摘要：本文以煤矿采制样工艺为基础，对影响采制样精度的因素进行了探讨。并对如何实现煤矿采样的精细管理进行了探讨。本论文的研究可为精细煤质化验的实现及精确性的保证提供理论依据和借鉴。

关键词：煤炭采制样；精细化；探讨

引言：煤炭开采与利用中的重要环节——煤质化验，不仅关系到煤的品质，更关系到煤价以及煤矿企业的经济利益。煤质化验是煤质的检验过程中的一个重要组成部分，其误差来源是煤质检验中的错误方差占96%，煤质的优劣与煤质的关系检测报告。而煤炭开采是一项复杂的生产工艺。要降低生产中的错误，就必须满足高质量的需求。改进生产工艺，严格执行标准。同时，通过对测量数据的精确性评价，使采制样品达到精细的程度。从采制样的实践出发，对在采样进行了分析。根据国家标准，对生产中各环节的错误进行了分析。精细的制样方法，使煤炭质量检验工作更好地开展下去。

一、煤矿开采试样工艺及国家有关规定

煤矿采制样品的生产工艺可分成样品收集和样品准备两部分，以便得到一个可以反映整个采煤现场的实验煤样。煤的开采样品需要根据煤质的变化而进行采样，事先确定煤的来源、种类和数量，额定最大功率，质量状况等。煤质开采样品的设计是：

（一）煤源、煤料和标称最大颗粒尺寸的测定；

（二）决定待测量的参量和所要求的样品的种类；

（三）对所需精度进行测定或假设；

（四）确定是否采用持续采样或不连续采样；

（五）确定将子样并入整体样品的处理（直接或缩小后的混合）以及样品制备；

（六）确定或假设煤的变化率（也就是一次分样方差）和样品、化验方差；

（七）对各采样单位进行采样，并决定各采样单位的子采样数目；

（八）按煤炭额定最大颗粒尺寸来测定总体样品

（九）确定采样方法：系统采样、随机采样或随机采样；一个时基采样或一个质点采样，并决定采样区间；

（十）样品准备，将样品干燥、破碎、混合、缩分等组成，以满足试验要求进行采样；

（十一）对样品采集过程的描述、技术评价、偏差和样品的典型特征进行评价，并做出样品的技术报告。

为使煤矿开采标准化得到规范化，国家在1964年颁布了有关煤矿开采的国家标准。目前，我国现行的国家标准为《煤样的制备方法》、《商品煤样人工采取方法》，并根据ISO18283标准，结合我国煤炭生产、消费的实际，对现行《商品煤质量抽查和验收方法》等进行了比较，不符合现行《商品煤质量抽查和验收方法》的规定，不符合现行《商品煤质量抽查和验收方法》 并将全国煤炭品质检验标准统一，对煤炭采制进行了更为详细的规范，并增加了采样方法和采样精度核定的方案。

二、常见问题

（一）在日常经营中，对采办样工所需的设备经费投入、检查、监督力度不够，忽略了采样工作的重要性。一些单位不把采样法列入技术工作，在人力资源方面存在不足。文化素质不高，有些企业甚至连招聘都不严格。对临时员工进行了简单的训练，不符合国家标准要求。

（二）由于产品批次的差异，检验单位的差异，样品的采集过程也是如此，没有按照规范进行并准备样品，仅依赖于对标准掌握的采样员。对比或小于在标准中所列的基础检验单元中，不得相应地添加或降低试样的数量，在实践中常常出现试样的数量低于国家标准，破碎，筛分，缩分和烘干没有按照指定的步骤进行。

（三）手工采样的仪器的标准不一致。

规定采样工具的长度、宽度或直径不得低于所开采的煤炭样品最大颗粒大小为2.5～3.0%，每次开采时可获得5公斤以上煤炭的数量。但是，在实际应用中，采样器很少，尤其是采用原煤时不能采用+150 mm的煤块和煤渣，导致漏失，样品的可能性比较大。

（四）采用机械采样法可以排除人工因素的干扰。

样品的代表性好，但是清洗的时候不容易，有混合的情况。当前，我国大部分的炼焦公司还在使用手工进行试样。机械化开采也有其缺陷，那就是煤炭本身成分的不均匀性均衡点。所以不管是手工开采，或是机械开采，样品必须按照国家规定进行，并仔细地对采出的样品进行分析。及时解决问题，强化日常运营的管理。

三、采煤样品的错误成因

煤是一种结构复杂、成分不均匀的有机物质与无机物质的混合物，即便是一小批煤，其结构、性质也各不相同，因此，煤样质量仅能反映出被采煤的整体质量。因此，在煤质分析中，采样是一个重要的环节。通过对采煤样的设计分析，发现采煤样的误差来源有：（1）采煤时对采煤的来源、属性等的了解不够透彻，从而影响采样的选取与设计；没有依据煤炭开采和工业标准来测定和评估煤样的精密度，导致样品的偏差较大；（2）采样方式不当，导致采样密度及采样单位不精确，采样品质无法反映采区整体品质；（3）采样者的技术水平不高，无法严格遵循科学、严格的采样法，样品的仪器和设备不符合规范，机械化采样的粗放率超出了允许的限度，导致不合格样品的生产。

（一）抽样中常见问题的原因及解决方法

1、煤层采样

在实际工作中，最常见的是煤堆采样。在各种抽样方法中，具有代表性，特别是在更多的样本中。

采样点是在煤中分布的，而不管采样人员怎样安排。在煤层的表面，在煤层的中央是不能取的。因颗粒的分离和分离聚，使煤层内、表层质量有很大差别，表面质量差。所用的样品质量不能完全代表整个煤炭。

《商品煤样人工采取方法》 GB 475-2008定，煤堆采样点的分布，应按煤堆顶、腰、底分布。同常，采样人员按煤层高度主观地选择顶、腰、底的地点。煤堆顶部的煤样有时不能采集，导致采样系统的偏移顶、腰、底样点的分布比例，要按照煤堆的实际情况确定。合理地选取形状和粒度分布。在现实煤堆，应视具体情况而定，通常可按照1：3：5的比例进行布置。

用于结算的煤堆或仲裁的煤堆采样，在运输时，最好分层采样，或搬迁煤炭。在移动期间采样。

（1）列车上的采样和车辆采样

在手工采样时，只能采集到车体正面或中间部位煤样，不能采用下车煤样，样品的代表性不高。采用总样品数量多、工作强度大、工作难度较高，存在着一定的安全隐患。采用自动化采样，可以对不同层次的煤进行采样，从而有效地防止了煤炭的污染。以上问题已得到解决。

在确定了样品数量后，根据“按“等布”的原则，将各部分的样品进行分配。按“有可能开采出所有的煤炭”的原理来安排各采样点。严谨根据斜线3点，斜线5点，或相交对角线排列的子样品点状、分样点的分布要均匀，使样品具有更好的代表性强度高，能更好地体现煤矿开采的实际情况。

煤流采样

1、国家标准规定了煤流采样的子样间隔期有明确的规定，但在实践中常常根据经验来决定。每个周期的间隔是不同的。煤炭流量太大，运输过程中的皮带的落流区采样困难，有一定的安全风险。

2、一次全剖面采用一次采样不能用手工采样。如，通常按煤流的大小，按一次或二至三次进行横截在对煤流剖面进行一次采样的情况下，采用两次或三次采样。按左、中、右依次进行，采样位置不可交叉错误的重复，否则会导致系统的错误，颗粒的离析。在当采用横截皮带运输机进行采煤时，采样装置应采用在运输皮带上或在煤流中移动，取全部的煤样，由于悬浮式铲除或刮除，由于颗粒的离析，也会造成灰量的升高。建议传送带采样装置尽量装在传送带上采用机械采样机，一次采集煤流截面，采样间隔间隔时间均一，样品的代表性较好。

3、要符合 GB 475-2008 《商品煤的人工采选方法》、《法令》中所述的采样准确度，应首先根据采样准则来决定子样的数量。其次，每一个样品都要符合要求。提出的请求；若样品的质量低于标准，则一次子样无法反映被采样煤样的颗粒成分，无法满足要求的采样精度。因此，提高试样的质量可以改善采收率。样品的精度较高，但样品的质量过大给制样带来了一些困难。

（二）试件的常见问题及解决方法

1、由于人为因素，在手工制作样品时，没有严格按照标准进行。准逐级破碎，筛分，混合，浓缩。按顺序进行粉碎粉碎方式，调整破碎机粒径，以达到所需颗粒。粒径小于规定粒径的粒子将不会再被粉碎崩。每一次破碎、缩小前，都要清洗工具和工具。

2、在准备和分析煤样中，总含水量大于10%的煤样品，为了降低煤的用量，在准备之前先进行初烘干。样品中的湿气，以便通过破碎机，筛子，缩分机。在实际生产中，有些作业人员为了简化作业程序，直接将破碎、过筛筛分、缩分、制样设备不干净，存在混料。

3、煤样的风干方法不统一。有些是天然的冷干工艺，有些采用国家标准建议的工艺，即50℃以下。在烤炉内进行，品质在1小时内的变化不大于0.1%，有为了加速样品的制作，增加样品的干燥温度等。异类方法所得的干燥剂含水量不同。晒煤样品不能很好地掌握好时间，导致煤样长期处在较高的温度下，从而导致煤样发生氧化，对煤样的结焦和结合力有一定的影响。

4、在实验室条件下，制备完全含水量的煤样品，

同时也要考虑到煤炭外部含水量。在制备完全含水量的煤样时，在尽量少经过机械装置的情况下，最佳选择是使含水量最少的处理方式。在生产煤炭样品时，不可反复粉碎、缩分，否则会导致煤体外部水分的分流失去，降低了全部的含水量。原粒径煤样品一次破碎效果最佳，破碎后的样品可以得到完全含水量的样品。

5、空气干燥的湿气只用于修正和转换。这一点，只要不是煤样品被自然或空气干燥。氧化，使煤样的含水量均匀，与周围的湿度保持一致，并不会影响最后的结果。

6、将煤样制作好后，将其置于空气中，以保证其质量。当煤样的湿度和空气湿度达到平衡时，将其装入具有紧密的磨具。瓶口玻璃塞子，通常只有玻璃瓶大小3/4的体积，为搅拌和混合预留了一定的空间。称重在试验之前，必须先将煤样品混合均匀，然后进行称量试验，同时进行破碎试验。碎、缩分时应按照要求进行。

四、对煤矿开采样品的精细控制

由于采煤工艺存在着一定的偏差，导致了采样工作的繁琐，采样不能完全反映出被采煤的整体品质，也无法达到煤质分析的目标；从而使检验的质量和效果出现误差，从而影响到煤的经济效益。因此，严格按照国家标准、工业标准进行煤矿采样工的设计与控制，对于确保采样样的代表性和试验性具有重要意义。

（一）采制样的合理编制

对采煤样品的基本要求是对采煤中的全部微粒进行人工或仪器的收集，在相同的机率下，样品的精确度满足要求。根据采煤的流动形态，可以将采煤样划分为移动式采煤样和静态采煤样，不论采煤类型是什么，都必须了解采煤的来源和特征，选择一个能反映采煤整体质量的采样单位，不能有疏漏和近似抽样，比如，对落流煤层的采样，通常是以时间为基础的；在采样过程中，尽量采用完全剖面，以避免煤流载荷、质量变动的周期与采样时间的重叠，从而避免出现偏差。采样单位应包含符合条件的次采样数量，并制订采样采样的收集方法，如取煤、煤堆采样时，干基灰分为20%，每1000吨的煤样应为60份。当数量确定后，要按“均匀布点”的原则进行分样，比如采用系统采样法对静态煤进行采样，将静态煤分成几块等面积，然后在不同区域的中心顺序采样。确保样品的均匀收集，每个样品必须达到总质量的代表性样品，而样品的质量要按所采集的样品的最大颗粒尺寸来决定，各样品的质量基本相同，不得超出最大偏差；例如，具有50毫米直径的名义最大颗粒尺寸的一次样品质量基准是3.0公斤，而总样品质量为1%的精度应该超过280公斤。

（二）采样设备的选用与应用

采煤样品的采集主要依靠仪器和仪器，主要有两种：一种是大型仪器，另一种是手工采样。不论采用何种仪器、工具，均应符合采制样品的基本要求，并能随着采掘目标的属性而改变时间、采样要求，采样仪器均根据国家或行业标准进行了偏差试验，结果表明，没有明显的偏差。比如，手工采样器必须保证至少能装下一个样品，不能漏液、刀具间距和环距至少为额定最大颗粒尺寸的3倍以上。而对煤样进行采样时，采样设备必须保证一定的采样速率。

（三）试样的精确度分析

采制样精度是指某一次采样测量值与同一种煤的真实值（真值很难判断，通常采用5%的多个误差的抽样结果的平均值）的差值。它的好坏直接影响着煤质分析结果的准确性和代表性。

子样方差确定可以采用直接测定法、参照法和校验法，其目标是在不存在系统方差的情况下，通过不同的方差理论，得到能够代表整个系统样本的子样方差；可以进行灰度假设的校验；

抽样单位变异仅在非连续抽样中起作用，表示各采样单位的差异，若无相关数据，则可设定。

制样方差的计算与抽样方差的计算是一致的。精度值必须符合采制样方案设计时的精度，如不符合样品加密或再进行采样设计、采样收集等。在完成精密度分析后，要对采制样品进行全面的技术总结，并对样品进行适当的保护，并对样品的制作、精度分析等进行详细的记录。

结束语

煤炭是焦化工业的重要原材料，其品质对焦炭的品质有很大的影响。也是企业指导生产的基础，所以，必须保证了煤质分析的精度，保证了煤的品质。煤开采试样是煤质分析中的一个重要环节。煤样的代表性受客观因素与主观因素的影响，客观条件，即煤炭本身成分的不均匀性；主观因素，也就是在采制样的过程中，人为的影响。样品具有很强的代表性，应强化采制管理，规范采样作业，可有效减少人为因素的影响，保证了煤炭质量的准确，保证了优质煤炭的供给。同对采出的问题进行了分析，并提出了相应的解决措施。引导了焦化配煤，稳定地提高了焦炭的品质，为公司带来了良好的经济效益。煤矿采样法是一种技术要求高、工艺复杂的工作。根据国家及工业标准，完成各项工作。对各采制样件进行了细致的管理与执行，在方案设计、现场采样、设备应用、人员选择等各方面的规范要要求，评估和分析采出样品的精度，以确保被测样品的质量。采出样品的精确性，是进行煤炭质量检验的重要依据。煤炭品质检验和被开采的煤炭品质具有代表性最重要的角色。

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