废液、废气和固态废弃物等类型, 进行分类处理, 然后按照各种废弃物不同的影响特征对它们进行相应的控制和处理。

1.2 煤粉粒度的影响

煤粉粒度对煤质的特性具有重大的影响, 而煤质分析对煤的质量具有较大的影响, 这可以作为燃煤锅炉的设计及运行调整的基础参数, 对于锅炉效率的提高具有重要作用。超细煤粉 (0~20um) 燃烧作为一种比较先技能的燃烧方式, 它具有稳燃效果好、燃烧效率高、氮氧化物排放少以及使用经济性高等特点, 可以有效的减弱, 甚至消除飞灰在炉内的沉积和结渣现象。

1.2.1 煤质工业分析

随着煤粉粒度的减小, 其水分的含量基本不会发生变化, 但灰分含量增加, 挥发分的含量降低。从本文的实验数据来看, 混煤煤粉的中径从19.5减小到7.5时, 煤粉中的挥发分从29%减小到了26%;而灰分的含量从11.5%增加到了13.1%。这主要是由于煤粉的偏析所导致的。煤主要是由无机矿物质以及部分的有机物所构成的, 且在煤粉中并不是均匀分布的, 尤其是在磨制过程后, 无机矿物质的析出能力将会增大。在不断的重复粉碎过程中, 导致随着煤粉越细, 灰分的含量越高;不可燃矿物质的含量也增加, 挥发分也就自然越低。

1.2.2 元素分析

元素分析结果如图1所示。在图1 (a) 中随着煤粉不断变细, C含量有所下降。这主要是由于煤粉偏析导致煤粉中的矿物质含量增加, C含量伴随着可燃物质含量的下降而下降。

从图1 (b) 、 (c) 中我们可以分析出, 随着煤粉的变细, H和N的含量也在降低。煤粉粒度从中位径19.5减小到7.5时, H的含量从4.05下降到3.75%;N的含量从0.75%减小到0.58%。这主要是由于是随着煤粉偏析造成细煤粉中可燃性物质减少, 导致H和N含量降低。

1.3 煤质分析系统误差控制

分析过程中的系统误差主要是由于仪器、试剂以及测量方法所造成的, 在试验的过程中主要做到使用校正好的仪器, 试剂的容器一定要清洁同时保证要使用去离子水进行试验分析。同时, 酸碱滴定中, 要选用正确的、标准的指示剂, 以充分的建设滴定误差。

2 结语

煤质分析时保证煤粉质量的关键, 在分析试验的过程中要充分的分析试验中影响分析精度的各个因素, 努力提高分析的精确度, 使粉煤的质量得到可靠保证。

参考文献

[1]刘忠.超细煤粉粒度对煤质分析特性的影响[J].华北电力大学学报, 2004, 31 (4) .

煤质分析论文 篇2

如何提高煤炭检测的准确性

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮。它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位臵已部分被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中无法替 代的能源之一。

煤炭的用途十分广泛，归纳起来主要是冶金、化工和动力三个方面。同时，在炼油、医药、精密铸造和航空航天工业等领域也有广阔的利用前景，各工业部门对所用的煤都有特定的质量要求和技术标准，因此煤炭检测的准确性是对煤炭检测人员的基本素质要求之一。作为煤炭检测人员，不仅要根据煤炭的用途进行煤的质量检测，而且要善于分析判断结果的准确性，查处产生误差的原因，进一步研究减免误差的办法，不断提高分析结果的准确程度。

准确度通常用误差表示，误差是指测量结果与真实值的差，误差

愈小，检验结果愈接近真值，即准确度越高。事实上，真值是不可知的，理论上将无限次测量值的均值作为真值。实际操作中，将几次平行测定的均值作为真值进行各种运算。误差按性质可分为系统误差和偶然误差。系统误差是由于测量过程中某些经常性的原因造成的，它对分析结果的影响比较恒定，会在同一条件下的重复测定中重复地显现出来，如分析方法不够完善，仪器本身的缺陷或使用了未经校正的仪器等。偶然误差是由一些不确定的原因造成的，产生这类误差的原因常常难于觉察，也可能由于个人一时辨别的差异使读数不一样，也可能由于气压、室温、湿度等因素的偶然波动，所以，具体到煤炭检验，从抽 样、制样、检验都应严格按照标准和规范进行。

1．制定正确的抽样方法 抽样必须具有代表性，这是保证检验结果有效性的第一步，因此抽取样品时要注意以下几点： 1.1 抽样前，抽样人员应进行业务培训。熟悉抽样标准，明确采样目的（技术评定、过程控制还是质量控制或商业目的），以确定试样类型（一般煤样、水分煤样、粒度分析煤样或其他专用煤样），初步了解被采煤样存储方式及煤质粒度等特性。

1.2 依据前面所述性息，采样前，首先要先设计专用的采样方案。采样方案是根据实际情况拟定供采样人员使用的作业指导书的第一步，因此应当简单、易懂、可行、具有可操作性，方案确定的采样方法和批量应科学、合理，采样布点及时段应可以涵盖整个被采煤源、子样数量要恰当，最终样品要具有代表性等。

1.3 根据不同的采样方案提前准备采样工具、服装、储存容器等。在送达实验室前，样品的储存一定要保持被采前的原始性，用于水分测定的样品尤其要注意储存过程中的密封性，要尽可能快的送达实验室。

2.及时制备样品

在煤炭检验中，制样是一个不可忽略过程。煤炭采制样所造成的误差可占整个检验误差的40%。对此，GB474 中作了严格的规定。因此，制样一定要严格按照标准，不得随意更改标准中的程序。每次破碎、缩分前，机器和用具都要打扫干净，制样人员在制备过程中应穿专用鞋，以免污染试样。对不易清扫的密封式破碎机处理每个试样前，可用被采样品预先通过机器予以冲洗，弃去冲洗煤后再处理试样。在缩分和破碎样品过程中严禁随意拣弃煤矸石和大块样品。对于湿度较大的煤样不易直接制样时，可在空气中自然干燥，或于40 度烘干煤样制备后要臵于干燥密封的容器中。__ 3.选取合适的标准和方法

检测必须选取正确的标准和合适的方法，出具的数据才有信服力，出具的检验报告才具有效力。产品属于强制性标准的，应首先选用强制性标准；产品不属于强制性标准调整范围的，应选用企业执行的国家推荐性标准、行业标准或企业标准。煤炭检验中主要执行的标准有国标和行标两种，一般大多为推荐性标准，建议优先选用国标和行标，也可自己制定企业标准，但方法的精密度和准确度要有与国标、行标的对比记录，只有精密度和准确度高于国标、行标要求才可采用企标。选择好了标准，就应依据标准规定的检测方法检测。对于已执行新标准的，不能沿用已作废的旧标准。因为新标准中的的检测方法往往克服了原有的一些缺陷，更科学，更先进。对于企业采用自动化程度较高的仪器测定时，所选仪器的方法原理一定要符合相关标准，仪器的精密度和准确度一定要经过权威机构鉴定或校准后方可使用。

4.正确使用和维护仪器

计量器具和检测仪器的示值精确是保证检验结果准确的基础。检测仪器从选择、申购、验收、检定、使用、维修都应建立一套科学有效的管理制度，并且使每个环节都切实可行地处于可控制状态下，才能使检测仪器保持良好的运行状态，从而更好的为检测服务。在煤炭检测中，仪器要有专人管理和维护，每年测量设备都必须通过检定、校准或其他溯源方式确定其量值，保证仪器使用的有效性。对于量热仪、测硫仪等仪器，除进行专业机构进行检定外，检验人员还应定期用标准样品对仪器进行校准，只有对比结果在要求的误差范围内才可进行样品的检验工作。对于水分、灰分、挥发分等重量分析中，干燥前后要尽量使用同一台天平和，天平和砝码要配套使用，新的灰皿、坩埚等在第一次使用前，要洗尽后于测量温度下烘烤一小时以上。

5.严格按照标准和规程检测

增加平行测定的次数可以使偶然误差接近消除，所以，为保证试验结果的准确性，试验过程中要严格按照标准进行平行测试，以剔除偶然误差。煤炭检测中，要尽量使空白降至最低，且要经常通过标样检查校准仪器。例如，在硫的测定中，只有将仪器调整符合要求至标样的检测值和其明示值在误差允许范围内才可正式测量样品，如果测量样品较多或测量时间较长时，中间应穿插做标样，以检测仪器的稳定性；测定水分、灰分时，测量前灰皿、称量瓶要进行恒重，稍冷后臵于干燥器中冷却，且测量前后冷却时间和环境要大致相同；做挥发分时既做到要注意快拿快放、又要保证试样与空气始终处于隔绝状态，重量分析时试样的称量范围应在标准允许的范围内，以使试样在干燥过程中均匀受热。无论检测哪种指标，都应严格按照标准和规程，不得参杂任何随意性和主观性，不得擅自更改规程，最终保证检测结果的客观性和公正性。6.数据记录与处理

6.1 在样品的检测过程中，原始数据的记录应与检测工作同步进行，原始记录最好记录在专用的记录纸或记录本上，不要将数据随意记在废纸上，以免丢失，也不得事后凭记忆补记原始记录。处理数据过程中可以多保留一位有效数字，最终报告结果按相关要求保留有效数 字的个数。

6.2 煤炭检测中，检测结果的报告可分为收到分析基和干燥基，由于各实验室及不同时间检测时所处的环境条件不同，制备和移送样品的过程的差异，导致最终报告结果的可比性较差，因此，检测结果报告时，一般报告干燥基。

7.小结

煤炭作为基础能源之一，其质量的高低，不仅关系到用煤单位的使用效果和产品质量，而且也关系到煤炭企业的声誉和经济效益，甚至也影响到国民经济的发展规模和水平，因此其产品质量的介定就显得尤为重要。作为分析检测人员，只有严格检测，不断提高煤炭检测的 准确性，才能更好指导生产和生活，更好的为地方经济服务。__

1．提高煤炭检测水平探讨

首先，应建立科学可行的质量管理体系。质量管理体系为实验室提供了一种具有科学性的质量管理和质量保证方法及手段，可用以提高内部管理水平；使实验室内部各类人员的职责明确，避免推诿扯皮；文件化的管理体系使全部质量工作有可知性、可见性和可追溯性，通过培训使员工更理解质量的重要性及对其工作的要求；可以使检验质量得到根

本的保证；为客户和潜在的客户提供信心增加竞争实力。另外，在检验工作中还需着重考虑以下3 方面的因素：

1.1 人员

人员素质与水平对实验室工作是至关重要的。人员是最宝贵的资源，一个实验室的水平高低优劣，很大程度上取决于人员素质与水平。

检验人员是检验工作的实际操作者。从事检验的人员必须经过培训、考核，并持证上岗，且具备相关法规、技术知识、操作技能和工作中出现偏离的严重性情况的判断知识；新进中心员工或岗位轮换员工，应进行上岗培训；标准、规程等技术规范变更时，员工应适时培训；检验人员必须有高度的责任感和严谨的工作态度，熟知最新检验标准，掌握检测原理，并熟悉测定步骤。1.2 仪器

仪器设备是实验室开展检测工作所必需的重要资源，也是保证检测工作质量，获取可靠测量数据的基础。对于测试结果有直接影响的仪器设备，应周期制定校准计划，定期执行校准。校准后加贴三色标识，标识上应标明校准日期、有效期、校准单位等内容，保证在检定有效期内使用并符合检测标准的要求。

日常检测工作中，应按说明书或操作规程正确使用仪器，所有的仪器设备应由仪器设备负责人保管、保养、认真填写设备使用记录。仪器设备过载、处臵不当或已显示出缺陷、超出规定限度时，均应停止使用。同时这些设备应予以隔离，以防误用，或加贴标签、标记，清晰标明该设备已停用，直至修复并通过校准或检测表明能正常使用为止。1.3 设施环境

为保证抽样、检测结果的准确可靠，实验室必须配臵相应的设施和环境条件。实验室首先应确保其检测设施及环境条件满足相关法律法规、技术规范或标准的要求。设施条件主要指场地、能源、照明、采暖通风等；环境条件包括内部环境条件和外部环境条件，内部环境条件主要包括温度、湿度、洁净度等；外部环境条件即周围环境因素主要包括灰尘、电磁干扰、电源电压、噪声、振动、有害气体等。这些设施和环境条件一方面应满足相关技术规范或标准要求，避免影响结果的质量或准确性；另一方面，还应确保实验室的安全性。

总之，当实验室出现结果异常时，应从各方面查找原因，不可匆忙重新测定，只有查明原因，解决存在的问题，测试水平才能不断提高 2 煤中全硫的测定

煤中全硫的测定，GB/T 214-2007 中规定有艾士卡法、库仑滴定法和高温燃烧中和法。目前，实验室大多采用库仑滴定法。在本次能力验证中，SX09-A 出现3 个离群值，SX09-B出现1 个离群值，均为库仑法测定。

2.1 出现离群值情况分析

主要针对库仑滴定法分析全硫测定结果出现离群值的原因，可能有：（1）一些实验室测试前未对炉温进行检定和校准，导致测定结果出现较大误差。（2）测试时，系统气路出现漏气或气路不畅，气流速度不符合标准规定。

（3）测试时，未使用与样品值相近的煤标准物质对仪器进行检验。

（4）电解池里受污染电极片应及时清洗，不及时清洗，电解液得不到充分电解，也会造成结果偏低。2.2 技术建议

（1）对炉温应定期检定，并经常检查。（2）整个试验气路的气密性要严格检查；选用干燥空气作载气，流量不应低于1 000 mL/min。（3）在测硫过程中，应保持系统气路通畅。燃烧管进出口连接管应使用耐温的硅橡胶管，各吸收管、电磁泵之间的连接管也应使用优质细口径乳胶管，已经发粘、老化的乳胶管应及时更换。燃烧管出口端的硅酸铝棉也应定期更换，防止在其上粘附三氧化钨粉末及未燃尽的煤粉等。

（4）新配制的电解液为淡黄色，pH 值应在1～2 之间。当电解次数增多，电解液酸度增大，pH 值小于1 或呈深黄色时，就要及时更换。电解液酸度增加，导致测硫结果偏低。（5）电解池内的铂电极及玻璃熔板应保持洁净。在测定煤样时，要求电解池保持完全密封，并要防止电解液倒吸。

（6）每天正式测定煤样前，宜先用废煤样测定（不计结果），以消除电解液存放过程中产生的碘与溴，以免测定结果偏低。

（7）测试时，使用与样品值相近的煤标准物质对仪器进行性能检验，保证仪器性能满足标准要求。

全水分是指煤样的内外在水分的总量。煤中全水分是煤质评价的主要指标之一, 是煤炭计量和计价不可缺少的依据。无论是生产部门, 运输销售部门还是加工利用部门, 都要进行煤炭全水分测定。对于烟煤和无烟煤的商品煤样、生产煤样和煤层煤样均需测定 全水分。全水分测定的一般要求

1.1 煤样的制备

粒度小于13mm 的煤样按照GB474)1996的有关条件规定进行制备。全水分煤样制备过程中, 粒度小于13mm 的煤样破碎, 必须使用专用密封式破碎机, 以避免煤样制备过程中的水分损失。

粒度小于6mm 煤样制备的破碎过程中用水分无明显损失的破碎机。新国标中规定使用MP160型有相同效果的密封式破碎机。

制备方法: 从破碎到粒度小于13mm 的煤样中取出约2kg, 全部放入破碎机中, 一次破碎到粒度小于6mm, 用二分器迅速缩分出500g煤样, 装入密封容器。

1.2 煤样的损失

在测定全水分之前, 应检查装煤样的容器的密封情况, 再将其表面擦拭干净, 用工业分析天平称准到总质量的0.1%, 并与容器上标签所注明的总质量进行核对。如果称出的总质量小于标签上所注明的总质量(不超过1%), 并且能确定煤样在运送过程没有损失时, 应将减少的质量作为煤样在运送过程中的水分损失量。并计算出该量对煤样质量的百分数(M 1), 在计算煤样全水分时, 应加入这项损失。2 通氮干燥法测定

称取一定量粒度小于6mm 的煤样, 在干燥氮气流中(能有效防止年轻烟煤和褐煤在受热过程中的氧化)于105~ 110e 下干燥到质量恒定, 然后, 根据煤样的质量损失计算出水分的含量。2.1 试剂

(1)氮气(GB /T 8979): 纯度为99.9%以上;无水氯化钙: 化学纯, 粒状;变色硅胶: 工业用品。

2.2 仪器设备

(1)小空间干燥箱: 箱体严密, 具有较小的自由空间, 有气体进、出口, 每小时可换气15次以上, 能保持保持温度在105~ 110e 的范围内。

(2)玻璃称量瓶: 直径为70mm;高为35~ 40mm,并带有严密的磨口盖。(3)干燥器: 内装干燥剂(变色硅胶或未调解的块状无水氯化钙)。(4)分析天平: 感量为: 0.001%。(5)工业天平: 感量为0.1g。

(6)流量计: 测量范围100~ 1000m l/m in。

(7)干燥塔: 容量250m ,l 内装干燥剂(变色硅胶)。2.3 测定步骤

用预先干燥并称重过(标准到0.01g)的称量瓶迅速称取粒度小于6mm 的煤样10~ 12g(标准到0.01g),平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖, 放入预先通入干燥氮气并已加热到105~ 110e 的干燥箱中。烟煤干燥1.5h, 褐煤和无烟煤干燥2h后, 从干燥箱中取出称量瓶, 立即盖上盖。在空气中放臵约5m in, 然后放入干燥器中, 冷却到室温(约20m in), 称量(称准到0.01g)。然后进行检查性干燥, 每次30m in, 直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g 或质量有所增加为止。在后一种情况下, 应采用质量增加前一次的质量作为 计算依据。水分在2%以下时, 不必进行检查性干燥。3 空气干燥法

称取一定量的粒度小于6mm 的煤样, 在空气流中、于105~ 110e 下干燥到质量恒定, 然后根据煤样的质量损失计算出水分的含量。3.1 仪器设备

干燥箱: 内附鼓风机, 并带有自动调温装臵, 温度能保持在105~ 110e 范围内;干燥器;玻璃称量瓶;分析天平;工业天平3.2 测定步骤

用预先干燥并称量过(称准至0.01g)的称量瓶迅速称取粒度小于6mm 的煤样10~ 12g(称准至0.01g),平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖, 放入预先鼓风并已加热到105~ 110e 的干燥箱中。在鼓风条件下, 烟煤干燥2h, 无烟煤干燥3h后, 从干燥箱中取出称量瓶, 立即盖上盖。在空气中冷却约5m in, 然后放入干燥器中, 冷却至室温(约20m in), 称量(称准到0.01g)。进行检查性干燥, 方法同通氮干燥法。微波干燥法

煤样臵于微波炉内, 使煤样中水分在微波炉发生器产生的交变电场作用下, 引起摩擦发热, 使水分迅速蒸发。4.1 微波干燥法的特点

(1)微波加热法的能量转换过程, 是在被加热物体内部和表面同时进行。因此, 受热均匀, 水分蒸发速度快。

(2)微波发生器的交变电场越强, 被加热介质的极性分子摆动的幅度就越大;频率越高, 分子间摩擦和碰撞的次数就越频繁。这两种作用都会加剧受热物质受热。

(3)在同一电场作用下, 不同介质的分子极化程度不尽相同, 水分子比其它分子易极化, 因此, 容易受热变成蒸气放出。

(4)微波干燥法不适合无烟煤和焦炭等导电性较强的试样。4.2 方法

称取一定量粒度小于6mm 的煤样, 臵于微波炉内。煤中水分子在微波发生器的交变电场作用下, 高速振动产生摩擦热, 使水分迅速蒸发。根据煤样干燥后的质量损失计算全水分。4.3仪器设备

微波干燥水分测定仪: 凡符合以下条件的微波干燥水分仪都可使用: 微波辐射时间可控、煤样放臵区微波辐射均匀。经试验证明测定结果与通氮干燥法的结果一致。4.4 测定步骤

按微波干燥水分测定仪说明书进行准备和状态调整。称取粒度小于6mm 的煤样10 ~ 12g(称准到0.01g), 臵于预先干燥并称量过的称量瓶中, 摊平。打开称量瓶盖, 放入测定仪的旋转盘的规定区内。关上门, 接通电源, 仪器按预先设定的程序工作, 直到工作程序结束。打开门, 取出称量瓶, 盖上盖, 立即放入干燥器中, 冷却到室温, 然后称量(称准到0.01g)。如果仪器有自动称量装臵, 则不必取出称量。

煤质变化对煤水比影响的分析。概 述

超临界机组由于控制系统的高耦合性, 所以常采取比例控制。其中, 煤水比的控制调节在给水和过热汽温控制中起着决定性的作用。煤水比不是一个固定的数值, 而是随着煤质和负荷工况的变化而改变的。在煤炭资源日益紧张的今天, 锅炉燃烧的燃煤, 往往不是设计时选用的煤种, 煤质成分的变化对于煤水比数值的大小影响很大。所以确定煤质成分变化对煤水比数值影响的大小, 进而更好的控制锅炉给水和过热蒸汽温度, 具有重要的意义[ 1-5]。煤水比计算公式

现依据的锅炉煤水比计算公式, 即国家标准电 站性能试验规程(GB 10184 88)中的锅炉煤水比 计算公式[ 6]。计算公式如式1 所示: 公式的化简与推导

计算煤水比变化量的时候, 作如下化简:取q3 , q5 , q6 为定值, 分别为0.1、0.4、0.32。取冷空气的焓值为30 时的焓值, 为39 kJ/ Nm3。由于灰渣率所占的份额很小, 通常不到10% , 所以灰渣率和炉渣含碳量分别取为定值。灰渣系数取为0.1, 飞灰系数f h 取为0.9。由于目前的电厂锅炉排烟温度为110~ 160 , 在这个温度范围之内, 排烟气体的比热容变化不大, 所以可以取为定值。取定在温度为135

时的各种气体成分的比热容。经过对计算煤水比的公式进行化简和求导, 得到如下计算F/ W 变化量的式子: 公式的计算验证及分析

以某电厂660MW 超临界机组额定负荷工况为 例进行计算, 性能计算的原始数据如表1 所示:

通过对推导得出的公式进行验证, 发现用新的公式所得出的结果与原公式得出的结果相比较, 其相对误差和绝对误差都很小, 能满足实际工程上的需要。通过该矩阵方程, 可以直接得出煤质各种成分变化量的大小对煤水比变化的影响。过量空气系数(烟气含氧量)的变化量对煤水比的影响大小, 是与煤质的应用基C, H, O, S 成分有关系的。当烟气氧量增大1%(绝对值)时, 造成锅炉效率变小0.22542154%, 进而造成煤水比增大2.574 10-4。当燃煤发热量变化100 kJ/ kg 时, 造成锅炉效率变化0.01958%, 进而造成煤水比变化为5.165 10-4。当燃煤灰分变化1% 时, 造成锅炉效率变化为0.085% , 进而造成煤水比变化为9.66 10-5。5。结语

(1)通过对煤水比计算公式的推导化简, 可以分析出煤质应用基各种成分的变化, 以及煤种低位发热量的变化, 烟气含氧量的变化对煤水比变化的影响, 对于给水和过热汽温的控制具有指导意义。

(2)简化的煤水比计算模型, 直观的反映了煤质各种成分变化对煤水比变化影响的大小。

(3)煤质变化对煤水比的影响计算分析, 为超临界机组协调控制的分析打下了基础。

高灰难选细粒煤泥煤质分析及其浮选工艺探讨

细粒煤指粒度小于０．５ｍｍ的煤炭，并且主要是－２００目的细颗粒。随着我国采煤机械化程度的提高，高灰难选细粒煤比例急剧增加，煤泥可浮性很差，并呈现继续恶化趋势，使煤泥分选的矛盾更加突出。钱家营选煤厂为了达到降低精煤灰分的目的，采用了粗选加精选的浮选工艺流程。此工艺的优点是很好地控制了精煤灰分，但是它是以牺牲精煤回收率为代价。为了更好地降低精煤灰分并且保证精煤回收率，本文对钱家营选煤厂的煤质进行了深入分析，并对传统的浮选工艺提出了改造方案。１ 高灰难选细粒煤泥煤质分析 １．１ 矿物组成分析

将制备好的钱家营煤泥样品进行Ｘ射线衍射测试。－０．５ｍｍ煤样Ｘ射线衍射图谱见图１。从图１可以看出，该煤泥的主要矿物成分为粘土类矿物高岭石，此外还含有伊利石、石英等矿物，但含量较低。粘土类矿物是煤中最常见、最重要的矿物质，它在煤中所占的比例很大，分布极广，常见的有高岭石、水云母、伊利石等。当高岭石以细粒或者微细粒嵌布时，如果解离不彻底则难以分离，解离度过细时会使其吸附能力相对增强，并且由于结构单元外层的外表ＯＨ－离子的存在，高岭石的阴离子交换能力相对较高，同时还可以在颗粒界面上吸附有机药剂，使得高岭石极易随气泡上浮而成为精煤，造成精煤灰分偏高。正是由于高岭石本身的性质，当其含量较高时将使浮选过程受到干扰，严重影响分选作业，使煤泥降灰较为困难。

图１ －０．５ｍｍ煤样Ｘ射线衍射图谱

１．２ 红外光谱分析

在煤和煤的衍生物（腐殖酸、氢化产物、溶剂抽提物等）的红外吸收光谱中，各种官能团和基本结构都有其特征的吸收峰。钱家营煤泥的红外光谱谱图见图２。

图２ 原煤的红外图谱

在图２中，图中红外波数为３４００ｃｍ－１左右处的吸收峰主要是酚羟基（－ＯＨ）和胺基的吸收峰，这些基团是氢键化的，可以认为是煤中ＯＨ基团含量的反映。通常，煤的变质程度越弱，则非烃氢含量越高，吸收峰面积也就越大。从图中可以看出，煤样在３４００ｃｍ－１左右的吸收峰为该谱图中较大的吸收峰，说明该煤泥中非烃含量氢较高，故该煤泥变质程度不深。

１．３ 粒度及灰分分析

根据《中华人民共和国煤炭行业标准煤粉筛分

试验方法》（ＭＴ ５８－９３）规定，采用筛孔为０．５

ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．１２５ｍｍ、０．０７４ｍｍ 和０．０４５ ｍｍ的标准套筛对该煤泥进行粒度分析。试验数据 见表１。

从表１的筛分数据中可以看出，表中大于０．５ｍｍ粒级物料含量为５．０４％，为正常混杂；０．２５～０．０７４ｍｍ 粒级物料含量较高，占整个物料的８７．８８％，从粒度组成角度考虑，该粒级是非常有利分选的。

图３ 累积粒度特性曲线

另外，该煤泥细粒级物料含量比较高，０．０７４ｍｍ粒级以下含量达到３８．６４％，累积灰分为２７．２６％，其中－０．０４５ ｍｍ 粒级物料占７．０８％，灰分为２９．４６％。这两个粒级范围内的物料灰分明显偏高，说明该煤泥存在严重的泥化现象，故浮选过程中应注意高灰细泥对精煤的污染问题。因此，在浮选工艺中加入高频筛脱泥环节是有必要的。根据表中累积数据绘制的累积粒度特性曲线见图３。１．４ 密度分析

根据《中华人民共和国煤炭行业标准煤浮沉试验方法》（ＭＴ ５７－９３）所规定进行浮沉试验。重液分别采用四氯化碳、苯和三溴甲烷配制，离心机转速为３０００ｒ／ｍｉｎ。所得数据如表２所示。从表２小浮沉实验结果中可以得到如下结论：该煤泥－１．３ｇ／ｃｍ３ 密度级和＋１．８ｇ／ｃｍ３ 密度级含量较低，中间密度级含量较高，不利于煤泥的分选；中间密度级灰分偏高，如１．５～１．６ｇ／ｃｍ３ 密度级灰分达到２５％左右，说明其可燃体与非可燃体之间呈交错状态，煤－矿物质复合体颗粒多集中于中间密度级。因此中间密度级含量过高，导致煤泥的实际可浮性较差。１．８～２．０ｇ／ｃｍ３ 的密度级灰分相对偏低，说明煤与矸石混在了一起，如果这部分物料得不到有效的解离，会造成浮选尾煤灰分偏低，进而使回收率降低。因此，在浮选工艺中加入磨矿环节是必要的。２ 高灰难选细粒煤泥浮选工艺探讨

通过上面的煤质分析，可以看到煤泥难选的主要原因在于精煤对高灰细泥的夹带以及浮选尾矿中中矿含量较高。精煤对细泥的夹带导致其灰分居高不下，尾矿中的中矿含量居多，导致尾煤灰分偏低，从而最终导致浮选精煤回收率的降低。在传统的浮选工艺中，为了避免精煤对细泥的夹带现象，采用了粗选加精选的工艺，但是抛弃了尾矿中大量的中矿。这也是尾煤灰分低，精煤回收率低的主要原因。为了降低精煤灰分并且提高精煤回收率，对传统粗选加精选的浮选工艺进行了改进，改造后流程如图４所示。

图４ 改造后浮选工艺流程

３ 小结

通过煤质特性分析得知煤中矿物成分呈细粒嵌布，细粒级物料及中间密度级物料含量偏高，对分选极为不利；絮状细泥夹带和物理吸附在煤表面及孔隙中，细粒级物料及中间密度级物料含量偏高，对分选极为不利，细泥污染造成精煤灰分偏高；其脉石矿物中，高岭石为主要脉石矿物，而其他脉石矿物含量均较少，高岭石本身易碎、易泥化的性质是造成难分选的因素之一。针对上述难选煤泥的煤质特性，对钱家营选煤厂的浮选工艺进行了改进。通过两次浮选来保证精煤灰分，并且增加了磨矿工艺来提高精煤的回收率。影响煤质快速灰分仪测定准确性的因素分析

国内焦化厂一般情况下进煤质量分析为12h 一批，在此期间，洗煤质量的优劣仅靠采样工经验来判断，质量偏差很大。为改变这种状况，山西焦化股份有限公司采用XL-6338A 型煤质快速灰分测定仪（以下简称快灰仪），可在很短的时间内得到准确的洗煤质量数据。该测定仪采用双源241Am(3.7GBq)+137Cs(0.37GBq)双γ 射线穿透法, 能消除煤的疏松度、粒度等因素的影响,快速测出煤的灰分和发热量。可有效地解决入厂煤测试数据滞后的问题，对入厂煤质量把关、来煤分类堆放、生产配煤以及生产工艺控制等具有重要的指导意义。1 影响灰分测定准确性的内因分析 1.1 曲线标定的准确性

标定曲线时，根据供户及煤种的不同，标定多条对应的工作曲线，工作曲线标定以实验室重量法所测灰分为准。标定时，必须把煤样的灰分数值放在整个曲线的中间位臵，如该进厂煤灰分数值在8.50%左右，标定曲线时应把8.50%这个数放在曲线的中间位臵，即曲线起点灰分数据至少为5.00%，终点灰分数据至少为11.00%。灰分点配制时，提高灰分的中煤或矸石应是同一煤种的；工作曲线的回归系数应在0.999~1 之间，这样才能保证曲线的准确性，并且要根据不同季节进行不定期校正。1.2 仪器的稳定性

仪器测定前必须进行一定时间的预热。测定一已知煤样的灰分，当达到要求时，再进行其他煤样的测定。测定过程中必须保证仪器避免振动，盛煤样小桶要轻拿轻放。1.3 XL-6338A 快灰仪主要技术参数

煤样粒度：3mm、6mm、13mm、25mm、50mm 均可； 测量时间：1min~3min 可调；

数据保存时间：历史纪录可保存1a；

测试精度：仪器测试值与国标重量法相比(对同

一矿煤样)，低灰分煤≤±0.5%，中灰分煤≤±1%，高 灰分煤≤±1.5%，热值≤±1MJ/kg。2 影响灰分测定准确性的外因分析 2.1 水分实验

洗煤试样采用1/3 焦煤，粒度为≤3mm，堆密度每桶2.53kg。

测试方法：接通仪器电源，待稳定后，把装有洗煤试样的塑料桶放在放样盘上，按下测试按纽，计算机直接输出灰分数据。该洗煤试样重量法灰分结果及同一粒度、堆密度不同水分下快灰仪灰分测定结果见下页表1。从下页表1 可以看出，随着水分的增大，快灰仪所测灰分逐渐减小；水分小于10%时，与实验室重量法测定的灰分结果较为接近。

2.2 粒度实验

洗煤试样采用1/3 焦煤,水分为7.0%，堆密度为每桶2.53kg。实验方法同2.1 节。

该洗煤试样重量法灰分结果及快灰仪灰分测定结果见表2。从表2 可以看出，随着粒度的增大，快灰仪所测灰分变化毫无规律；但粒度小于3mm 时，与实验室重量法测定的灰分结果较为接近。2.3 堆密度实验

洗煤试样采用1/3 焦煤，水分为7.00%，粒度为3mm。实验方法同2.1 节。该洗煤试样重量法灰分结果及快灰仪灰分测定结果见表3。

从表3 可以看出，随着堆密度的增大，快灰仪所测灰分逐渐增大，堆密度为每桶2.53kg 时，与实验室重量法测定的灰分结果较为接近。

影响煤质分析精确度因素分析

煤质分析是指为了了解煤的结构、组成以及性质,采用化学的或者是物理的方法对样品煤进行测试以及研究的过程。煤的工业分析是煤质化验中的常规项目,它主要包括对煤的水分、灰分、可磨性以及挥发分等的测定,还包括对煤中的固定碳进行计算等。虽然煤炭检验标准GB212—91对煤质分析的整个过程都有详细的描述,但是由于分析环境、样品煤的粒度、操作中的人为因素或者是分析系统的误差等,都有可能对煤质分析的结果造成一定的影响。因此,分析这些因素对煤质分析的影响有利于提高分析结果的精度,对提高用煤 的质量具有非常现实的意义。影响煤质分析精确度的主要因素分析 1.1 环境因素的控制

在对样品煤进行化学分析的过程中,化学试剂是分析过程中的关键,而化学试剂又极容易受到环境的影响,导致分析的精确度降低。因此在煤质分析环境的建立过程中,要对化学药剂进行严格的管理和控制,尤其是在分析实验中所用到的氯化汞、三氧化二砷等剧毒试剂,要建立一个严格的登记保管制度,安排专人进行负责和管理,做到用多少取多少,未用完的试剂不得随意洒落和丢弃。同时,煤质分析实验室在确保实验能力建设以及质量管理体系建设的同时,还应该建立一个较完备的实验室环境管理体制。在建立实验室管理体制的过程中,可以参照IS01400l环境管理体系建立的基本要求,制定出对应的控制程序,对实验室的环境行为进行规范。在进行环境控制的过程中要坚持预防为主的观念,对试验分析中的每一个环节都要进行持续的改进。最后,对废弃物进行处理时,要将其分成废液、废气和固态废弃物等类型,进行分类处理,然后按照各种废弃物不同的影响特征对它们进行相应的控制和处理。1.2 煤粉粒度的影响

煤粉粒度对煤质的特性具有重大的影响,而煤质分析对煤的质量具有较大的影响,这可以作为燃煤锅炉的设计及运行调整的基础参数,对于锅炉效率的提高具有重要作用。超细煤粉(0～20um)燃烧作为一种比较先技能的燃烧方式,它具有稳燃效果好、燃烧效率高、氮氧化物排放少以及使用经济性高等特点,可以有效的减弱,甚至消除飞灰在炉内的沉积和结渣现象。1.2.1 煤质工业分析

随着煤粉粒度的减小,其水分的含量基本不会发生变化,但灰分含量增加,挥发分的含量降低。从本文的实验数据来看,混煤煤粉的中径从19.5减小到7.5时,煤粉中的挥发分从29%减小到了26%;而灰分的含量从11.5%增加到了13.1%。这主要是由于煤粉的偏析所导致的。煤主要是由无机矿物质以及部分的有机物所构成的,且在煤粉中并不是均匀分布的,尤其是在磨制过程后,无机矿物质的析出能力将会增大。在不断的重复粉碎过程中,导致随着煤粉越细,灰分的含量越高;不可燃矿物质的含量也增加,挥发分也就自然越低。

1.2.2 元素分析

元素分析结果如图1所示。在图1(a)中,随着煤粉不断变细,C含量有所下降。这主要是由于煤粉偏析导致煤粉中的矿物质含量增加,C含量伴随着可燃物质含量的下降而下降。从图1(b)、(c)中我们可以分析出,随着煤粉的变细,H和N的含量也在降低。煤粉粒度从中位径19.5减小到7.5时,H的含量从4.05下降到3.75%;N的含量从0.75%减小到0.58%。这主要是由于是随着煤粉偏析造成细煤粉中可燃性物质减少,导致H和N含量降低。1.3 煤质分析系统误差控制

分析过程中的系统误差主要是由于仪器、试剂以及测量方法所造成的,在试验的过程中主要做到使用校正好的仪器,试剂的容器一定要清洁同时保证要使用去离子水进行试验分析。同时,酸碱滴定中,要选用正确的、标准的指示剂,以充分的建设滴定误差。__ 结语

煤质分析时保证煤粉质量的关键,在分析试验的过程中要充分的分析试验中影响分析精度的各个因素,努力提高分析的精确度,使粉煤的质量得到可靠保证。

全自动工业分析仪在煤质分析中的应用

1，设备概况

5E-MAG6600 是一种按煤质标准设计的、无煤种限制的工业分析仪器, 可用于仲裁分析。它能全过程自动完成对煤、焦炭、飞灰、炉渣等的水分、灰分、挥发分的测定, 并能计算固定碳、氢、发热量。仪器由两部分组成, 分别用于测量水分和灰分及挥发分。内臵两台万分之一精密电子天平(赛多利斯BS224S), 自动称样、送样, 测定结果自动存储, 分析报表格式可自定义修改, 整个实验过程无需人工干预。120min 内可完成19 个样品的水分、灰分、挥发分测试,平均单样测试时间小于7min。2 测试方法

5E-MAG6600 全自动工业分析仪于2007 年11 月开始在我厂煤质分析实验室使用, 从最初的调试到正式使用, 累计分析煤样542 个。对比分析表明, 煤质分析结果准确, 符合相关标准要求。为了确保检测结果的可靠性, 为入炉煤监督和锅炉燃烧调整提供依据, 采用了两个方法加强煤质监督。首先, 用5E-MA G6600 全自动工业分析仪做煤质工业分析实验时, 每次都用标煤做对比试验,根据再现性临界差验证其它煤样分析结果的可靠性。其次, 每半年采集入厂煤样1 份, 经过充分混合后, 分成2 份, 一份送新疆煤质检验中心做化验分析, 一份用5E-MAG6600 全自动工业分析仪做分析, 对比2 份分析结果, 根据再现性临界差验证分析结果的可靠性和准确性。因水分无标准值, 且排除水分对煤样测试结果的影响, 对测试结果的比较采用干基灰分和干基挥发份的值[ 1]。3 测试结果

3-1 标准煤样分析结果

煤样采用在有效期内有证煤标准物质, 每个标准值都附有给定臵信水平的不确定度。表1 和表2 是2009 年采用的编号为GBW11107j 和GBW11108g 标准煤样的分析结果。

从表中可以看出, 仪器测试值在标准值的范围内, 说明试验仪器分析结果准确、可靠。

3-2与煤质检验中心测试结果的对比

对2009 年取的入炉煤样混合均匀后分为相同重量的2 份, 一份由新疆煤质检验中心做化验分析,一份用5E-MA G6600 全自动工业分析仪做分析,结果对比见表3。

在不同试验室中、对同一试样具有代表性的部分所做的重复测定结果表明, 煤质工业分析结果中挥发分符合表4 和表5 中测定数据的精密度再现性临界差的要求, 但灰分有所偏差, 主要原因是目前煤质分析室采样和制样采样手工方式, 存在系统误差[ 2]。对比其它非煤质工业分析项目, 如热值和全硫, 偏差较小。3-3 与传统试验方法的对比

5E-MA G6600 全自动工业分析仪主要是由内臵天平、2 个加热炉和一套微机系统组成的煤质工

业分析仪器, 仪器组成简单, 操作方便。而传统的煤质工业分析需要电子天平、箱型高温炉、鼓风干燥箱、干燥器、计时器、计算器才能完成水分、挥发分、灰分、固定碳这几个项目, 所需的设备多、操作复杂、时间长。表6 是与传统试验方法的对比。自动称量方式可减少人为原因造成的误差。一套仪器同时完成水分、挥发分、灰分3 项试验分析,既减少了操作步骤, 又节省了试验时间。试验数据自动计算, 不仅节省时间, 还避免了人工计算产生的误差。仪器操作简单, 自动化程度高, 测试速度快,测试结果精确度高。

3-4 校验方式

根据本单位测量管理体系管理手册中对测量不确定度和溯源性要求的规定: 无国家计量检定规 程或不要求计量检定的测量设备, 计量检、校单位根据测量设备的性能和使用要求, 自订校准规范, 校准时填写相应的记录。为此, 根据仪器的使用手册, 编制了5E-MAG6600 全自动工业分析仪校验方法,每半年用标准煤样对仪器自校一次, 以检验仪器的测量准确度。

2009 年自校采用两种标准煤质对仪器进行检验, 数据见表7, 结果显示, 误差在允许范围内。

3-5 煤质检验效果

至今为止, 5E-MAG6600 全自动工业分析仪已经累计使用18 个月, 分析煤样542 个。多次发现入厂煤和入炉煤煤质恶化的情况, 及时报告生产车间,做好燃烧调整, 并向有关部门推荐了煤质较好的煤矿, 保证了热电厂生产的安全性和经济性。4 讨论

(1)采样和制样目前不能实现机械化, 仍是用手工方式, 所需时间长, 工作量大, 因此不能完全满足商品煤样人工采样方法(GB 475-2008)和煤样制备方法(GB 474-2008)的要求, 造成系统误差,在采样和制样精确度上存在一定差距。今后应加强研究样和制样工作的机械化。

(2)挥发分测试需多次调整温度补偿, 才能保证精确度。

(3)仪器应放臵在合适的实验室中, 以减少外界干扰, 并延长仪器的使用寿命。

煤质分析技术培训

企业的竞争核心就是人才的竞争, 拥有一批高业务素质员工的企(事)业单位的竞争力无疑会大大增强, 而要让员工的工作达到专业的规格水准,则离不开严格培训。培训是员工获得发展的重要途径, 通过培训可以使员工获得专业知识, 掌握专业技能和技巧, 从而使员工的个人素质得到全面提高, 工作起来得心应手, 工作质量有保证。如果员工的素质低下, 工作中不断出错, 将会对煤质管理带来困难。通过培训, 员工素质得以提高, 工作有条不紊地进行, 从而可以大大减少管理人员的工作量, 也能使管理者的管理工作变得轻松愉快, 因而专业培训已被越来越多的企(事)业单位所重视。煤质分析技术专业的特点是: 规范性很强, 必须要严格按照现行标准来工作, 来不得半点马虎,由此得到的数据才可靠。笔者从事煤质分析技术专业培训工作数年, 想在此就有关煤质分析技术培训的有关问题简单谈谈自己的一些看法。加强煤质分析技术培训的重视程度

近几年, 参加培训的人数逐年增加, 大企业增加的多, 小企业增加的相对少些。不是所有的单位都主动要求培训的, 相当一部分单位在需要进行资质认定或应付上级单位检查时, 为了拿到合格证书不得已而进行培训, 而不是来自其自身的动力。有些单位可能是出于经费方面的考虑, 只挑选一人或几人参加培训, 再回去教其余的人。外派进行专业培训是对员工工作的一种肯定和鼓励, 是许多员工所渴望的, 许多员工在本岗位上工作了几十年, 却从没有机会参加培训, 这样不但没能提高整个员工队伍的素质, 还容易打击员工的积极性。因为从未参加过专业技术培训, 故一旦出现问题或异常情况就不知道怎么处理, 只能求助于其他技术人员;对于一些异常数据, 更无法准确进行判断。新的标准执行好几年了, 有些单位却浑然不知。如一些方法在标准中早已取消, 但却仍然被应用。比如全水分的测定, GB/ T 211)2007 规定煤样粒度小于13 mm时煤样量为3 kg(旧标准为2 kg), 小于6 mm 煤样量为11 25 kg(旧标准为500 g), 一些单位仍采用旧标准的样量。

以上这些情况, 只需对相关人员进行一些基础知识的培训和标准宣贯即可避免, 否则, 可能会由于数据的不准确而导致结算错误或不能正确地指导生产, 甚至会导致重大的经济损失。2 进一步提高煤质分析技术人员的业务水平人员自身的基础文化知识水平如果较低, 通常接受专业培训的能力要相对差一些。有相当一部分现场采制样人员只有小学文化, 听专业课的时候非常吃力, 加上煤质分析技术涉及到化学、数据处理等多门知识, 基础文化知识水平较低的人学习起来难度较大, 培训对其自身理论水平能力的提高有限, 对该类人员以规范实际操作为主。而对于那些文化知识水平较高的人员来说, 会比较容易地理解并掌握培训老师的理论授课与现场实际操作指导。所以,近年来从事煤质分析的技术人员的文化知识水平虽有所提高, 但仍需继续提高, 为进一步提高煤质技术人员的业务水平奠定必要的基础。3 部分单位对参加培训的人员急于求成

有些单位对于培训很重视, 但不了解煤质分析专业的特点, 对于新上岗人员马上送出去培训或将培训老师请回来培训, 这些人员连最常规的仪器设备、器皿器具等等都没见过, 听课如同听天书。对于新到岗位人员最好事先安排其在本岗位上实习一段时间, 对相关专业知识有了一些初步的认识, 对所学试验操作基本了解, 然后再进行系统的专业培训, 这样效果会明显好一些。还有单位怕影响正常工作而极力压缩培训时间, 恨不能三天就全部学 完, 这样只能学到一点皮毛, 对分析试验项目只能走马观花, 达不到培训的效果。煤质分析涉及到许多分析试验项目, 需进行理论与培训方式, 这样的培训才比较系统和比较完整, 但这要求给每一位学员足够长的时间去认真地学习理论知识, 并在随后进行的实际操作中进一步理解相关理论, 最终达到理论和实践的统一。4 培训合格证书有效期过后需重新培训

培训结束后, 要进行理论考试与实际操作考试, 二者都合格后方可颁发合格证书, 但证书的有效期一般是三年。由于试验原理、试验方法和试验仪器等皆有可能随着科技的发展而变化, 所依据的标准也会进行制(修)定, 为此培训也是有周期性的。培训合格证书到了规定期限后, 需要重新进行培训与考核。实际操作相结合的 5 有层次地进行煤质分析培训工作

更深入的全面的培训需在被培训人员已掌握相关知识和技能以后进行。有些单位选送的人员连最基本的煤质分析技能都没有就直接进行更高一级的培训, 这样不是很妥当。煤质分析是一个实践性很强的专业, 如要获得深入全面的提升, 需要一定的基础, 需在具备一定的实际操作经验和理论水平后进行, 即煤质分析培训工作须有层次地进行。6 选择有资质的培训机构进行培训

提高煤质分析准确性的方法 篇3

关键词：提高;煤质化验分析;准确性

一、提高煤质分析准确性的方法

在对煤炭进行检查的过程中，要控制好检验数据的精度。工作人员进行煤质检验主要有两项主要内容：采集煤炭样品、进行煤炭化验工作。检验人员通过对不同的煤炭的种类进行各种项目的化验，为今后的使用提供基础数据支持，这些数据可以显示煤炭的质量，为保证煤质的检验结果提供了可靠性、真实性，具体操作如下。

（一）对于质检人员来说，科学的工作作风是必备的素质

在煤炭质检的具体操作中质量检验人员时非常重要的，煤炭分析的结果是否准确对质检部门有着很大的影响，检验结果的精确性对影响用户、煤矿企业有着很重要的意义。在进行检查的过程中，质检人员要尽量减少失误，不能出现合格产品弄错的现象，如果出现这种问题就要进行再次的分析，作为工作人员要具备严谨的工作作风，要对检验工作负责，提高煤质检验的准确度和精确度。

（二）严格按照国际标准采取和制备煤样

在煤质检验的过程中，样品在其中起着非常重要的作用，如果样品出现了问题那么之后的工作也会出现很大的问题，样品是检验的源头。在对煤炭进行质量检查时要国际的标准来进行，由于煤炭是一种不均匀的物质，采取科学、准确的检验设备才能确保检验的数据是非常精确的。通过对样品进行煤质的检验我们可以全面的了解产品的质量。如果采取的样品不能很好的反应全部产品真实质量那么对样品的检验就失去了意义。在对商品煤样进行取样的时候，要确保样品的采样和采样位置，在进行采样时要确保几个基本过程，要做好破碎、混匀等空气平衡，确保煤样设备系统粒度和质量之间的关系，为了确保煤样合格，在进行操作中要符合国际标准。

（三）尽量减少分析过程中的误差

实验检验人员对煤质进行检验时一般通过两种方式来对煤炭的质量进行测试：物理和化学的方式，实验的主要条件是各种仪器、仪表、各种化学试剂，为了尽量降低分析过程中的误差要对仪器进行定期的校正。但是就目前我国的情形我国的煤炭分析没有统一的检验标准，这就给检验工作带来了一定的困难，另外，市场上煤质的分析仪器样式不同，从而耽误了测试工作的进行。比如拿发热量测定仪来说不同厂家生产的产品是不同的，如果在使用的过程中仪器的配件损坏了，就只能与该生产厂家联系，厂家把配件寄过来，才能解决问题否则因为仪器的故障测试工作就只能被迫停止了。针对这一现实问题，测试单位购进生产厂家的发热量测定仪时，必须购置全套仪器设备，在一定程度上保证了测定仪器的正常使用。如果想购买另一厂家的量热仪，还是需要整套购进的，这在无形中增加了试验成本。按常理来说，像氧弹、充氧装置等发热量测定仪的常用配件，都应该是通用的。但目前的情况是，生产厂家生产的配件是不同的，所以就需要制订统一的生产标准。

除了上述原因之外，厂家跟不上时代的发展，或者是市场竞争激烈导致部分的厂家适应不了市场的发展。厂家煤质的分析仪器如果出现上述问题对厂家的影响是非常大的，没有统一的配件直接影响厂家的发展，直接阻碍整个测试的进行。另外如果检验时没有按照应有的标准来进行，操作的实验流程也没有相应的规范那么就不能保证检验的准确度。

二、提高煤质分析的准确性的建议

（一）从“重视数量”向“重视质量”转变

在平时的工作中，工作人员时按照上级规定的数量或者是时间进行工作的，这样就可能单纯的重视数量，从而忽视了质量，为了提高工作的质量这种方法应该得以改进。

（二）提高管理水平，提高员工绩效管理

在工作中员工难免会出错，针对出现的错误我们不能一味的批评，要给员工足够的自我反省时间，这样可以提高员工的工作的积极性，从而提高工作的效率，确保具体工作保质保量的完成。

（三）加强检验室的培训工作

为了确保检验的精确度，我们需要对检验室的工作人员进行定期的培训，对传统的企业培训模式进行改革，建立新型的企业培训模式。通过对员工进行定期的培训提高员工学习知识的能力，掌握与国际检验水平相近的检验知识。通过学习国家先进的检验管理逐步加强自身的理论水平提高检验的能力，加强员工的检验效果，通过多种方法的检验提高检查的效果。

（四）对环保型煤质化验分析检测方法的探究

随着科学技术的进步与发展，煤质的分析技术有了一定的提高，国际对于煤质分析相应的标准也有了相应的提高，为了减少不小心打碎水银温度计情况的发生，在分析时将发热量的实验室中增加自动量热议的使用，含水银的温度计目前已经较少使用。还有碳氢实验中所用催化剂已由三氧化二铬改为三氧化钨，有效避免了重金属铬氧化物遗弃对环境产生危害的问题。但是，在其它实验中，比如形态硫的氧化还原法测定中，仍要用到高汞试剂。即便由HgC12转化为HgC12，其毒性和危害性虽已大大降低，但在配置HgC12饱和溶液中仍有危险发生的条件，所以在试验过程中仍需多加小心。总之，煤质分析方法仍然不是很完善，需要对其加以改进。

参考文献：

二道沟井田煤质特征分析 篇4

新疆托克逊县二道沟井田位于托克逊县城西80 km处, 属新疆维吾尔自治区托克逊县阿乐惠镇管辖。井田内可采煤层赋存于下侏罗统八道湾组上段, 含煤5-13层, 可采煤层6层和八道湾组下段, 含煤5层, 可采煤层2层。煤层镜煤最大反射率在0.58~0.87之间, 变质程度低, 变质阶段在Ⅰ-Ⅲ阶段之间, 属低-中变质阶段。煤质以气煤、1/3焦煤为主、少部分不粘煤, 属优质的炼焦及配焦用煤, 也可作为良好的炼油及民用煤[1]。

井田大地构造位置处于天山山间盆地, 吐鲁番山间坳陷的西端, 区内褶皱紧闭, 断裂极其发育, 地质构造复杂。区内为西北、东南、向南倾斜的单斜构造, 煤岩层倾角50°~85°, 局部直立甚至倒转。区内断层发育, 走向以东西向为主, 以逆断层为多, 而且断距大。

2 含煤特征

井田内煤层赋存于侏罗系下统八道湾组 (J1b) 中, 钻探实际控制地层平均总厚513.32 m, 大于0.30 m以上的煤层16层, 其中有编号煤层11层, 由下而上编号为:2、3、4、4-1、5、6、7、8、9、10、11煤, 其中全区可采及局部可采煤层8层, 可采煤层平均总厚度为32.06 m, 可采系数89%。根据该组岩煤层组合特征及分布规律, 将八道湾组 (J1b) 分为上、中、下三段, 各段含煤情况如下:

侏罗系下统八道湾组下段 (J1b1) 钻探实际控制地层平均总厚124.79 m, 见0.30 m以上的煤层4层, 其中全区可采、局部可采煤层2层, 从下至上编号为3、4煤层, 煤层平均总厚13.61 m, 可采系数83%。

中段 (J1b2) 含煤性:中段为灰、灰褐色砾岩, 含砾粗砂岩与细砾岩, 大部分钻孔不含煤, 少数钻孔含煤 (煤层均未编号) , 钻孔1-3含煤2层, 煤厚0.39、0.49 m, 钻孔2-2含1层0.23 m的煤线, 钻孔3-4含煤3层, 煤厚1.00 m、0.38 m、0.94 m, 钻孔5-6含煤2层, 煤厚2.45 m、1.99 m, 钻孔7-5含煤6层, 煤厚0.32~6.38 m, 总煤厚13.94 m, 平均2.32 m。钻孔8-2含煤1层, 煤厚0.51 m, 钻孔8-3含煤3层, 煤厚0.73~3.60 m。该段煤层为零星发育不能成片, 含煤性较差。

上段 (J1b3) 含煤性:地层平均总厚299.95 m, 大于0.30 m以上的煤层9层, 煤层平均总厚18.97 m, 可采煤层6层, 编号为5、6、7、8、9、11煤层, 平均总厚17.81 m, 可采系数94%。

3 煤岩特征

3.1 煤岩特征及煤的物理性质

煤岩宏观特征:煤岩成分以暗煤为主、亮煤次之、丝炭、镜煤少量。宏观煤岩类型以半暗型煤为主, 暗淡型煤次之。

煤岩显微特征:有机组成主要有镜质组和惰质组, 镜质组主要以无结构镜质体中的基质镜质体和碎屑镜质体为主。基质镜质体油浸反射色为深灰色、浅灰色, 不完全显示细胞结构, 表面不纯净且不平整, 略显突起。惰质组以氧化丝质体和碎屑惰质体为主, 氧化丝质体分布较少且结构保存不完整, 油浸反射色为白色, 突起较高。相比较镜质组的分布较惰质组较少。

各煤层煤的平均总成分差别较大, 在去矿物基中:镜质组为68.81%~84.00%;惰质组为11.75%~31.02%。在含矿物基中:显微组分组总量占84.90%~96.65%;粘土类占2.15%~19.08%;碳酸盐类0~0.12%。

矿物组成主要为粘土矿物, 碳酸盐矿物极少, 粘土矿物呈浸染状或薄层状广泛分布。

镜质组最大反射率测试在0.50%~0.67%之间, 井田煤层多数处于Ⅰ-Ⅱ阶变质阶段, 属于低变质煤。

3.2 工业分析、化学性质

3.2.1 工业分析

井田内各煤层除个别见煤点外, 一般平均值:原煤水分0.43%~10.88%, 浮煤水分0.40%~10.80%, 属低水分煤;原煤灰分产率在4.83%~33.82%之间, 平均值为15.47%, 属低~特低灰分煤;原煤挥发分产率在38.34%~58.63%之间, 平均值为45.51%, 浮煤挥发分产率在38.71%~51.61%之间, 平均值为44.80%, 属高挥发分煤。

煤的粘结性:各煤层粘结指数在0~102之间, 有不粘煤、弱粘煤、强粘结性煤、特强粘结性煤;胶质层≤25, 结渣性特征2~8。

元素分析:井田各煤层均属于低变质煤, 煤中的有机质是煤的主要化学成分, 其中碳、氢、氮、氧+硫等元素占主导地位, 原煤中碳含量52.31%~84.58%;氢元素含量2.59%~6.51%;氮元素含量0.98%~2.76%;氧+硫含量8.83%~33.52%。浮煤中碳含量70.88%~84.62%;氢元素含量3.31%~6.35%;氮元素含量1.08%~1.64%;氧+硫含量3.32%~23.71%;以上成果说明各煤层的碳、氢、氮这几种元素含量变化幅度小, 元素含量稳定。

有害成分 (硫、磷、氟、氯) :井田各煤层除个别见煤点外, 一般平均值全硫0.23%~1.03%, 属低~特低硫分煤;磷为0.001%~0.067%, 平均0.011%, 属低磷分煤;氯为0.01%~0.28%, 属低氯煤;氟含量36~178 ug/g, 为特低氟煤;砷含量1~9 ug/g, 一般含量较低, 是良好的炼焦用煤。

3.2.2 化学性质

煤的发热量:井田内各煤层干燥基高位发热量9、11煤为21.96~31.72 MJ/kg, 平均27.30 MJ/kg, 属中~高发热量煤;其它煤层为22.90~32.40 MJ/kg, 属高~特高发热量煤。

煤的灰成分、灰熔融性:各煤层煤灰成分中Si O2为29.25%~37.07%, Al2O3为11.46%~17.45%, Ti O2为0.76%~2.05%, Ca O为14.8%~20.1%, Mg O为2.64%~5.19%, SO3为5.62%~85%, Fe2O3为8.12%~11.21%, K2O为0.34%~1.16%, Na2O为1.12%~1.97%。故煤层属硅质-混合灰分。

由于各煤层的灰成分不同, 故煤的灰熔融性有所不同, 2、4、5、6煤层属较低软化较低流动温度灰;3煤层属中等软化较低流动温度灰;7、8、9、10、11煤层属中等软化中等流动温度灰。

根据《煤的热稳定性分级》 (MT/T 560-1996) 划分标准, 煤的热稳定性情况为:3、4、7煤热稳定低, 5、6、8、9、11煤热稳定性为低至高热稳定性。

低温干馏:井田各煤层的焦油产率, 3、4、6、8煤层属富油煤;2、5、7、9、10、11煤层属高油煤。

3.3 煤类

井田内煤层浮煤挥发分产率在38.71%~51.61%之间, 平均值为44.80%, 粘结指数在0~102之间, 胶质层 (Y) ≤25, 结渣性特征2~8, 根据中国煤炭分类国家标准 (GB5751-86) , 在11煤层中, 有3个煤类, 主要为气煤、气肥煤, 部分长焰煤。

3.4 煤的风化、氧化

根据勘探钻孔的煤质化验资料, 在钻孔1-3、5-8、7-1、7-2、7-4、10-1、11-1、23-1、23-2、25-1中, 煤层在30 m以上时, 煤的灰分高, 发热量相对较低, 离地表越近, 腐殖酸含量越高, 证明煤层已被风氧化, 煤层在30 m以下时煤质正常。7-2钻孔在山顶, 氧化深度达56.15 m, 这说明煤质与煤层风氧化情况, 不仅与构造有关, 与地形也有关系, 地形高, 氧化带深, 地形低, 则氧化带浅。鉴于上述情况, 氧化带的深度确定为垂深30 m。

3.5 煤的工业用途评价

井田内各主要可采煤层为气煤、1/3焦煤及部分长焰煤, 煤层变质程度低, 具有低~特低灰分、低~特低硫分、低磷分、高特~特高发热量、弱结渣性、极易~可磨难磨、较低强度抗碎性、弱~强粘结性、优~良等可选煤, 富油~高油等特点, 是良好的炼油、炼焦及配焦用煤, 还可作为生产新型材料PVC的主要原料。

参考文献

煤质检测信息统计分析系统设计 篇5

摘要：针对煤炭质量检验及煤炭质量统计的分析研究，设计了煤质检测信息统计分析系统，详细介绍了系统设计研发的开发背景，系统设计原则，系统目标，系统架构，主要功能模块，重点解析了监管机构用户模块，煤质检验机构模块，生产企业模块，煤质管理模块，并对煤质检测信息统计分析系统的技术特点进行了概括。

Abstract： Aiming at the coal quality inspection and statistics analysis，design the information system of coal quality inspection.The paper introduced the development background，system design principles，system objectives，system architecture，the main function modules，and focused on analytical supervision institutional users module，coal inspection agency module，manufacturers module，coal quality management module.Meanwhile，the features of the technology which are related to information system of coal quality inspection were also discussed.关键词：煤质检验；煤质管理；统计分析；信息系统

Key words： coal inspection；coal quality management；statistical analysis；information system

中图分类号：P628+.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）17-0204-03

0 引言

2015年开始，我国338个地级及以上城市首次有了全指标空气质量监测的数据。从空气质量监测数据我们可以看到，全国约有80%的城市空气质量超标，其中最重要的超标因素就是PM2.5。从人口分布上来看，大概有85%人口生活在不达标的城市里面。

开发背景

本文设计了煤质检测信息统计分析系统，实现对煤质检验业务的全面支撑，实现对煤质检验信息的收集、分析及综合利用，从而全面提升煤炭质量。为了解决以上问题，帮助煤炭检测机构完善质量管理，提高对产品质量的监控，本文以河北省相关情况为例设计和研究，可适用于其他省市，实现对煤质检验业务的全面支撑，实现对煤质检验信息的收集、分析及综合利用，从而全面提升煤质监管。

系统开发目标、原则

2.1 系统开发目标煤质检测信息统计分析系统应用先进的互联网技术和信息智能处理技术，依托全省煤质检测机构，对河北省境内的煤炭生产企业、销售企业、用煤企业的煤质检测信息进行全方位的采集汇总，统计分析，提高行业监管能力和信息化管理水平，对河北省区域大气污染的成因分析提供依据，辅助领导决策。

2.2 系统开发原则①共享原则。煤质检测信息统计分析系统的建设要在推进煤质检测管理水平的基础上，形成有效的信息资源集中管理模式和资源共享机制。②可靠性原则。煤质检测信息统计分析系统是对煤质检验信息资源的统一管理，监管部门的日常工作对它将存在很强的依赖性，因此需充分考虑系统的可靠性。③高安全性原则。平台建设必须同步实施安全工程，建立基于授权的访问控制模式，逐步完善信息安全保障体系，按照不同的业务内容，采取不同的安全策略，处理好发展与安全、建成与效益的关系，使安全措施成为保障信息资源系统正常运行的重要手段。④易操作性原则。系统界面设计友好生动、操作简便、查询快捷、不需要用户有专门的计算机知识就可以完全掌握。⑤标准化原则。煤质检测信息统计分析系统是开放的系统，系统建立应按照统一的数据编码与规范，实现数据格式标准化。在信息的收集、处理、汇总和传递过程中建立统一的数据接口，保证各层次之间形成高效规范的体系，确保对各种信息的高效收集和利用。⑥易维护和易扩展性原则。预留煤质检验所流程支持功能，并充分考虑业务增加与变更以及未来业务应用的扩展而对系统的性能和功能突出新的要求。

系统架构

煤质检验统计分析系统是一个综合信息采集管理支撑平台，将按照统一的数据标准和技术规范体系，以数据采集技术、信息管理技术及权限管理技术为核心，以互联网为基础，以基于数据共享的分布式空间数据管理，信息融合技术为手段，结合系统安全等先进技术，实现煤质检验信息采集、管理、共享、统计分析，系统平台遵循共同的框架协议、标准规范、公用基础数据与支撑功能的物理载体和软件实现，为煤检业务参与部门提供业务流程管理及决策支持，为其他应用业务系统提供数据和功能支撑。其平台整体框架如图1所示。

3.1 基础设施层基础设施层通过机房及环境、主机系统、存储、网络等软硬件构成了平台的运行环境，保障平台的正常运行，通过各种监测设备及采集设备为平台的监控和分析、数据更新提供了数据来源。

3.2 接口层系统通过接口层实现与外界系统的对接，通过数据交换服务交互各部门业务资源数据。

3.3 数据层数据层包括受检单位基础信息数据库、煤检机构基础信息数据库、煤质检验信息数据库、系统管理数据库四个数据库，同时还包括数据交互模块，专门用于与其他系统的数据交互。

3.4 服?詹? 服务层是通过一系列服务组件管理业务数据，同时提供给应用层业务应用支撑，其主要包括用户管理服务、目录服务、指标管理服务、角色与权限管理服务、数据导入导出模块服务、BI服务、数据服务、接口管理服务等一系列支撑系统应用的技术服务。

3.5 应用层系统平台实现了针对各机构用户的业务应用。包括生产企业子系统、煤检机构子系统、监管机构子系统、后台管理子系统。

3.6 展现层系统平台通过统一登录入口门户进行展现，所有级别的用户可以通过门户的统一入口登录各子系统，用户通过统一门户实现对相应工作的操作。

3.7 用户层平台主要面向主管领导层、相关业务部门、其机构和个人与系统管理员。

3.8 保障机制体制①安全保障体系建设。为保障系统建设和平稳运行，建立完善的网络安全管理制度，设置安全管理机构，由主管级别专人负责。②标准规范体系建设。一是业务标准规范，规定平台包含的基本业务。二是技术标准规范。包括基础架构、存储方式、网络设计、性能设计等。三是数据标准规范。对数据进行标准化定义，包含公共数据源规范、公共代码规范、数据采集与交换规范、数据交叉映射规范。四是安全标准规范。规定应遵循的安全技术和安全管理原则。系统设计与功能模块

根据系统业务逻辑，煤质检测信息统计系统功能模块主要包含以下几块：监管机构用户模块，煤质检验机构模块，生产企业模块，煤质管理模块，功能模块架构图如图2所示。

4.1 监管机构用户模块监管机构用户分为省、市以及县监管机构，不同级别的监管机构可以查看当前管辖区内的煤检所以及生产企业的煤质检验信息。因此，监管机构用户的设计最大特点在于多级权限的设计研发，不同级别用户通过后台权限管理赋予不同权限。同时监管机构用户可以查看煤质检验信息的统计和分析结果。监管机构可以对系统的煤检机构、生产企业、下级监管机构发布工作通知功能。提供模糊检索以及多个指标综合查询的多种方式。

4.2 煤质检验机构模块煤质检验所用户登录系统以后可以查看和修改煤检所的基本信息。煤质检验所可以查看煤质检验信息。煤检所无系统的，可以通过页面填写煤质检验报告单也可以批量导入煤质检验信息。有系统的煤检所，可以定制接口模块自动采集煤质检验信息。煤检所可以查看自己煤检所上报的煤质检验信息，也可以对填写的煤质检验信息进行统计。煤质检验所用户可以接收到监管机构用户发送的通知公告，查看以后并且可以标记位已读。

4.3 生产企业模块系统通过管理员为生产企业建立账户（账户名为该企业组织机构代码）和初始密码，企业登录后进行密码修改、基础信息填写及位置确认。注册成功后企业可以查看其基本信息，也可以修改企业的基本信息。生产企业需要上报该企业的煤炭来源、生产信息和销售信息，通过页面填报的方式或者是批量上报的方式上报企业的批次信息。生产企业可以查看本企业的煤质检验信息并且可以导出煤质检验信息。生产企业可以接收到监管机构用户发送的通知公告，查看以后并且可以标记位已读。

4.4 煤质管理模块煤质管理模块即煤质检测信息的统计分析模块，依据采集来的各项煤质检验数据或导入系统的数据，按照不同批次，不同领域煤检报告信息，对检验结果进行灵活，多样的统计查询，提供查询统计结果报告定制导出功能，及多样化展现形式，包括柱状图，饼状图，条形图，趋势图等多种表现形式，提升系统整体统计分析展现效果。

总结

该系统与与其他同类型系统相比具有5个方面优势：一是定制化煤检报告导出。针对不同的用户，均可以定制模板，按照用户的需求导出，增强用户对本系?y的依赖性。二是多样化的数据录入方式。在线填报、批量导入、映射方式批量导入，减少了人工录入的工作量，提高了煤检局工作效率和正确率。三是全方位多角度的查询及统计方式。多角度汇总煤检报告的报表及查询，通过各个指标全面反映煤炭质量检测信息。四是远程数据共享。通过建立管理信息系统，数据共享功能通过远程即可实现，提高了数据利用率。五是多种形式数据分析。基于电子地图的专题统计分析功能，将统计结果在地图上展现出来，数据清晰化，使用户全面了解煤炭质量信息。

参考文献：

[1]朱兰（美）.质量管理手册[M].机械工业出版社，1999：85-94

提高煤质分析检测的准确性探讨 篇6

准确度通常用误差表示，误差是指测量结果与真实值的差，误差愈小，检验结果愈接近真值，即准确度越高。误差按性质可分为系统误差和偶然误差。系统误差是由于测量过程中某些经常性的原因造成的，它对分析结果的影响比较恒定，会在同一条件下的重复测定中重复地显现出来，如分析方法不够完善，仪器本身的缺陷或使用了未经校正的仪器等。偶然误差是由一些不确定的原因造成的，产生这类误差的原因常常难于觉察，也可能由于个人一时辨别的差异使读数不一样，也可能由于气压、室温、湿度等因素的偶然波动，所以，具体到煤炭检验，从抽 样、制样、检验都应严格按照标准和规范进行。

一、制定正确的抽样方法

抽样必须具有代表性，这是保证检验结果有效性的前提，因此抽取样品要注意几点：

（一）抽样前，抽样人员应进行业务培训。熟悉抽样标准，明确采样目的（技术评定、过程控制还是质量控制或商业目的），以确定试样类型（一般煤样、水分煤样、粒度分析煤样或其他专用煤样），初步了解被采煤样存储方式及煤质粒度等特性。

（二）依据前面所述性息，采样前，首先要先设计专用的采样方案。采样方案是根据实际情况拟定供采样人员使用的作业指导书的第一步，因此应当简单、易懂、可行、具有可操作性，方案确定的采样方法和批量应科学、合理，采样布点及时段应可以涵盖整个被采煤源、子样数量要恰当，最终样品要具有代表性等。

（三）根据不同的采样方案提前准备采样工具、服装、储存容器等。在送达实验室前，样品的储存一定要保持被采前的原始性，用于水分测定的样品尤其要注意储存过程中的密封性，要尽可能快的送达实验室。

二、正确使用和维护仪器

计量器具和检测仪器的示值精确是保证检验结果准确的基础。检测仪器从选择、申购、验收、检定、使用、维修都应建立一套科学有效的管理制度，并且使每个环节都切实可行地处于可控制状态下，才能使检测仪器保持良好的运行状态，从而更好的为检测服务。在煤炭检测中，仪器要有专人管理和维护，每年测量设备都必须通过检定、校准或其他溯源方式确定其量值，保证仪器使用的有效性。对于量热仪、测硫仪等仪器，除进行专业机构进行检定外，检验人员还应定期用标准样品对仪器进行校准，只有对比结果在要求的误差范围内才可进行样品的检验工作。对于水分、灰分、挥发分等重量分析中，干燥前后要尽量使用同一台天平和，天平和砝码要配套使用，新的灰皿、坩埚等在第一次使用前，要洗尽后于测量温度下烘烤一小时以上。

三、及时制备样品

在煤炭检验中，制样是一个不可忽略过程。煤炭采制样所造成的误差可占整个检验误差的40%。对此，GB474 中作了严格的规定。因此，制样一定要严格按照标准，不得随意更改标准中的程序。每次破碎、缩分前，机器和用具都要打扫干净，制样人员在制备过程中应穿专用鞋，以免污染试样。对不易清扫的密封式破碎机处理每个试样前，可用被采样品预先通过机器予以冲洗，弃去冲洗煤后再处理试样。在缩分和破碎样品过程中严禁随意拣弃煤矸石和大块样品。对于湿度较大的煤样不易直接制样时，可在空气中自然干燥，或于40度烘干煤样制备后要臵于干燥密封的容器中。

四、选取合适的标准和方法

检测必须选取正确的标准和合适的方法，出具的数据才有信服力，出具的检验报告才具有效力。产品属于强制性标准的，应首先选用强制性标准；产品不属于强制性标准调整范围的，应选用企业执行的国家推荐性标准、行业标准或企业标准。煤炭检验中主要执行的标准有国标和行标两种，一般大多为推荐性标准，建议优先选用国标和行标，也可自己制定企业标准，但方法的精密度和准确度要有与国标、行标的对比记录，只有精密度和准确度高于国标、行标要求才可采用企标。选择好了标准，就应依据标准规定的检测方法检测。对于已执行新标准的，不能沿用已作废的旧标准。因为新标准中的的检测方法往往克服了原有的一些缺陷，更科学，更先进。对于企业采用自动化程度较高的仪器测定时，所选仪器的方法原理一定要符合相关标准，仪器的精密度和准确度一定要经过权威机构鉴定或校准后方可使用。

五、数据记录与处理

（一）在样品的检测过程中，原始数据的记录应与检测工作同步进行，原始记录最好记录在专用的记录纸或记录本上，不要将数据随意记在废纸上，以免丢失，也不得事后凭记忆补记原始记录。处理数据过程中可以多保留一位有效数字，最终报告结果按相关要求保留有效数 字的个数

（二）煤炭检测中，检测结果的报告可分为收到分析基和干燥基，由于各实验室及不同时间检测时所处的环境条件不同，制备和移送样品的过程的差异，导致最终报告结果的可比性较差，因此，检测结果报告时，一般报告干燥基。

六、严格按照标准和规程检测

增加平行测定的次数可以使偶然误差接近消除，所以，为保证试验结果的准确性，试验过程中要严格按照标准进行平行测试，以剔除偶然误差。煤炭检测中，要尽量使空白降至最低，且要经常通过标样检查校准仪器。例如，在硫的测定中，只有将仪器调整符合要求至标样的检测值和其明示值在误差允许范围内才可正式测量样品，如果测量样品较多或测量时间较长时，中间应穿插做标样，以检测仪器的稳定性；测定水分、灰分时，测量前灰皿、称量瓶要进行恒重，稍冷后臵于干燥器中冷却，且测量前后冷却时间和环境要大致相同；做挥发分时既做到要注意快拿快放、又要保证试样与空气始终处于隔绝状态，重量分析时试样的称量范围应在标准允许的范围内，以使试样在干燥过程中均匀受热。无论检测哪种指标，都应严格按照标准和规程，不得参杂任何随意性和主观性，不得擅自更改规程，最终保证检测结果的客观性和公正性。

七、结论

作为基础能源之一，煤炭质量的高低，不仅关系到用煤单位的使用效果和产品质量， 而且也关系到煤炭企业的声誉和经济效益，甚至也影响到国民经济的发展规模和水平，因此其产品质量的介定就显得尤为重要。作为分析检测人员，只有严格检测，不断提高煤炭检测的 准确性，才能更好指导生产和生活，更好的为地方经济服务。

煤质分析新方法和设备综述 篇7

1 全水

煤的的内在水和外在水之和称为煤的全水分,它代表刚开采出来,或者使用单位刚刚接收到,或即将投入使用的状态下的煤的水分[3]。它影响着煤的使用、运输和储存。

在GB/T 211-2007中规定了测定煤中全水分的方法,包括通氮干燥法(方法A1和方法B1),空气干燥法(方法A2和方法B2)和微波干燥法(方法C)。前两种方法测试周期较长,受外界干扰大,准确率较低,特别不适用于快速测定。而微波干燥法是利用微波加热原理使煤中的水分被加热蒸发,优点是由内向外的干燥。它的测试周期较短,更加适合第三方检测机构进行测试[4]。但是微波干燥法并不适合所有的煤种。随着科技的发展,现已研究了其他方法。

常翠英等[5]采用SDTGA300红外加热水分仪测定了不同煤样中的全水分。该仪器利用电磁辐射传热原理,采用红外加热管直接加热被干燥物,速度快,而且不产生电效应,更加安全。张辉等[6]介绍了光波法测定煤中全水分的方法,比较了光波法和通氮干燥法测定煤中全水分的准确度。在光波法中,光波可以使煤样在较短的时间内快速升温,内外能量同时进行转换,而且受热均匀,从而使水分快速蒸发,煤样得到干燥。研究表明,光波法测定煤中全水分操作简单,测试周期较短,结果准确可靠。

2 工业分析

煤的工业分析是指水分、灰分、挥发分和固定碳4项特性的指标检测的总称[7]。在GB/T 212-2008中规定了煤的工业分析方法,主要是利用恒温干燥箱和马弗炉对水分进行测定。时代在发展,科技在进步,工业分析方法也在日益更新中。

闵凡飞等[8]采用热重技术对多种不同性质的煤进行了工业分析,研究表明,热分析技术的分析结果符合标准方法的测试要求,且有较好的重复性。程伟等[7]研究了试样的不均匀性、坩埚灼烧、试样存放时间和恒温时间设定等对热重法测定煤的工业分析结果的影响,并提出了相应的应对措施。

2.1 水分的测定

GB/T 212-2008中规定的水分测定方法,其干燥时间约为80~130 min。而对于第三方检测机构来说,这段时间较长,需要寻找一种既快速又准确的方法。谭洪波[9]针对西南地区炼焦用煤,研究了快速测定煤中水分的方法。研究表明,干燥时间为20 min时,其结果与国标规定的干燥1 h的结果最大误差为0.04%。该误差在工业分析允许误差范围内。张双全则研究了一种甲苯蒸馏测定水分的方法。该方法依据相似相容原理,将甲苯与水混合形成完全不互溶体系,然后加热至甲苯沸腾。用水分测定管收集气相,经冷凝管冷凝,然后自然分层。甲苯为油相,位于上方。水分为水相,位于下方。由冷凝水的体积便可计算出煤样的水分含量。该法测定时间短,便于操作,测定结果精密度高,重现性好。但由于甲苯是毒性有机溶剂,不适于企业、学校和检测单位等对煤样进行水分的测定[10]。

2.2 灰分的测定

GB/T 212-2008中规定煤中灰分的测定方法如下:将一定质量的煤样放入815℃的马弗炉中,在充足氧气的环境下灼烧,并进行实时的检查性灼烧[11]。该法准确、可靠,但是快速灰化需要1~2 h,缓慢灰化需要3 h左右,耗费时间长。张贵红[12]通过试验和数理分析,对灰分的测定方法进行了改进探讨。结果表明,815℃/60 min/1.0000 g,850℃/45 min/1.0000 g,750℃/45 min/0.5000 g,800℃/45 min/0.5000 g,815℃/45 min/0.5000 g的试验条件下,时间可分别控制在90 min和70 min,较国标上的快速灰化法(2.5 h)缩短了分析时间,提高了工作效率。

2.3 挥发分的测定

挥发分是指煤在规定条件下,隔绝空气加热,并进行水分校正后的挥发物的产率[7]。挥发分的测定十分严格,改变任何试验条件都会给测定结果带来不同程度的影响。加热温度、时间和速度是影响挥发分测定的主要因素[13]。此外马弗炉型号和大小、坩埚的材质和尺寸以及坩埚架的大小和材质都会不同程度地影响测定结果。要准确掌握规定的加热温度,就必须保证马弗炉实际温度与指示温度一致,因此,必须对马弗炉进行定期校正。

3 全硫的测定

在GB/T 214-2007中,测定全硫的方法主要有高温燃烧中和法、库伦滴定法和艾氏卡法[14]。其中库仑滴定法测硫自动化程度较高,操作相对简单,结果比较准确[15],因此用该法测定全硫在煤质检测中应用广泛。

库仑滴定法,是煤样在1150℃的高温炉内,经催化剂WO3的催化,在净化过的空气流中充分燃烧,煤中的硫生成硫氧化物,并被空气流带到电解池中。其中SO2被碘化钾溶液吸收,以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定,根据电解所消耗的电量可计算出煤中的全硫含量[14]。王颖等[16]采用KZCL-3快速智能测硫仪测定煤中的硫含量,该仪器以库伦滴定法为原理,试验结果表明,库仑滴定法测定周期短,操作简单方便,测定结果精密度和准确度高。

在GB/T 25214-2010《煤中全硫测定红外光谱法》中介绍了红外光谱法。该方法是煤样在1300℃的温度下在氧气中燃烧分解,然后气流通过玻璃棉和高氯酸镁进入红外检测池,SO2由红外检测系统测定。红外光谱测定法精密度和准确度高,测定时间短,适于大批量的样品测试,是一种新兴的快速测硫法。

4 热值的测定

煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧产生的全部热量,是衡量煤质的最重要指标之一[10]。发热量的高低,直接关系到生产的稳定运行及成本。测定发热量所用到的仪器就是量热仪。随着科学技术的不断发展,量热仪型号越来越多,功能越来越强大。例如ZDHW-2002智能量热仪,该仪器由单片机进行控制,可自动点火,温度和时间可从液晶显示屏中查看,测试完成后可自行打印数据,一个煤样的测试周期大概15 min左右,操作起来十分方便快捷,且数据准确可靠。ZDHW-2全自动量热仪,也是由单片机来控制的,此单片机较ZDHW-2002智能量热仪的单片机高级。该仪器在自动点火的基础上实现了自动向筒内充水,自动调节水温的功能,全部智能化,并配有串口打印机,实验结果一目了然,根据需要利用USB接口将数据导出。还有ZDHW-6A微机全自动立式量热仪,ZDHW-8微机双控量热仪,ZDHW-2A全自动立式量热仪,ZDHW-6微机全自动量热仪,还有SDC系列量热仪、SDCAM、SDCM系列量热仪等等。

5 结论

本文对目前国内煤炭常规分析项目包括全水分,工业分析,全硫和发热量的方法,仪器设备进行了归纳、总结。但仍有一些方法由于篇幅问题没有归纳,还需要继续讨论。

摘要：时代在进步,科技在发展。煤质分析中各个项目的检测方法和仪器设备也是层出不穷。煤质分析是判断煤炭质量的客观依据,科研单位和第三方检验机构有必要掌握准确且可靠的检测方法,引进先进设备,来提高煤质分析的准确度和精密度,提高工作效率,降低总成本。本文综述了目前国标中常规煤质分析的方法以及国内研究学者对新方法和新设备的探索,以供参考。

安徽省界沟煤矿煤质特征分析 篇8

界沟煤矿位于安徽省濉溪县境内, 含煤地层为二叠系下统山西组和下石盒子组, 揭露煤系地层厚度约315 m, 含4、5、6、7、8、10、11 7个煤组, 含煤20多层, 煤层总厚16.23 m, 含煤系数5.2%。可采煤层6层, 自上而下编号为5-1、5-2、7-1、7-2、8-2、10煤层, 其中7-2、8-2、10煤层为较稳定的主采煤层, 厚度为9.26 m, 占可采煤层总厚的67%[1]。

1 煤的物理性质

该煤矿各可采煤层皆为黑色, 玻璃光泽为主, 少有暗淡光泽及丝绢光泽, 其中5-1、5-2煤层以块状和碎块状较多, 其余各煤层多呈粉沫状, 少量片状。宏观煤岩组分以亮煤和半亮煤为主, 块状者内生裂隙较发育明显。

2 煤的化学性质

2.1 煤的工业分析

界沟煤矿各可采煤层主要煤质指标汇总如表1所示。从表1可看出, 各可采煤层原煤空气干燥基水分平均值为0.81%~1.12%, 以10煤层稍低, 7-2、8-2煤层稍高, 但变化不明显。原煤干燥基灰分平均值为15.68%~24.34%, 其中10煤层原煤灰分含量最低, 5-1煤层含量最高, 各煤层灰分大致呈现随深度的增加而逐渐降低的规律。除10煤层属于低灰分煤以外, 其它各煤层均属中灰煤[2]。各主要煤层原煤干燥无灰基挥发分平均值为30.20%~33.37%, 各主要煤层均属于中高挥发分煤[3], 总体上都有随着深度的增加挥发分逐渐降低的趋势。

注:表中数值均为各测点的平均值, 括号中数值是所测点数 (以下同) 。

2.2 煤的元素分析

各可采煤层元素分析统计情况如表2所示。煤中的碳元素是组成煤大分子骨架的主要元素, 随着煤化程度的不断增高, 煤中碳元素的百分率也越高, 而氧元素的含量会越低。该矿区各煤层碳含量随着煤层深度的增加有逐渐增高的趋势。氢元素是煤中第二重要组成元素, 随着煤化程度的增高, 氢元素有逐渐降低的趋势。

2.3 煤的有害元素分析

2.3.1 煤中的全硫和各种形态的硫

该矿区各可采煤层中的全硫和各种形态的硫含量如表3所示。该矿区各煤层原煤干燥基全硫平均值除10煤层、8-2煤层外, 其余各煤层全硫含量平均值均小于0.50%, 属于特低硫煤, 而8-2煤层全硫含量为0.61%, 属于低硫煤, 10煤层全硫含量为1.12%, 属于中硫煤[4]。通过各主要煤层的各种形态硫含量分析可知, 各煤层中以有机硫为主。从煤中硫的形态来看, 硫分小于0.50%的特低硫煤, 其硫分多为原始成煤物质中转化而来的, 即大多是有机硫。与原煤全硫含量相比, 各煤层浮煤全硫含量有所降低, 但降低幅度不大。因为经洗选后, 煤层中的有机硫难以脱除。

2.3.2 各可采煤层磷、氯、砷含量

该矿区各可采煤层中的磷、氯、砷含量如表1所示。由表1可知, 该矿区原煤磷含量平均值在0.003 8%~0.011 9%之间, 依据《煤中磷分分级》 (GB/T 20475.1-2006) 标准可知, 仅7-1煤为低磷分煤, 其它均为特低磷煤;由于氯和砷的测点较少, 从仅有的样品可知, 各煤层氯含量平均值在0.004%~0.014%之间, 依据《煤中氯含量分级》 (GB/T20475.2-2006) 标准可知, 各煤层均为特低氯煤[5];各主要煤层砷含量平均值为1×10-4%~6×10-4%之间, 依据国家煤炭行业标准《煤中砷含量分级》 (MT/T803-1999) 可知, 该矿煤均为一级含砷煤。

3 煤的工艺性能

3.1 煤的煤灰成分

该矿各可采煤层煤灰成分分析结果如表4所示。从表4可知, 各可采煤层的煤灰组成基本相近, 皆以酸性氧化物为主, 占煤灰成分组成的80%以上, 碱性氧化物均在20%以下, 碱酸比在0.09~0.19之间, 结渣指数为0.03~0.22, 属低污垢组分灰渣, 可使锅炉正常出渣。煤灰熔融性之软化温度 (ST) 在1 260~>1 500℃, 属中等~高软化温度灰;煤灰流动温度 (FT) 1 315~>1500℃, 属中等~高流动温度灰。

3.2 煤的粘结性和发热量

各可采煤层煤粘结性和发热量数据如表1所示。根据胶质层的数据可知, 各煤层胶质层厚度平均值在26.60~36.70 mm之间, 以7-2煤最低, 10煤最高。粘结指数的测值在97~98.7之间, 属特强粘结性煤。各主要煤层原煤空气干燥基发热量 (Qb.ad) 平均值在26.29~30.08 MJ/kg之间, 干燥基高位发热量 (Qgr.d) 平均值在25.73~30.07 MJ/kg之间, 均属高~特高热值煤[6]。

4 结论

(1) 煤类及煤质特征。按照国家标准《中国煤炭分类》 (GB5751-2009) 的划分, 界沟矿井各可采煤层大部分为肥煤, 其中有1/3焦煤。其煤质特征为:以中灰煤为主;中高挥发分~高挥发分煤, 以中高挥发分为主;特低硫~低硫煤, 以特低硫为主;特低磷、特低氯、一级含砷煤;具特强粘结性;具高~特高发热量煤;灰成分皆为酸性灰渣, 低度结渣;中等~高软化温度灰, 以高软化温度灰为主;中等~高流动温度灰, 以高流动温度灰为主。

(2) 煤的工业用途。界沟矿各可采煤层以中灰煤为主, 硫含量一般较低, 中高挥发分, 结焦性较好, 具有高热值, 因此是良好的炼焦用煤 (配煤) 和动力用煤。

摘要：从工业分析、元素分析、有害元素、工艺性质等方面对界沟煤矿各可采煤层的煤质进行了详细的分析与研究, 并探讨了各煤层的煤质特征及其变化规律, 得出了该矿各可采煤层的煤是很好的动力用煤和炼焦用煤 (配煤) 的结论。

关键词：界沟煤矿,煤质分析,工艺性能

参考文献

[1]安徽省煤田地质局第三勘探队.安徽省淮北煤田界沟煤矿资源储量核实报告[R].宿州:安徽省煤田地质局第三勘探队, 2013.

[2]GB/T 15224.1-2004, 煤炭灰分分级[S].

[3]MT/T 849-2000, 煤的挥发分产率分级[S].

[4]GB/T 15224.2-2004, 煤炭硫分分级[S].

[5]GB/T 204752-2006, 煤中氯含量分级[S].

南召煤田煤层赋存特征及煤质分析 篇9

关键词：南召煤田,煤层赋存特征,找矿,煤炭资源

1 煤田地质背景

南召煤田位于秦岭东西向复杂构造带东段南支北侧及一系列平行和斜交的北西向压性、压扭性断裂、褶皱带与北东向新华夏系压扭性断裂斜接复合处。中生代时地壳断裂下陷, 形成狭长的内陆盆地, 沉积了陆相煤系, 后期经燕山运动褶皱隆起, 形成与区域构造线一致的北西—南东向复式向斜, 并伴随有断裂及零星酸性岩浆岩侵入。

1.1 地层

(1) 新元古界宽坪群 (Pt3K) 。

区内发育良好, 与上覆太山庙组呈角度不整合接触, 构成上三叠统煤盆地的基底。岩性以绢云母石英片岩、云英片岩、绿泥石片岩为主, 夹石英岩、大理岩及矽化灰岩等, 局部为片麻状花岗岩。片理方向多为北西—南东向, 倾角较陡, 一般为50～70°。

(2) 上三叠统 (T3) 。

主要为陆相碎屑岩夹煤层 (线) , 局部地区含少量碳酸盐岩和硅质岩, 沉积物来源于下伏地层, 并角度不整合于下伏地层之上, 自下而上分为太山庙组、太子山组。①太山庙组 (T3ts) 。该组厚407～1 281 m, 主要岩性为深灰—黑色黏土岩、砂质黏土岩与长石石英砂岩、粉砂岩互层, 夹煤层 (线) 和硅质岩, 底部为紫红色砾岩、砂砾岩、石英砂岩。为干旱环境下的河流—湿热环境下的湖沼相沉积。根据岩性和含煤特征分上、下2段。下段 (T3ts1) 厚50～300 m, 为该区含煤地层, 其厚度总趋势为西厚东薄。如西部龙潭沟、留山一带厚度为270～300 m, 而东部九里山至瓦房庄一带, 厚度为50～100 m。但就其西部而言, 从龙潭沟—上八里桥—留山, 也有厚—薄—厚的明显变化, 薄的地段其厚度小于50 m。该段全部由碎屑岩组成, 含薄煤0～7层, 岩石粒度由西向东逐渐变细, 西部龙潭沟砾岩多达6层, 粗砂岩比例甚大, 东至留山、九里山以细砂岩为主, 大连山以东则以砂泥岩、泥岩为主, 砂岩含量显著减少。该段有3层标志层:底砾岩 (L1) 厚0～30 m, 位于煤系最底部, 为暗紫色砾岩、红褐色砾岩、砂砾岩、含砾砂泥岩。砾石成分以云英片岩、绿泥石片岩及脉石英为主, 粒径一般2～10 cm, 分选性、磨圆度均较差, 多为砂泥质胶结, 较疏松, 局部硅质胶结, 较坚硬。中部泥岩 (L2) 厚10～30 m, 仅分布于留山、龙潭沟一带, 为灰黑色粉砂质泥岩, 页理发育。以此层顶面为界, 将含煤地层分为上下2个煤组。顶部泥岩 (L3) 厚10～30 m, 位于太山庙组下段顶部, 全区发育, 为灰黑色粉砂质泥岩, 页理发育, 含铁质、硅质结核, 和中部泥岩的区别是其顶部富含硅质。上段 (T3ts2) 厚350～980 m, 以灰黑色粉砂质泥岩、浅黄褐色中细粒石英长石砂岩为主。泥岩中夹薄层砂岩, 常含铁质、硅质结核, 泥岩和砂岩交替频繁, 呈现韵律状构造。②太子山组 (T3tz) 。该组厚534 m, 仅分布于煤田中部留山坡至九里山一带, 三贤山以东零星分布。与下伏太山庙组整合接触。主要岩性为黄褐色、灰黄色厚层状中细粒石英砂岩、石英长石砂岩, 硅质胶结, 岩性均一。质地坚硬, 常构成该区山脉主峰。

(3) 第四系 (Q) 。

区内第四系地层不发育, 仅在沟谷、河流两侧有出露, 主要为坡积、残积和冲积的黄土、红色亚砂土、砂质黏土及松散的砂砾等。

1.2 构造

煤田由一北西—南东向的复式向斜所构成, 包括留山坡—宝山寺、大麦沟—毛庄向斜和沟口—王庄背斜, 同时发育一些横向、纵向断裂及斜切褶皱的断裂。复式向斜东端在高庄正断层附近为第四系覆盖, 进而在丰山以东封闭。西端在卧石沟、水磨垛封闭。它的南翼构造较简单, 倾角较平缓, 一般25～45°。北翼构造复杂, 普遍分布逆冲断层, 地层倾角在60°以上, 局部直立倒转。留山河与口子河之间一段为一箱形复向斜。西部马柿坪向斜为一离开复式向斜主体而单独存在的短轴向斜。区内断裂主要集中在东部, 向斜北翼多发育近于平行褶皱轴的逆冲断层。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩不发育, 仅在马柿坪的北部、南召县城的南部有出露, 呈北西—南东向延伸, 岩性为燕山晚期花岗闪长岩 (γδ5) 。

2 成矿地质条件

南召煤田位于秦岭东西向复杂构造带东段南支北侧及一系列平行和斜交的北西向压性、压扭性断裂、褶皱带与北东向新华夏系压扭性断裂斜接复合处。中生代时地壳断裂下陷, 形成狭长的内陆盆地, 沉积了陆相煤系, 煤层赋存于三叠系地层中。其赋存特征为:①留山以西发育三叠系太山庙组下段下煤组煤层 (主要是二煤) , 留山以东发育三叠系太山庙组下段上煤组煤层 (四、六、七煤) , 留山为过渡带, 同时发育上、下2个煤组的煤层。②煤层呈层状、似层状, 煤层厚度变化较小, 深部有变厚的趋势。③煤田内西部煤层赋存较好, 而东部较差, 向深部煤质变优。

3 煤层赋存分析

三叠纪是我国重要成煤期。南召煤田在三叠纪形成独立的狭长内陆沉积盆地, 沉积了湿热环境下的湖沼相陆相煤系。南召煤田从西到东75 km范围内断续出露 (因第四系覆盖) 煤层 (线) , 依据所处构造位置不同, 划分出6个区。

(1) 马市坪区 (Ⅰ区) 。

该区是一离开复向斜而单独存在的短轴向斜盆地, 盆地内沉积了一套以粗碎屑岩为主的陆相碎屑岩系, 砾岩层特别发育, 含少量泥岩及薄煤层。该区以褶皱构造为主, 除构成盆地的主体马市坪向斜外, 次级褶皱构造特别发育。断裂构造分布在东西两端, 主要有2个正断层。

该区向斜两翼均有薄煤层 (线) 赋存, 二煤层主要赋存于向斜南翼, 出露长度大于10 km, 煤层厚度0.5～1.6 m, 结构较为简单, 顶底板均为粉砂质泥岩。北翼多呈煤线出露。

(2) 龙潭沟区 (Ⅱ区) 。

区内主要分布上三叠统太山庙组下段 (T3ts1) , 厚230～300 m, 是煤田内太山庙组下段最发育的地段, 主要由长石砂岩、硬砂质长石砂岩、粉砂质泥岩及薄煤层组成。该区位于复向斜西端, 受其北分支龙阳向斜的控制, 以褶皱构造为主, 断裂构造居次, 其构造特征和煤田区域构造相似。主要褶皱构造为龙阳向斜。区内断层有正断层和逆断层, 断层多分布在向斜西端及北翼。一般横向断裂发生在成煤以后, 对煤层起着破坏作用。

煤层赋存特征:①该区是煤田内下煤组发育的地段, 厚达200 m, 含煤3层, 二煤层最发育, 为该区主要勘查对象。一、三煤层极不稳定, 厚度多不可采。上煤组地层虽较发育, 但不含煤。②煤层厚度沿走向变化较大, 一般煤厚1.00～4.57 m。③向斜南翼构造简单, 煤层厚度在1 m以上, 倾角平缓, 一般35°;向斜北翼构造较复杂, 煤厚1.73～3.82 m, 倾角较陡, 一般50°。④煤层结构简单, 含夹矸1～2层, 厚0.35 m。

(3) 背阴坡区 (Ⅲ区) 。

区内主要出露上三叠统太山庙组下段 (T3ts1) 、太山庙组上段 (T3ts2) , 太山庙组下段厚50～150 m, 主要由长石砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及薄煤层组成。该区位于复向斜西部, 以褶皱构造为主, 断裂构造居次, 其构造特征和煤田区域构造相似。向倾北翼构造简单, 地层倾向南东, 倾角60～80°;南翼构造较复杂, 地层倾向北东, 倾角30～60°。断裂构造有3条正断层, 2条北东向正断层分布在南翼, 对煤层起破坏作用;分布在北翼的1条正断层近于顺层。

煤层赋存特征:①该区含煤地层是太山庙组下段下煤组, 含煤3层, 二煤层最发育, 为该区主要勘查对象。一、三煤层很不稳定, 厚度多不可采。②煤层在向斜两翼均有出露, 厚度沿走向变大, 一般煤厚0.8～3.2 m。

(4) 留山区 (Ⅳ区) 。

该区位于煤田西部留—宝向斜西端的封闭地段, 复向斜由此向西收缩变窄, 在此地段形成一系列往煤田深部逐渐消失的小褶皱, 构成所谓“耳边状”褶皱。全区以褶皱构造为主, 断裂构造居次, 主要褶皱有孙庄向斜、长沟背斜、官坡—小北庄向斜、沟口背斜。主要断层有下家庄正断层, 小栗坡正断层, 南下湾逆断层。断裂发生在成煤以后, 对煤层起了破坏作用。

煤层赋存特征:该区上、下煤组共含煤6层 (一、二、四、五、六、七) , 以四煤为主要勘查对象, 其他5层煤局部赋存, 厚度多不可采。四煤:郭柏店、小栗坡一带厚1～3 m, 留山镇以南至沟口一带, 煤层普遍变薄。据小煤矿观察, 浅部煤层分叉为2个分层, 间距2～3 m, 煤厚0.8～1.2 m。煤层结构简单, 顶底板均为砂质泥岩。

(5) 太山庙区 (Ⅴ区) 。

该区位于煤田中部留—宝向斜南翼、大麦沟—毛庄向斜东端封闭地段, 总的是一单斜构造, 地层倾向多为北北东, 局部为北北西, 倾角多为20°。断层有鸭河正断层、太山庙正断层、蛮子棚正断层。这些断层多发生在成煤以后, 对煤层起切割破坏作用。

煤层赋存特征:该区主要发育上煤组煤层 (四、六煤) , 四煤为主要勘查对象。四煤:鸭河以东稻谷田附近, 浅部小煤矿煤厚0.8～1.5 m, 局部2.5 m以上。六煤:鸭河以东稻谷田附近, 浅部小煤矿煤厚1.0～2.5 m, 含夹矸1层。

(6) 宝山寺普查区 (Ⅵ区) 。

区内大面积被第四系覆盖, 主要出露上三叠统太山庙组下段 (T3ts1) 、太山庙组上段 (T3ts2) , 其特点是岩性明显变细。太山庙组下段以砂质泥岩、泥岩为主。上段分上、下2层, 下层为钙质砂岩, 上层为泥岩夹少量砂岩。该区位于煤田东部、留—宝向倾南翼, 为一倾向北东的单斜构造, 倾角10～20°。断裂为3条近于平行的横向正断层, 对煤层的赋存起破坏作用。

煤层赋存特征:区内赋存上煤组3层煤 (四、六、七煤) 。西部大连山赋存的四煤, 浅部煤层厚1.2 m, 含夹矸2层。在陶庄附近, 地表有四、六、七煤露头, 四煤厚0.7～1.2 m, 六、七煤厚0.2～0.4 m。

4 煤质分析

(1) 煤的物理性质。

颜色为黑色、亮黑色, 条带色为暗黑色, 金刚光泽, 土状与参差状断口。煤岩成分以亮煤为主, 暗煤次之。中间夹有微量丝炭及少许镜煤条带, 呈镶嵌状分布。宏观煤岩类型以半亮型居多, 间夹少量光亮型与半暗型煤。煤层结构简单, 所见夹矸较少, 层理不甚明显, 质软松散, 多呈粉状与碎块状产出。

(2) 煤岩特征。

煤层显微结构为均一状结构, 局部为条带状结构, 煤岩组分单一, 多为镜煤化基质体, 占92%左右, 多呈均匀的块状及不均匀的棉絮状。半镜化基质仅占5%, 呈碎片、条带状镶嵌于煤化基质体中。丝炭含量极少, 具木质结构的木煤及半木煤出现不普遍, 个别地方可见, 呈不规则三角状, 有受挤压现象。无机组分以黏土矿物为主。煤岩类型属亮煤型和暗亮煤型。

(3) 煤质。

灰分30%～36%, 平均33.2%;全硫含量1.50%～2.99%, 平均2.43%;干燥基高位发热量17.84～23.56 MJ/kg, 平均19.77 MJ/kg, 干燥基低位发热量16.02～21.12 MJ/kg, 平均17.95 MJ/kg。煤层属富灰、富硫贫瘦煤, 可用于地方动力或民用煤, 向深部质量变好。

5 结语

(1) 南阳市属缺煤地区, 工业及民用煤炭完全依靠外地供应, 煤炭供应形势一直非常紧张。特别是南阳市鸭电二期和南阳热电厂一期2个电力项目全部建成投产后, 进一步加剧了目前供煤紧张程度, 严重制约了地方经济的发展。

如何提高煤质分析的准确性 篇10

1 制 样

1.1 煤样制备前的准备工作

制样前, 首先对煤样进行登记编号, 确定煤样的检测项目;然后根据不同煤样、检测项目以及制样的难易程度确定制样方案, 以免煤样受到破坏, 达不到客户要求。当煤样量较少, 而分析检测项目又较多时, 更应制定详细的煤样制备方案, 既要缩减和破碎到符合各种化验项目的要求, 又必须保持煤样的代表性。如果在制样过程中不遵守操作规程, 使用失去代表性的煤样进行检测, 即使分析化验结果很准确也是毫无意义的。

为防止其他因素对煤样的污染, 在每次制样前, 应将制样台面、仪器设备和用具清扫干净;或者在处理煤样前, 用与待制备煤样质量相近的少量废煤样, “冲洗”几次设备, 并用鼓风机吹扫, 以便排净机器内的滞留煤样。为了防止不同煤样之间相互污染, 最好做到专机专用, 避免产生较大误差。

1.2 煤样制备的操作规范

煤样的制备是按规定把较大量的煤样加工成少量具有代表性试样的过程, 包括破碎、掺合、筛分、缩分、干燥等工序, 并需计算制备过程中粒度与质量之间的关系, 以确保送入检测室的煤样符合国家标准要求。整个流程的操作较为复杂, 任一环节出现问题都直接影响煤样的代表性[5,6]。

在煤样的制备过程中缩分是最为重要的一个环节, 其目的在于粒度不变情况下减少试样量, 以减少后续工作量, 最后达到检验所需的煤样质量。而制样误差主要来自这一步骤, 在采样、制样和化验的总误差中, 制样误差占16%。因此, 每一阶段缩分的留样量必须符合标准中规定的粒度与留样量的相应关系, 否则难以保证缩分精密度。缩分过程一般采用人工缩分法, 包括堆锥四分法、二分器法和九点取样法。堆锥四分法操作比较简便, 堆锥过程是使煤样的各部分互相混合, 使各部分组成互相分散且均匀的过程。但从粒度分布来看, 堆锥过程却是粒度离析的过程, 操作不规范会在缩分时产生偏倚, 缩分的精密度较低, 有较大的人为误差。二分器法是一种简单而有效的缩分方法, 缩分前煤样无需混合, 缩分精密度较高, 但在使用二分器缩分煤样时, 缩分前不可混合, 应使试样呈柱状沿二分器长度来回摆动流入格槽。供料要均匀并要控制速度, 勿使试样集中于一端, 勿发生格槽堵塞。缩分后任取一边的煤样, 无需两边交替留样;缩分后水分较高的煤样, 入样不要多, 同时要不停地振动二分器, 以免湿煤样堵塞格槽。九点取样法主要适用于抽取测定全水分的试样。在煤样制备过程中, 如果制样不按标准要求操作, 所引起的误差会严重影响各项指标的真实性, 轻则煤样作废, 重则给客户造成严重的经济损失。因此, 在整个制样过程中都必须严格遵守国家标准, 规范每一环节的操作, 减少误差, 提高所制煤样的代表性。

2 煤质分析过程中应注意的问题

实验室煤质分析化验过程中的误差占煤质分析总误差的4%。在分析煤样的各项指标时, 各实验条件及化学试剂、仪器、设备和仪表等在国家标准中都有严格规定, 应严格按照标准所要求的试验条件和实验方法进行分析。

2.1 溶液的配制

煤质分析中, 除专门规定以外, 一般使用分析纯试剂。在配制溶液时, 要树立“量”的概念, 掌握“精、细、严、松”四个字, 即配制溶液应根据浓度的准确要求来进行, 配制好的溶液还应该注意选择适当的盛放容器。如见光易分解和易挥发的试剂, 应放在棕色瓶中, 并避光保存, 如配制对玻璃仪器有腐蚀性的溶液应存放在聚乙烯瓶中, 避免引入杂质, 影响测定效果。在盛装配制溶液的瓶上, 应及时贴上写有溶液的名称、浓度、配制日期和配制人的标签。

2.2 滴定分析仪器的使用

滴定分析使用的仪器, 使用前必须按规定认真洗涤干净, 洗净的器皿应是内壁能被水均匀润湿而不黏附水珠。如滴定管在滴定前应洗涤干净, 玻璃活塞涂凡士林, 检漏, 标准溶液的装入、调零以及滴定完毕时正确读数的方法等, 都要按标准规定操作。此外, 还需要定期对实验中用到的仪器进行校正。从事化验的人员必须具备严谨、科学的工作态度和踏实的工作作风, 对工作认真负责, 尽可能提高检验数据的准确度。

2.3 煤的挥发分和全水分测定

水分是一项重要的煤质指标, 它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用, 根据煤中水分含量可以大致推断煤的变质程度, 而煤的全水分测定关键是要保证原来煤样的水分没有损失也没有增加。因此必须注意将采集的全水分试样保存在密封良好的容器内, 并放在阴凉的地方。制样操作要快, 全水分样品送到实验室立即测定, 所测煤样的粒度不易过细, 一般小于6 mm。煤的挥发分与煤的变质程度有密切关系, 随着变质程度的加深, 挥发分逐渐降低, 因此可以根据煤的挥发分估计煤的种类;同时可根据测定挥发分后的焦块特性初步估计煤的加工利用途径和热值的高低。为获得可靠的结果, 如采用马弗炉测定其挥发分时, 应定期对热电偶及毫伏计进行校正, 定期测量马弗炉的恒温区, 每次试验最好放同样数目的坩埚, 以保证坩埚及其支架的热容量基本一致, 并严格按照规定的标准控制加热时间 (包括温度恢复时间) 等其它因素。

3 测定方法的要求

在煤质化验中, 除特殊要求外, 每项分析试验应对同一煤样进行两次平行测定。两次测值的差, 如果在同一化验室的允许误差“T”范围内, 则取算术平均值作为测定结果, 否则须进行第3次测定;如3次测值的极差小于1.2 T, 则取3次测值的算术平均值作为测定结果, 否则须进行第4次测定;如4 次测值的极差小于1.3 T, 则取4 次测值的算术平均值作为结果;如极差大于1.3 T, 而其中3 个测值的极差小于1.2 T, 则可取3个测值的算术平均值作为结果。如均未满足上述条件, 则测试结果应全部舍弃, 并检查仪器设备和操作方法, 然后重新进行测定。

4 有效数字的处理

在对煤质分析进行数字修约时, 会带来舍入误差, 而舍入误差是人为引起的, 希望越小越好, 最好是零。一般按“四舍六入五单双”的数据修约规则进行, 其规定如下:当第n位上的数是偶数时, 第n+1位的5则舍去;当第n位上的数是奇数时, 第n+1位的5就进一位, 前后舍的误入差为±5%, 按上述规定, 一次修约出测定结果。由于在第n位上出现奇偶数的概率各为50%, 所以在多次的修约过程中可以互相抵消, 使得舍入误差趋近于零。

5 采用先进检测技术, 提高检验手段

随着科学技术快速发展, 各种先进的检测设备和技术不断更新, 采用现代精密仪器和先进检测技术, 更加快速简便, 大大缩小了人为因素误差。如在测定煤的灰分时, 以前使用电阻箱或者马弗炉, 至少需2.5 h, 现在使用智能马弗炉, 快灰测定只需40 min。又如煤的发热量测定, 20世纪80年代, 主要是人工读取贝克曼温度计的数值, 通过手工计算来得到试验结果;到了90 年代, 国营韶光电工厂通过计算机控制仪器主机的方式研制了电脑量热仪, 用铂电阻取代贝克曼温度计采集温度, 由软件自动计算和处理试验数据, 从而有效缩短了发热量的测定时间, 数据更加准确, 大大缩小了不同化验员之间的人为误差。因此各种先进的检测仪器、设备和技术的研发, 对提高煤质分析数据的准确性非常必要。

6 提高操作人员的技术水平, 减少人为因素影响

煤质分析试验方法具有较强规范性, 虽然误差很难避免, 但质检人员必须具备严谨、科学的工作态度和工作作风, 应强化质量意识, 对工作认真负责, 一丝不苟, 养成良好的科学作风, 时刻保持高度的责任心, 避免因疏忽大意、错误操作、看错、记错而造成过失误差。要定期和不定期对仪器进行维护和保养, 并定期用标准煤样进行校验, 以避免仪器设备带来的系统误差。定期进行实验室间比对以及与标准样品之间的比对, 以便及时校正实验结果, 减少误差, 不断提高测定的准确度, 把好质量检测的每一道关口。另外, 当有新标准颁布时, 及时组织质检人员学习和贯彻, 尽快熟悉新标准, 以便通过新的实验方法得到更加准确的实验数据, 保证检验数据的可靠性和准确性。

参考文献

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