摘要：随着采样机技术的发展，采制样设备的总体水平有了很大的提高，但在实际操作中仍有许多问题有待解决；本文通过对采制样设备在使用过程中出现的常见问题进行了分析，并就如何解决和维修问题提出了相应的对策和意见，以期为煤矿采制样设备的正常运行和维修提供参考。

关键词：煤炭；采制样；设备；常见故障

引言：采制样工作是各有关部门计量煤耗、交易结算的主要基础，是各有关方面强化燃料监管的重要技术手段，因而煤炭的机械化采制样工作需严格按照国家机械采样与制样的相关标准进行，设备使用与管理单位应不断提升对采制样设备的故障处理、运行与维护的能力，进一步增强设备作业的科学化程度，旨在能够提升煤炭机械采制样工作的效率，为生产与交易结算提供可靠的基础。

一、采煤样品

煤是一种无机、有机的混合料，其结构和化学成分都是不均匀的。由于管理水平、运输方式、贮存方式等原因；由于不同的开采方法，煤的品质也是不同的。焦化煤对焦化、粘附性的影响；对灰分等各项品质指标均有很高的要求。同时，为降低焦化过程中的环境污染，焦化工业还需要对其中的有害成分进行控制。煤是一种非均质的混合料，在焦化前，应对其进行标准化的分析。煤质分析的关键是煤质的化验、样品和采样。通过对煤炭质量的调查，在煤炭质量分析中，采样环节的误差占到了80%，在煤炭质量分析中，制样环节的误差在16%左右。这是因为批量煤炭的品质指标是通过少量的样品进行分析获得的，而分析样品则是大量的商品煤炭，并进行了一系列的压缩和粉碎。为了保证煤质分析的准确性，应保证煤样的代表性，在制备和分析中尽可能地减小误差。

二、采样机的常见故障

煤矿采制样设备的常见故障可归结为机械故障和电气控制系统故障。

（一）机器设备的失效

对于采样器的系统，它包括采样头、落煤管和一次给料器；余料回送设备，破碎机，缩分器；由集样器、电子控制系统等构成，只要有一个零件出了问题，就会造成系统的损坏。

（1）一次供料器失效

一次进料器的失效主要有由于物料外溢造成的煤样丢失、由于密封不良而造成的试样含水量、不同煤样间的污染、皮带跑偏、打滑等。

（2）破碎机失效

在制样系统中，破碎机的功能是将试样粉碎至所需的粒径，以便进行缩分机的进一步压缩。目前，环锤式破碎机的失效部位有锤头、筛网、耐磨衬板、转轴、传动部件等。在锤头、筛条上存在过多的磨耗，会导致被粉碎的材料颗粒尺寸增大，造成试样的缩分误差；它会引起机器的异常工作和异常的声响，而且在破碎机的工作中，如果有阻塞，很可能会引起振动。

（3）缩放失败

该设备主要是用来在传送带或下料流中准确地提取分散的材料。缩分器的故障以不能重置为主，一般在2秒之内不能脱离或达到位置限制，就被视为失效。

（4）回收设备失效

余料回送设备主要是在采样系统中进行垂直运输，把采样系统中的废料送回主传送带或余料缓存料斗。在设备进给过程中，要尽可能保证喂料的均匀性，不能超载，否则会引起皮带撕裂、下层堵塞等。另外，要特别留意输送带的工作状态，有无磨损、跑偏、碰壳体、漏斗等情况。

（5）堵煤管道

落煤管道堵塞是采制样设备中的一个普遍问题，是否堵塞不仅与设计有关，还与设备的工作环境密切相关。由于煤炭中的水分含量比较高，很容易腐蚀管子的内壁，导致管子的内壁出现凹凸不平，大量的煤粉附着在管子上，大大缩短了管子的截面；有了挂墙的情况，当大量的煤流下落时，就会产生堵塞的问题。

（二）电气控制系统的失效

现场监测传感器、操作台、配电箱等是采样机的关键部件。目前，煤矿机械采制样设备的控制系统以 PLC为核心，根据生产、维护、管理的需求，配置了各种不同的人机接口。在电气控制系统中，电源失压、电压过低、电源开关断开是最常见的；保险丝熔断，电源板损坏，部分电缆线路老化，传感器信号损失等。

（三）煤矿开采试验不够重视

部分企业对采制样工作的重视不够，导致了在日常工作中对采制样工作的经费投入不够，对其进行有效的监督和检查。有的企业甚至没有将采制样工作列入技术工作，而且采制样工作人员的专业水平、学历水平都不高。有些企业为了节约采样费用，往往会挑选未经严格训练的人员从事采样工作。

（四）采样法不规范

不同的体积对化验单位的影响会造成不同的结果，因为没有检验单位和体积的概念，所以在采样时会出现不规范的情况。采样者在采制和配制过程中并未严格遵循相关的规范，采样者的工作存在着主观因素。如果基础检验单元与所要求的标准不一致，则其子样的数量常常会相应地降低或增大，从而导致在实际的采样过程中样品的数量与所要求的不一致，并且在干燥、缩分、筛分和粉碎过程中也没有严格遵循相关的步骤。

（五）各种设备和工具对于手工采样的要求各不相同

根据相关法规，采样工具直径和尺寸应根据采样煤的额定最大颗粒尺寸而定，采样时应以所采样煤的额定最大颗粒数的3倍为采样仪器的最小直径、宽度和长度，保证每次采样的煤样质量达到对应的粒度最低分样品质量要求。但在实际生产中，采样工具常常不能满足要求，采煤中的煤矸石及煤块不能达到150 mm，造成漏采频繁；对样品的代表性有很大的影响。

（六）采样法的限制

综上所述，机械化采样法实施效果好，可排除人为因素，且样品的代表性较高；但由于清洗设备的难度较大，很容易发生混样。目前，我国大部分焦炭企业采用的采样法都是以手工制样为主，因为煤炭成分的非均匀性会制约着机械化采样。

二、堆煤采样

堆煤采样在生产实践中应用较为广泛，但采样代表性较差，不宜在大型静态煤堆上进行采样。

第一，在采样时，常常只在煤层的表层上布置采样点，而不能采用煤的中部。但由于粒度分聚与离析作用，煤层的表层质量与内部质量存在很大差别，故采用表层的总试样质并不能反映出整个煤种的质量。

第二，按照《商品煤样人工采取方法》的规定，在煤堆的底部、腰部和顶部，应采用样点的形式。一般而言，采样人员对于底部、腰部和顶部位置的判定存在着主观因素，往往因为种种原因而不能采集到顶部的煤样，从而影响采样的精确度。在实践中，采用标准圆锥煤层较为罕见，因此必须采用多种方法，根据煤层的尺寸和形状，选取适当的采样子样点；通常情况下，点位的比例是1：3：5。第三，对于用于仲裁的煤堆，或用于结算的商品煤，可以在装卸过程中进行分层采样；还可以在迁移期间移动煤堆，并完成采样。

三、列车采样与列车顶部采样

在汽车、列车上采样时，一般都是手工采样，仅对车体中间及表层的采样，而下部的煤样难以采集，导致样品的代表性不高。并且，必须在高空作业，劳动强度大，存在一定的安全隐患。所以，采用机械化采样方法，不仅能增加样品的代表性，而且能减少工人的劳动强度，减少安全隐患。在确定了各子样的数量后，应严格遵守"均匀布点"的原则，保证每个煤块的开采都是均等的。分样点的分布应该遵循系统采样或随机采样的方法。以保证样品的代表性，真正反映出煤炭的品质。

四、煤流采样

我国对煤流样品的采样间隔进行了明确的规定，但由于采用手工采样，会出现不同的采样间隔时间，采样人员通常只依靠经验来判定。此外，由于煤流的流速比较大，在人工运输时，采样难度大，存在着一定的安全风险。手工采样法的缺点是，要按煤流的大小，将煤流剖面分成2～3次，以获得一个子样。这就要求采样时要按一定的次序进行，不能反复采样，以免因颗粒大小不同而造成的误差。在GB475-2008中，不建议采用手工采样，如有条件，应尽可能地设置带中间或带末端采样装置，以便对整个煤流进行采煤；同时，保证了一定的时间间隔，增加了样品的代表性。为保证煤流采样精度，必须确定各分样的数量，并规定各分样的质量。在不满足标准条件下，样本数量和样本质量不能满足要求的情况下，不能保证样本的精度。

二、故障处理

（一）主给料器的故障处理

在系统发生供料器故障警报时，应先切断设备的供电，并检查输送带有无跑偏及张力是否适宜，如果有跑偏、打滑等情况；滚筒及皮带的调节。同时，检查进料机的料流成型板的高度，并作必要的调整。在设备恢复电源后，将系统操作设定为人工模式，按下现场启动键，观察电动机的启动情况；如果出现异常，要对电路进行进一步的检测，直到故障被解决。

（二）破碎机的故障处置

若不能将物料从破碎机中排出，则表示其空腔内有物料阻塞的问题，或破碎机停机，这时要立即断电，用肉眼观察破碎机内有无堵料或异物引起的设备卡住；如有需要，要进行清洗，若有出料粒径较大，则要对环锤和筛条进行检查，如发生变形、损坏等问题，应在破碎机故障排除设备正常运转后立即进行更换；同时要积极地检查破碎机马达是否有过热、异常声音等。

（三）缩放机的失效处理

对于缩分机的故障处理，首先要用肉眼观察，看看有没有堵塞的材料或异物，如果有，要及时清理。在装置上电后，应将系统设定成手动状态，开机，观察马达是否正常工作，观察伸缩装置的起止位置和与传送带的相对位置是否合适，并作适当的调节；在故障排除前，可以在自动操作模式下进行采制样品。

（四）废品回收设备的失效处理

在余料回送装置发生故障时，应先检查料仓内有无堵料或异物引起的设备卡住，如果有，则应清除，对由于频繁使用导致的煤流量持续增大，从而导致堵塞；应增设减速装置，适当地减少起重次数，以便能顺利地提高煤流。

另外，还应该检查起重带有无跑偏和张紧情况，如果有问题，要用张紧螺丝来调节。

（五）堵煤管道的治理

落煤管道的材质要耐磨，并能抗腐蚀，可选用不锈钢。对于易结煤的落煤管，在其法兰处要加适当的衬垫，落煤管安装的倾角一般不低于60°，如有需要，可以增大落煤管的截面，使其下落平稳。

（六）电气控制系统的失效分析

首先要对有关设备的配电柜进行仔细地检查，并对其主要元件如空气开关的运行状况进行检测，若过流保护为空，则表示电气控制系统有漏电现象；有可能是连接端子松动，人为因素造成的电线损坏等。若是热继电器起作用，说明电源线路负载过重，热继电器由于温度过高而产生保护作用，此时应对其内部进行检查。在检查控制室的保险丝是否被切断时，若断开，二极管会发出警告信号。在对现场感应器的信号进行检测时，若没有对应的信号，必须调整或替换感应器的感应器，并及时更换感应器和二极管。

三、有关设备维护和维护的意见

煤矿采样设备的日常作业，必须由具备相应专业技术知识的人员监督；对设备的异常噪声，振动和部件的温度进行及时的检测；尤其要检查传送带有无跑偏现象，传送带有无破损，有问题要及时调整。在使用中发生故障时，应立即停机，若不能及时排除故障对设备的影响，应做好相关的记录，并与专业人士进行维修；在装置使用期间，严禁维修零件。在维修时，要经常检查轴承的润滑；在装置使用过程中，必须确保它的缩放仪能够截取整个剖面的煤样，如果不能达到要求，必须按照规定进行调整或替换；对设备破裂部位要认真地检查锤头有无裂纹、有损坏的情况，如有问题要立即更换，以保证装置在任何时候都能正常工作。

结论

机械化采样法在我国已广泛应用，通过分析、研究采制样设备的常见故障和应对措施，可以有效地防止采制样过程中的重大偏差，降低供需双方之间的贸易争端；通过对设备的改进，确保了煤炭质量检测的准确性。

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