煤炭采制樣知識講座

關(guān)于煤炭采制樣知識講座第1頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章采制樣基礎(chǔ)知識一.采制樣基礎(chǔ)知識1.煤炭是工業(yè)的糧食；2.煤炭是一種性質(zhì)極不均勻的混合物；3.煤炭品質(zhì)的了解需要通過化驗的手段來獲得；4.煤質(zhì)化驗只能通過采取一定量的樣品進行；(1)化驗后的煤炭遭到徹底破壞,失去原有可燃的性質(zhì)；(2)煤炭是大宗產(chǎn)品,計量往往以噸為基數(shù),不可能對大量煤炭都進行化驗,只能從大量的煤中采取一小部分具有代表性的煤樣進行化驗,以驗證煤炭的平均質(zhì)量。定義:從一批煤炭中用科學的手段抽取部分有代表性的煤樣的過程叫采樣.第2頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月二.采制樣的意義

1.采制樣是煤礦商品煤出礦和煤炭用戶以質(zhì)計價提供依據(jù)的需要;2.采制樣是對煤礦和煤炭用戶提供合理配采和調(diào)整燃燒工況,確保安全生產(chǎn)的需要;3.采制樣(仲裁)是解決出賣方和買受方質(zhì)量糾紛的需要.第3頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月三.采制樣常用名詞術(shù)語1.商品煤樣:

商品煤樣是指代表商品煤平均性質(zhì)的煤樣,用以確定供給用戶煤炭的平均性質(zhì)。商品煤樣的關(guān)鍵是具有代表性,能代表大批量商品煤的平均質(zhì)量。2.煤層煤樣：

是指按規(guī)定在采掘工作面、探巷或坑道中由一個煤層采取的煤樣。第4頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.分層煤樣：

分層煤樣是煤層煤樣的一種，是按規(guī)定從煤和夾矸的每一自然分層中分別采取的煤樣．４.可采煤樣：

可采煤樣是煤層煤樣的一種，是按采煤規(guī)定的厚度應采取的全部煤樣（包括煤分層和夾矸層）。第5頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

５.生產(chǎn)煤樣：

生產(chǎn)煤樣是指在煤礦正常生產(chǎn)情況下，按規(guī)定采取的能代表一個煤層生產(chǎn)煤性質(zhì)的煤樣。

6.檢查煤樣：

檢查煤樣是指選煤廠為了檢查和控制各工序的煤炭質(zhì)量與機械設(shè)備的工藝效果而采取的煤樣。

7.子樣：

子樣是指采樣器具操作一次所采取的或截取一次煤流全斷面所采取的一份煤樣。

第6頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月8.分樣：

分樣是指由若干子樣構(gòu)成的代表整個采樣單元的一部分煤樣。9.總樣：

總樣是指一個采樣單元取出的全部子樣合并成的煤樣。10.采樣單元：

采樣單元是指從一批煤中采取一個總樣所代表的煤量。第7頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月11.批

批是指需要進行整體性質(zhì)測定的一個獨立煤量，也可視為一個分析化驗單位。12.標稱最大粒度

標稱最大粒度是指篩上累計物質(zhì)量百分率接近（但不大于）５％的篩子相應的篩孔尺寸。第8頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月四.煤炭的最大粒度的定義的理解

按照《煤炭篩分試驗方法》(GB477-)規(guī)定的篩子過篩，篩上物累計含量接近５％（但不大于５％）的那個篩孔的尺寸，稱為該種煤炭的最大粒度（即標稱最大粒度）．第9頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例１.

篩分試驗結(jié)果如下：

150mm100mm50mm25mm＜25mm1.0%2.0%3.0%5.4%88.6%

因為50mm篩子的篩上累計物的含量是6％按標稱最大粒度的的定義，因此，此種煤炭的最大粒度應為100mm.舉例2.

篩分試驗結(jié)果如下：＞150mm150~100mm100~50mm50~25mm＜25mm1.2%34.5%50.7%5.6%8.0%此種煤炭的最大粒度理所當然應為150mm.第10頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月五.煤炭的生成

煤炭是地殼運動的產(chǎn)物,幾億年前古生代,中生代,幾千萬年前的新生代時期,大量植物的遺體,經(jīng)過復雜的生物化學和物理化學作用,轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾?這個過程稱之成煤作用.成煤作用分為兩個階段:1.泥化階段—低等植物形成腐泥,高等植物形成泥炭;2.煤化階段—地殼運動下沉,腐泥和泥炭在長期受到地殼高溫和高壓的作用形成煤炭.

煤化不斷加深,泥炭變成褐煤,煙煤和無煙煤.

我國最主要的聚煤時期是:石炭紀27.5%,二疊紀30.4%侏羅紀38.8%第三紀2.8%其他占0.5%第11頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月六.煤炭的宏觀組分和顯微組分

1.肉眼或借助放大鏡觀察到的煤炭組織部分叫煤炭的宏觀組分.

宏觀組分:(1).鏡煤組分

(2).絲煤組分

(3).暗煤組分

(4).亮煤組分

第12頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月A.有機組分

(1).鏡質(zhì)組分

(2).絲炭化組分

(3).穩(wěn)定組分B.無機組分

(1).粘土組分

(2).硫化物組分

(3).碳酸鹽組分

(4).氧化物組分

(5).硫酸鹽組分

2.經(jīng)特殊加工處理的煤炭磨片在顯微鏡下,借助透射光或反射光觀察到的煤炭組織部分叫顯微組分.

顯微組分:第13頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月M—水分,%;GR.I--粘結(jié)指數(shù);

A—灰分,%;Y–焦質(zhì)層最大厚度,mm;V—揮發(fā)分,%;X–焦塊最終收縮度,mm;FC-固定碳,%;PM--透光率,%;S—硫分,%;HGI—哈式可磨指數(shù).Q—發(fā)熱量J/g或MJ/kg;七.煤質(zhì)分析試驗的符號與結(jié)果表述1.煤質(zhì)分析試驗的符號

(1).各分析試驗項目的符號用英文名詞第一個字母或縮略字,以及各化學成分的元素符號或分子式作為它們的代表符號.下列符號為煤炭分析試驗項目專用符號:第14頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)對各分析試驗項目的進一步劃分,采用相應的英文名詞的第一個字母或縮略字標在有關(guān)符號的右下角.分析試驗項目中采用的下標有下列幾種:f--外在或游離;gr,p–恒壓高位;Inh-內(nèi)在;gr,v–恒容高位;o--有機;net,p—恒壓低位;P--硫化鐵;net,v—恒容低位;S--硫酸鹽;b--彈筒;t--全.第15頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)為了區(qū)別以不同基準表示的煤炭分析結(jié)果,采用下列英文單詞首寫字母,標注在有關(guān)項目符號的右下角,項目細劃分符號后面,用逗號分開.ad—空氣干燥基;ar—收到基;d--干燥基;daf--干燥無灰基;dmmf--干燥無礦物質(zhì)基.

例如:空氣干燥基全硫,以St,ad表示;

干燥基灰分,以Ad表示;

低位收到基發(fā)熱量,以Qnet,ar表示.第16頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.煤質(zhì)分析試驗的結(jié)果表述(a)數(shù)據(jù)修約規(guī)則:(四舍六入五單雙)

凡末位有效數(shù)字后面的第一個數(shù)字大于5,則在其前面增加1;

凡末位有效數(shù)字后面的第一個數(shù)字小于5,則其前面舍去;

凡末位有效數(shù)字后面的第一個數(shù)字等于5,而5后面的數(shù)字并非全部為0,則在5前面一位增加1,5后面的數(shù)字全部為0時,5前一位為奇數(shù)時,則在奇數(shù)上加1,5前一位為偶數(shù)時(包括0),則將5舍去.

所擬舍去的數(shù)字,若為兩位以上數(shù)字時,不得連續(xù)進行多次修約,應根據(jù)擬舍棄數(shù)字中左邊第一個數(shù)字的大小,按上述規(guī)則一次修約出結(jié)果.第17頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例３.

請將以下數(shù)據(jù)修約為二位小數(shù):15.245;15.2451;15.2560;15.2550;15.2349.解:15.245修約為

15.24;15.2451修約為

15.25;15.2560修約為

15.26;15.2550修約為

15.26;15.2349修約為

15.23.第18頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(b)測試報告結(jié)果表達名稱測試結(jié)果報告結(jié)果全水分小數(shù)點后一位小數(shù)點后一位工業(yè)分析小數(shù)點后二位小數(shù)點后二位

元素分析小數(shù)點后二位小數(shù)點后二位

全硫分小數(shù)點后二位小數(shù)點后二位

發(fā)熱量

J/g個位十位

MJ/kg小數(shù)點后三位小數(shù)點后二位

第19頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月七.基準的基礎(chǔ)知識

1.什么是基準?

在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中,有時為了某種目的,將煤炭中的某些成分除去后重新組合,并計算其組成后的百分含量,這種組合體稱之為基準.

基準簡稱為基,基是表示以什么狀態(tài)下的煤樣為基礎(chǔ)而得出的化驗結(jié)果.

常用的基準有:收到基(ar),空氣干燥基(ad),干燥基(d),干燥無灰基(daf)和干燥無礦物基(dmmf)五種.第20頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1)收到基(asreceived)—以收到狀態(tài)的煤為基準;(2)空氣干燥基(airdrybasis)—以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準;(3)干燥基(drybasis)—以假想無水分狀態(tài)的煤為基準;(4)干燥無灰基(dryashfree)--以假想無水分無灰分狀態(tài)的煤為基準;(5)干燥無礦物基(drymineralmatterfree)--以假想無水分無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準;第21頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.新舊基準的對比

新符號是以英文名首寫字母縮寫,舊符號用漢語拼音名首寫字母縮寫.

新基準收到基空氣干燥基干燥基干燥無灰基干燥無礦物基

符號

aradddafdmmf

舊基準

應用基分析基干燥基可燃基有機基

符號

yfgrj第22頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.基準百分含量表達式收到基:工業(yè)分析Mar＋Aar＋Var＋FCar＝100%元素分析Car＋Har＋Oar＋Nar＋Sc,ar＋Aar＋Mt＝100%空氣干燥基:工業(yè)分析Mad＋Aad＋Vad＋FCad＝100%元素分析Cad＋Had＋Oad＋Nad＋Sc,ad＋Aad＋Mad＝100%干燥基:工業(yè)分析Ad＋Vd＋FCd＝100%

元素分析Cd＋Hd＋Od＋Nd＋Sc,d＋Ad＝100%干燥無灰基:工業(yè)分析Vdaf＋FCdaf＝100%元素分析Cdaf＋Hdaf＋Odaf＋Ndaf＋Sc,daf＝100%第23頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月4.基準換算基準換算可用下列公式進行

y＝kx0式中:y---要求的新基準百分含量;x0---已知的原基準百分含量;k---基準換算比例系數(shù)(見k值系數(shù)表).第24頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月k值系數(shù)表ky

x0

收到基（ar）

空氣干燥基（ad）

干燥基（d）

干燥無灰基（daf）

收到基（ar）

空氣干燥基（ad）

干燥基（d）

干燥無灰基

(daf)第25頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月5.基準換算舉例

舉例4.以下列入廠煤檢驗結(jié)果,計算出干燥基灰分(Ad),干燥基全硫(St,d),干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)和收到基高位發(fā)熱量(Qgr,ar)各是多少?Mt＝5.0%Mad＝1.50%Aad＝23.85%Vad＝18.20%St,ad＝2.50%Qgr,ad＝25.925MJ/kg解:干燥基灰分(Ad)Ad＝Aad×＝23.85×＝24.21%;

干燥基全硫(St,d)St,d＝St,ad×＝2.50×＝2.54%;

干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)Vdaf＝

Vad×＝18.20×＝24.38%;

收到基高位發(fā)熱量(Qgr,ar)Qgr,ar＝Qgr,ad×＝25.925×＝25.004MJ/kg.第26頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月九.中國煤炭分類1.為什么煤炭要分類?

要合理的利用煤炭資源,就必須對作為主要固體燃料的煤炭進行既科學又實用的分類,以適應各工業(yè)行業(yè)的不同技術(shù)要求,同時,也便于各工業(yè)部門的選用,以達到各種煤炭為原料或燃料的設(shè)備有最高的效率保證合格的產(chǎn)品質(zhì)量.

例如:

煉焦:要粘結(jié)性好的煤炭;

制氣:要粘結(jié)性差的揮發(fā)分高的煤炭;

鍋爐:要揮發(fā)分和發(fā)熱量均高的煤炭..第27頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.煤炭分類的依據(jù)

a.煤炭分類有成因分類,實用工藝分類,煤化程度分類和工藝結(jié)合分類等類型.b.我國的煤炭分類是按照表征煤化程度(Vdaf干燥基無灰揮發(fā)分,Pm透光率.)和表征工藝性能參數(shù)(G粘結(jié)指數(shù),Ymm膠質(zhì)層厚度,b奧亞膨脹度.)相結(jié)合的方法進行分類的第28頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月表９-1

煤炭分類總表

①凡Vdaf大于37.0%,G小于等于5者,再用透光率Pm來區(qū)分煙煤和褐煤(在地質(zhì)勘探中,Vdaf大于37.0%,在不壓餅的條件下測定的焦渣特征為1~2號的煤,再用透光率Pm來區(qū)分煙煤和褐煤)②凡Vdaf大于37.0%,Pm小于50.0%者,為煙煤,Pm在30.0~50.0的煤,如恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr,maf大于24MJ/kg(5700kcal/kg),則為長焰煤.類別符號數(shù)碼分類指標Vdaf%Pm%無煙煤WY01,02,03≤10.0-----煙煤YM11,12,13,14,15,1621,22,23,24,25,2631,32,33,34,35,3641,42,43,44,45,46＞10.0-----褐煤HM51,52＞37.0①≤50%②第29頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月表９-2

無煙煤的分類

①在已確定無煙煤小類的生產(chǎn)礦,廠的日常工作中,可以只按Vdaf分類,在地質(zhì)勘探工作中,為新區(qū)確定小類或生產(chǎn)礦,廠和其他單位需要重新核定小類時,應同時測定Vdaf和Hdaf,按上表分小類.如兩種結(jié)果有矛盾,以Hdaf劃小類的結(jié)果為準.類別符號數(shù)碼分類指標Vdaf%Hdaf%①無煙煤一號WY1010~3.500~2.00無煙煤二號WY2023.50~6.502.00~3.00無煙煤三號WY3036.50~10.0＞3.00第30頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月表９-3煙煤的分類類別符號數(shù)碼分類指標Vdaf%①GYmmb%②貧煤PM1110.0~20.0≤5貧瘦煤PD1210.0~20.05~20瘦煤SM131410.0~20.010.0~20.020~5050~65焦煤JM15242510.0~20.020.0~28.020.0~28.0＞65①50~65＞65①≤25.0≤25.0(≤150)(≤150)肥煤FM16263610.0~20.020.0~28.028.0~37.0(＞85)①(＞85)①(＞85)①＞25.0＞25.0＞25.0＞150＞150＞2201/3焦煤1/3JM3528.0~37.0＞65①≤25.0(≤220)氣肥煤QF46＞37.0(＞85)①＞25.0(＞220)第31頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

續(xù)上表

①當煙煤的粘結(jié)指數(shù)測值G小于或等于85時,用Vdaf和G來劃分煤類,當粘結(jié)指數(shù)測值G大于85時,則用Vdaf和Y來劃分煤類,或用Vdaf和b來劃分煤類.②當G＞85時,用Y和b并列作為分類指標.當Vdaf≤28.0%時,b暫定為150%,當Vdaf＞28.0%時,b暫定為220%,當b和Y有矛盾時,以Y值來劃分煤類.原煤灰分≤1.0%者,不需減灰,原煤灰分＞1.0%,按GB474的煤樣制備方法,用氯化鋅重液減灰后再分類.

類別符號數(shù)碼分類指標Vdaf%①GYmmb%②氣煤QM3443444528.0~37.0＞37.0＞37.0＞37.050~6535~5050~65＞65①≤25(≤220)1/2中粘煤1/2ZN233320.0~28.028.0~37.030~5030~50弱粘煤RN223220.0~28.028.0~37.05~305~30不粘煤BN213120.0~28.028.0~37.0≤5≤5長焰煤CY4142＞37.0＞37.0≤55~35第32頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月表９-4褐煤的分類

①凡干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf＞37.0%,透光率Pm在30%~50%的煤,如恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr,maf＞24MJ/kg(5700kcal/kg),則劃為長焰煤.類別符號數(shù)碼分類指標Pm%Qgr,maf(MJ/kg)褐煤一號HM1510~30褐煤二號HM25230~5024第33頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月表９-5中國煤炭分類簡表類別符號包括數(shù)碼分類指標Vdaf%①GYmmb%Pm%②Qgr,maf(MJ/kg)無煙煤WY01,02,03≤10%貧煤PM1110.0~20.0≤5貧瘦煤PD1210.0~20.05~20瘦煤SM13,1410.0~20.020~65焦煤JM24,15,2520.0~28.010.0~28.050~65＞65①≤25.0(≤150)肥煤FM16,26,3610.0~37.0(＞85)①＞25＞150第34頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

續(xù)上表1/3焦煤1/3JM3528.0~37.0＞65①≤25.0(≤220)氣肥煤QF46＞37.0＞85①＞25.0(＞220)氣煤QM34,43,44,4528.0~37.0＞37.050~65

＞35.0≤25.0(≤220)1/2中粘煤1/2ZN23,3320.0~37.030~50弱粘煤RN22,3220.0~37.05~30不粘煤BN21,3120.0~37.0≤5長焰煤CY41,42＞37.0≤35＞50褐煤HM51,52＞37.0＞37.0≤3030~50≤24第35頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

注:Ad＞10.0%的煤樣,應采用氯化鋅重液浮選后的煤樣(對易泥化的褐煤亦可采用灰分較低的原煤),祥見GB474.①對G＞85的煤,再用Y值或b值來區(qū)分肥煤,氣肥煤與其他煤類.當Y＞25.0時,應劃分肥煤或氣肥煤;如Y≤25.0時,則根據(jù)Vdaf其的大小而劃分為相應的其他煤類.按b劃分類別時,Vdaf≤28.0%,暫定b＞150%的為肥煤;Vdaf＞28.0%,暫定b＞220%的為肥煤或氣肥煤.如按b值和Y值劃分類別有矛盾時,以Y值劃分類別為準.②對Vdaf＞37.0%,G≤5的煤,再以透光率Pm來區(qū)分長焰煤或褐煤.③對Vdaf＞37.0%,Pm在30%~50%的煤,再測Qgr,maf,如其值＞24MJ/kg(5700kcal/kg),應劃為長焰煤.第36頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.煤炭分類的口訣

無煙\貧煤\貧瘦\瘦;

焦煤\肥煤\三分焦;

氣肥\氣煤\半中粘;

弱粘\不粘\長焰\褐.第37頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月十.煤的不均勻性和采樣精密度

1.煤的不均勻性

煤的不均勻性是指不同粒度的煤具有不同的物理特性。影響煤的不均勻性的因素很多，主要有以下三方面：（１）煤炭粒度的分聚作用，破壞了煤質(zhì)的均勻性。（２）按質(zhì)量不同的自然偏析現(xiàn)象。（３）按破碎時的堅固性而分聚。第38頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：

由于上述因素，要在大量不均勻的煤炭中采取少量煤樣，以代表煤的真正品質(zhì)幾乎成為不可能，因此，煤樣所代表的品質(zhì)，只能是在允許誤差范圍內(nèi)的近似品質(zhì)。煤樣的代表性取決于煤樣的子樣個數(shù)、子樣質(zhì)量和采樣方法。（即采樣三要素）第39頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.煤炭采樣三要素１．要有合理足夠的子樣數(shù)，(這是由煤炭的性質(zhì)極不均勻所決定的)。２．要有合理足夠的子樣質(zhì)量，（這是由煤炭粒度大小所決定的）。３．要有符合標準的采樣方法和無系統(tǒng)誤差的采樣工具，（即正確的采樣方法和標準的采樣工具，這是確保無系統(tǒng)偏差的前提）。第40頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.采樣精密度

采樣精密度是指單次采樣測定值與對同一批煤（同一來源，同一性質(zhì)）進行多次或無數(shù)次采樣的測定值的平均值（在95%概率下）的極限值。也就是指采樣所允許達到的偏差程度。表1.采樣精密度原煤、篩選煤精煤

其他洗煤（包括中煤）干基灰分≤20%干基灰分＞20%

±１％（絕對值）±１.５％（絕對值）±1/10×Ad但不小于±１％（絕對值）

±２％（絕對值）第41頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)概念一．測定值的特征１．什么叫做測定值？

在數(shù)理統(tǒng)計中，通常把對同一物理量（例如水、灰分、發(fā)熱量等）得出的一批測定結(jié)果，叫做一組測定值。2．測定值的特征是什么？

由于煤炭本身的不均勻性，所以，采樣過程中出現(xiàn)的誤差是客觀存在的，測定值的主要特征是它們的波動性和變動性。第42頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月二．準確度和精密度1.準確度的定義

準確度表示測定值與真實值之間的接近程度（即真實狀況）。2.精密度的定義

精密度表示單次測定結(jié)果與多次測定平均值之間的接近程度（即平衡狀況）。結(jié)論：精密度是保證準確度的先決條件，所以，準確度高一定需要精密度高，但精密度高，不一定準確度高。第43頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月三.誤差（E）和偏差（d）1.誤差的定義

測定值（X）與真實值（T)之間的差值稱之為誤差（E）。

E＝X－T2.絕對偏差的定義

測定值（X）與測定平均值（）之間的絕對之差，稱之為絕對偏差（︱d︱）。

︱d︱＝︱X－︱第44頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.相對偏差的定義

相對偏差(E′)是絕對偏差與測定平均值（）之比的百分數(shù),(即偏差的程度)。

E′＝×100%

或：

E′＝×100%

第45頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月4.平均偏差的定義

各絕對偏差的平均值稱之為平均偏差（)。

＝

或：

＝＝

5.單次測定值的相對平均偏差

×100%

第46頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月6.標準偏差（又稱均方根偏差）

用數(shù)理方法處理數(shù)據(jù)時，常用標準偏差（S）來衡量精密度，標準偏差是表示單次測定值同測定平均值的一種平均偏差，對特大偏差和特小偏差具有更高的敏感性，因此，它是一個很好的表示誤差的方法．

S＝＝＝7.變動系數(shù)

單次測定值的相對標準偏差稱之為變動系數(shù)。變動系數(shù)＝×100%第47頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例5：

對某洗煤廠的一批洗精煤進行多次采樣，測得干基灰分（Ad)的值為：１0.48%、10.37%、10.47%、10.43%、10.40%。試分別計算測定值的平均偏差（）、相對偏差（）、標準偏差（S）和變動系數(shù)。解：10.480.050.002510.370.060.003610.470.040.001610.430.000.000010.400.030.0009

=10.43

=0.18

=0.0086第48頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.平均偏差；

＝＝0.18/5＝0.036

2.相對偏差；＝×100%

＝0.036/10.43×100%＝0.35%3.標準偏差；S＝＝＝0.046%4.變動系數(shù)；×100%＝0.046／10.43＝0.45%第49頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月8.極限誤差

極限誤差簡稱極差（R），也叫誤差范圍，是指一組測定值中最大值和最小值之間的差值。

R＝極大值－極小值９.產(chǎn)生誤差的原因１．系統(tǒng)誤差；２．偶然誤差；３．過失誤差。第50頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章商品煤樣的采取

商品煤樣是用來確定供應給用戶煤炭平均性質(zhì)的煤樣，即從所銷售的商品煤炭中采取小部分具有代表性的煤樣。根據(jù)商品煤樣的測定結(jié)果，即可了解外運或收到煤炭的質(zhì)量，并以此作為發(fā)運或驗收及計價的依據(jù)。商品煤樣可在運輸工具頂部、煤流中、煤堆上、或船舶上采取。

煤堆上、或船舶上不直接采取仲裁煤樣和進出口煤樣。第51頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月一．采樣方法

我們一般將采樣方法分為系統(tǒng)采樣和隨機采樣兩種方法。１．系統(tǒng)采樣

系統(tǒng)采樣是按相同的時間、空間或質(zhì)量間隔采取子樣，第一個子樣在第一個間隔內(nèi)隨機采取，其余的子樣則按選定的間隔采取。(1)質(zhì)量基采樣：質(zhì)量基采樣是指通過整個采樣單元按相同的質(zhì)量間隔采取子樣。（2）時間基采樣：時間基采樣是指通過整個采樣單元按相同的時間間隔采取子樣。第52頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月２．隨機采樣采取子樣時，對采樣部位和時間均不施加任何人為的意志，能使任何部位的煤炭物料都有機會采出，但不能理解為想怎么采就怎么采的隨意采樣。隨機采樣的核心是任何部位的煤炭物料采到的概率相同。例如：每一節(jié)車皮都要摸板，如第一節(jié)車皮摸3，那么，就在第一節(jié)車的第3個點上采??；第二節(jié)車皮摸1，那么，就在第二節(jié)車的第1個點上采取，如此順序，一直到最后一節(jié)車皮，采完全部子樣為止。第53頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月二.采樣工具煤樣的代表性除取決于子樣個數(shù)、子樣質(zhì)量和采樣方法外，選擇合理的采樣工具也是確保采樣具有代表性的重要條件之一。介紹幾種常用的采樣工具：1.采樣鏟采樣鏟用于從煤流中或靜止煤中采樣．采樣鏟的長和寬均應不小于被采煤炭標稱最大粒度的3倍，對于最大粒度大于150mm的煤炭，可用300mm×250mm的采樣鏟。2.接樣斗接樣斗用于煤流中落煤出截取子樣。斗的開口尺寸應為被采煤炭標稱最大粒度的3倍。接樣斗的容量應能容納皮帶輸送機最大運量時煤流全斷面的全部煤量。第54頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.選煤機溢流口采樣器該采樣器用于選煤機溢流口采樣。采用五面篩網(wǎng)的箕斗式采樣器，篩網(wǎng)孔徑應于選煤機分選下限一致，采樣器的高度應不小于溢流層的厚度，寬度應不小于分選物料標稱最大粒度的2.5~3倍。4.煤泥水采樣器

采樣器的容量應能容納在煤泥水最大流量時,瞬間煤泥水流全斷面的全部流量。5.采樣器應滿足的條件

凡滿足以下條件的人工和機械采樣都可以應用。第55頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1）采樣器開口尺寸為被采煤炭標稱最大粒度的3倍；

(2)能在采樣標準規(guī)定的采樣點上采樣；

(3)采取子樣質(zhì)量能滿足采樣標準的要求，采樣時煤樣不損失；

(4)采樣器性能可靠，不發(fā)生影響采樣和煤炭正常生產(chǎn)及運輸?shù)墓收希?/p>

(5)機械采樣器經(jīng)權(quán)威部門鑒定，采樣無系統(tǒng)偏差，精密度達到采樣標準的要求。第56頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月三.采樣原則1.采樣單元（１）精煤和特種用煤按品種、分用戶以（1000t±100t）為一個采樣單元；其他行業(yè)、其他煤種只按品種、不分用戶以1000t為一個采樣單元；礦井以一晝夜生產(chǎn)的同一品種煤炭發(fā)給用戶時，如運量不足1000t，可按實際發(fā)運量作為一個采樣單元，也可以以第二天、第三天……的發(fā)運量補足到1000t，作為一個采樣單元；在同一月份中發(fā)給各用戶的同一煤種，如果最后一批次發(fā)運量不足1000t，應按實際發(fā)運量作為一個采樣單元。第57頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月（２）進出口煤炭按品種、分國別以交貨量或一天的實際發(fā)運量作為一個采樣單元。（３）運量超過1000t

或不超過1000t時，也可以以實際運量作為一個采樣單元。（4）如需進行單批次煤炭質(zhì)量核對時，應對同一采樣單元進行采樣、制樣、化驗（即批對批）。

總之，根據(jù)煤種、用途、用戶、發(fā)運量等規(guī)定確定采樣單元、最少子樣數(shù)目、子樣質(zhì)量。第58頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月２.采樣精密度原煤，篩選煤，精煤或其他洗煤產(chǎn)品的采樣精密度要求如下：表４－１采樣精密度（絕對值）

采樣精密度在實際應用中為采樣，制樣和化驗總精密度．原煤，篩選煤精煤其他選煤(含中煤）干基灰分≤２０％干基灰分＞２０％±１％±１.5％±1/10×灰分，但不小于±１％±２％第59頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月四.子樣數(shù)目為了保證采樣的精密度，在不同的采樣地點，就要使用不同的采樣方法和采樣工具，采取各種樣品。由于采樣的具體情況和條件的不同，所采子樣的數(shù)目與質(zhì)量也各不相同。子樣的數(shù)目與煤炭的品質(zhì)均勻程度有關(guān)，煤炭的品質(zhì)越不均勻，子樣就越多，因此，采原煤、篩選煤、混煤的子樣數(shù)目要比采精煤的子樣數(shù)目多的多。第60頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月1.

1000t原煤、篩選煤、精煤及其他洗煤（包括中煤）和粒度＞100mm的塊煤應采取的最少子樣數(shù)目表表3－２．1000t

最少子樣數(shù)目表

最少子樣數(shù)

采樣地點

品種煤流火車汽車船舶煤堆

原煤、篩選煤

干基灰分＞20%

干基灰分≤20%60306060606060606060

精煤1520202020其他選煤、（包括中煤）和粒度＞100mm塊煤2020202020第61頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.煤炭量超過1000t時的子樣數(shù)目按下式計算:N＝n(3-1)

式中:N----實際應采子樣數(shù)目,個;n---表2中規(guī)定的子樣數(shù)目,個;M---實際被采的批煤總量,t.第62頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.煤量少于1000t時,子樣數(shù)目根據(jù)表2規(guī)定的數(shù)目按比例遞減,按下式計算,但最少不能少于表3規(guī)定的數(shù)目。

N＝(3-2)式中:N----實際應采子樣數(shù)目,個;n---表2中規(guī)定的子樣數(shù)目,個;m---實際被采的批煤總量,t.第63頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-3．煤量少于1000t

最少子樣數(shù)目表最少子樣數(shù)采樣地點

品種煤流火車汽車船舶煤堆

原煤、篩選煤干基灰分＞20%干基灰分≤20%表２規(guī)定數(shù)目的三分之一１8１8１8１8表２規(guī)定數(shù)目的二分之一表２規(guī)定數(shù)目的二分之一

精煤６

６其他選煤、（包括中煤）和粒度＞100mm塊煤６

６第64頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月五．子樣質(zhì)量子樣質(zhì)量與煤炭的標稱最大粒度有關(guān)，粒度越大，子樣質(zhì)量越多。子樣質(zhì)量可按下式計算：

q＝Kd(3-3)式中:q----子樣最小質(zhì)量,kg;

d----標稱最大粒度,mm;

K----系數(shù),0.06。表4-4．子樣質(zhì)量標稱最大粒度／mm＜25＜50＜100＞100子樣質(zhì)量／kg1.53.06.0＞6.0第65頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月四.煤流中采樣

在帶式輸送機,刮板輸送機輸送煤炭裝倉,裝車過程中,在輸送帶上或機頭的煤流中采取商品煤樣,叫煤流采樣.1.子樣分布

子樣應以等質(zhì)量間隔(裝有電子稱的動態(tài)稱量時)或等時間間隔(沒裝有電子稱時)的原則分布在煤流流過的有效時間內(nèi).第一個子樣隨機布置,以消除系統(tǒng)誤差.

煤流中采樣按時間基采樣或質(zhì)量基采樣進行,煤樣在1000t時,子樣數(shù)目和子樣質(zhì)量按上述規(guī)定確定.第66頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月時間間隔按下式計算:

T≤(4-4)式中:T—子樣時間間隔,min;Q—采樣單元的總煤量,t;G—煤炭流量,t/h;n—子樣數(shù)目,個.質(zhì)量間隔按下式計算:m≤(4-5)式中:m—子樣質(zhì)量間隔,min;Q—采樣單元的總煤量,t;n—子樣數(shù)目,個.第67頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

舉例6.某選煤廠選煤時,運送精煤入倉,煤倉容量為1000t,運輸帶運量400t/h,要檢驗精煤的質(zhì)量,問間隔多少時間采一個子樣?

解:因是精煤煤流中采樣,查表4-2,1000t最少子樣量為15個,代入(4-4)式得:T≤=10min

答:間隔10min采取一個子樣.

原煤,篩選煤灰分不清楚時,按灰分大于20%規(guī)定確定子樣數(shù)目.第68頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.采樣的方法

在煤流中采取商品煤樣時,可根據(jù)煤的流量大小,以一次或分兩次到三次用接斗或采樣鏟橫截煤流的段面采取1個子樣.分兩次或三次采樣時,按左右或左中右的順序進行,采樣的部位均不得交錯重復,否則,由于粒度偏析而產(chǎn)生采樣的系統(tǒng)誤差.

在以橫截皮帶運輸機的煤流的方式采樣時,采樣器必須緊貼皮帶或從煤流中移過,采取全斷面的煤樣.

第69頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

如懸空鏟取或刮取,會因粒度偏析而使檢驗結(jié)果偏高或偏低.用采樣鏟取樣時,鏟子只能在煤流中穿過一次,既只能在進入或撤出煤流時取樣,不能進出都取樣.

一批煤炭中需采的子樣應均勻合理的分布于煤炭的有效流過時間內(nèi),或按均勻的質(zhì)量間隔分布于整批量煤炭中.

在煤流上人工鏟取煤樣時,皮帶的移動速度不能太大(一般不超過1.5m/s),并且保證安全.質(zhì)量基采樣比時間基采樣精密度要高,因為按時間基采樣,在單位時間內(nèi),運輸帶上流過的煤樣質(zhì)量是不相同的.第70頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月五.火車頂部采樣1.子樣數(shù)目和子樣質(zhì)量火車頂部采樣,1000t煤量的最少子樣數(shù)目根據(jù)表3-2規(guī)定確定.對于原煤和篩選煤不論車皮容量大小每車至少取3個子樣;對于精煤,其他洗煤和粒度大于100mm的塊煤,每車至少采取1個子樣.

當煤量小于1000t時,子樣數(shù)目按表3-3確定,子樣質(zhì)量按表3-4確定.第71頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月2.子樣點布置方法(1)斜線三點法圖4-1斜線三點法斜線三點法如圖4-1所示,3個子樣布置在車皮對角線上,1,3子樣距車角1M,第2個子樣位于對角線中央.321第72頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

(2)五點循環(huán)法

圖4-2五點循環(huán)法五點循環(huán)法圖4-2所示,5個子樣布置在車皮對角線上,1,5子樣距車角1M,第3個子樣位于對角線中央,2,4子樣等距分布在1,3和3,5兩個子樣之間

531第73頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)其他布置方法圖4-3棋盤法當不足6節(jié)車皮為一采樣單元時,依據(jù)“均勻布點，使每一部位煤炭都有機會被采到”的原則分布子樣點.如1節(jié)車皮的子樣數(shù)147101316258111417369121518第74頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月3.采樣方法

(1)在火車頂部采樣時,在煤礦(或洗煤廠)應在裝車后立即采取;在用戶,可挖坑至0.4m以下采取,取樣前應將滾落在坑底的煤塊和矸石清除干凈.采取子樣時,采樣鏟要垂直被采煤面,各個子樣的質(zhì)量基本相等,并且一次采出,盡量不要補鏟.(2)原煤若粒度大于150mm的煤塊(包括矸石)含量超過5%,則采取商品煤樣時,大于150mm的不再取入,但該批煤的灰分或發(fā)熱量應按下式計算:第75頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(4-6)式中:Xd----商品煤的實際全水分,灰分或發(fā)熱量,%或MJ/kg;

Xd1----粒度大于150mm的塊煤的全水分,灰分或發(fā)熱量,%或MJ/kg;Xd2----不采粒度大于150mm的塊煤時的全水分,灰分或發(fā)熱量,%或MJ/kg;P----粒度大于150mm的塊煤的百分率,%.第76頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例7.已測定某商品煤粒度大于150mm的煤塊含量是8.00%,Ad是10.00%,測定不采粒度大于150mm的塊原煤的Ad是20.00%,求該商品煤的實際灰分是多少?解:8×10.00＋20.00×(100－8)Ad＝-----------------------------100

＝19.20

答:該商品煤的實際灰分為19.20%.第77頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月第78頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月第79頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)小結(jié):

在火車頂部采取商品煤樣時,300t到一列裝煤量應采取的子樣數(shù)目,根據(jù)煤炭的品種確定.

對于原煤,篩選煤,不論車皮容量大小,均按圖4-1所示,沿對角線方向,按斜線三點方法在每節(jié)車皮上采取3個子樣;

對于煉焦用精煤,其他洗煤及粒度大于100mm的塊煤,不論車皮容量大小,均按圖4-2所示,沿對角線方向,在12345位置上,按5點循環(huán)方法在每節(jié)車皮上采取1個子樣;

對角線上始末兩點應位于距車角1m處,其余各點須均勻地布置在剩余的對角線長度上,各車的對角線方向必須一致.第80頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

一列火車的裝載量一般應限制在2600-2800t之間,不能過多,否則會因子樣數(shù)目增加太多,總樣量過大,而增加煤樣的縮制誤差,在人工制樣時,此問題尤為突出.

當煤量不足300t為一采樣單元時,子樣數(shù)目不能再按比例遞減,否則所采得的總樣將失去代表性.此時,原煤,篩選煤至少應采取18個子樣;煉焦用精煤,其他洗煤(包括中煤)和粒度大于100mm的塊煤至少應采取6個子樣.

國家標準中規(guī)定的都是最少子樣數(shù)目,在實際采樣過程中,特別是煤炭批量少于300t時,一般以多采子樣數(shù)為好,以有利于獲得一個質(zhì)量上有代表性的總樣.第81頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月六.汽車頂部采樣

(1)子樣數(shù)目和子樣質(zhì)量汽車上采樣的子樣數(shù)目,子樣質(zhì)量與火車上采樣相同,分別見表4-2,表4-3,表4-4.(2)子樣點分布①汽車頂部采樣時,在礦山(或洗煤廠)應在裝車后立即采取;在用戶可挖坑至0.4m以下采取,取樣前應將滾落在坑底的煤塊和矸石清除干凈;.②汽車頂部采樣時,無論原煤,篩選煤,精煤,其他洗煤或粒度大于150mm的塊煤,均應按對角線布點的原則,在1,2,3位置上按三點循環(huán)的方法,(首尾兩點距車角0.5m)一車采1個子樣,主,副車各算一個車;第82頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月③當一車廂上應采取1個以上子樣時,應遵循”均勻布點,使每一部分煤炭都有機會被采到”的原則,將子樣分布在對角線,平分線或整個車廂表面;④當卸車采樣時,不能一下將車卸空,而應在卸至一半左右時,由車中形成的靜止面上布點采樣車廂有專用卸車側(cè)門時,可從側(cè)門內(nèi)的靜止面上分別采取子樣;⑤當車輛較多時,由于汽車容量較小,若每車采取,子樣數(shù)目將大大超出國標規(guī)定的數(shù)目,總樣量增加,盛樣容器數(shù)量增加,加大了搬運,輸送的壓力,和后續(xù)制樣工序的工作量,因此,可本著”子樣均勻分布的”原則隔車采樣,但必須保證不少于整批的最少子樣數(shù)目.第83頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月七.船舶采樣(1)子樣數(shù)目與質(zhì)量子樣數(shù)目和質(zhì)量分別見表4-2,表4-3,表4-4.(2)子樣點的分布子樣點分布依據(jù)”均勻布點,使每一部分煤炭都有機會被采出”的原則,將船艙等分成2-3層,將子樣均勻分布在各個層面上.(3)采樣方法船舶采樣必須以一個整船為一個采樣單元,采樣時應注意粒度的分布,由于離析作用,大粒度的煤塊和矸石容易溜到艙壁處,所以,采樣時要特別注意艙壁處的煤炭第84頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

在船舶采樣時,可以在船艙中分不同層次采取,分層的最好方法是卸貨時指定一個層厚,采樣人員在卸艙后的平面上布點采樣,布點方法可按車頂棋盤法布點方法,再進行一個層面的卸艙,再進行一個層面的采樣,如此類推地進行布點采樣.此方法會影響卸艙的的速度,在一般情況下不宜使用.

如果是用抓斗或運輸機卸貨,則可在抓斗或運輸機皮帶上采樣.如抓斗容量不大,可按一定的間隔將一抓斗的全部煤量作為一個子樣;若抓斗容量過大,則可將抓斗煤量分為幾段,每次取其中的一段,各段應按分段布點的方式輪流采取.

卸艙時如使用皮帶運輸機,采樣則轉(zhuǎn)換為按煤流采樣布點方式進行.第85頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月八.煤堆采樣

在煤礦和煤炭轉(zhuǎn)運港口的貯煤場中,由于調(diào)配和運輸量的關(guān)系,常有大量的煤炭不能及時運出,需要貯存一定的時間,在貯存期間,這些煤炭因受空氣氧化及其他自然因素的影響,煤質(zhì)常會發(fā)生一定的變化.這種貯存時間較久的煤炭在發(fā)送給用戶之前,必須采取煤樣進行化驗,以檢查其質(zhì)量.

煤堆上一般不采取仲裁煤樣和出口煤樣,從煤堆上采取商品煤樣的較好方法,是在發(fā)運煤炭時從運煤皮帶上按煤流采樣的方法采取.但在煤炭裝船出口前,須在貯煤場煤堆上采樣,以了解煤炭的質(zhì)量.第86頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)子樣數(shù)目

在煤堆上采樣時,以一天的實際發(fā)運量為一個批次進行采樣,作為一個采樣單元;

以(1000t±100t)為一個基本采樣單元,子樣數(shù)目同煤流中采樣的規(guī)定相同,依據(jù)表4-2確定子樣數(shù)目;

大于基本采樣單元按照公式(4-1)計算確定子樣數(shù)目;

小于基本采樣單元,按照公式(4-2)計算確定子樣數(shù)目;

子樣數(shù)目按比例遞減,但最少不少于表4-3規(guī)定的子樣數(shù)目.第87頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)子樣質(zhì)量子樣質(zhì)量根據(jù)最大粒度與最少子樣量的關(guān)系按表4-4規(guī)定確定(3)子樣點的布置依據(jù)”均勻布點,使每一部分煤炭都有機會被采出”的原則,根據(jù)煤堆的形狀和子樣數(shù)目,將子樣分布在煤堆的頂部,腰部和底部或頂部,底部(底部距地面0.5m)上.(4)采樣方法采取子樣時,要先剝離0.2m表面層,剝離時要先剝上部,側(cè)部,再剝采點表面,防止上部,側(cè)部的表層煤炭塌落.要求一次采出,采夠,不要就地挖取補樣.第88頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月

在煤堆上用鐵鏟采樣時,鏟上的全部煤炭都算煤樣,不可將大的煤塊和矸石拋棄,也不可一次多采一些的煤塊和矸石,每個子樣應一次鏟出.確定采樣點后,應先除去0.2m表層面,然后挖0.3m的深度,邊挖邊采樣.

由于煤量大,煤堆高,斜面坡度大,且表面煤炭干燥,煤炭顆粒間摩擦系數(shù)減小,因此在煤堆斜面用鐵鏟剝?nèi)?.2m表層后,上面的表面層就會立刻滑落下來把坑填滿,這時,應將鐵鏟插入相應的深度后,向上平穩(wěn)端起,端鍬過程中,表面層的煤炭會自然流落下去,鐵鍬中保留的煤炭即為深部的煤炭第89頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月九.全水分煤樣的采取

全水分煤樣即可單獨采取,也可在煤樣制備過程中分取.(1)單獨采取單獨采取子樣數(shù)規(guī)定如下:①在煤流中采取:

按時間基或質(zhì)量基采樣法進行,不論品種每1000t至少10個子樣,煤量大于1000t時,按公式(4-1)計算,煤量小于1000t時,至少6個子樣.②在火車上采取:

裝車后立即用”5點循環(huán)法”采取,不論品種每車采取1個子樣;煤量小于1000t時,至少6個子樣.第90頁，課件共105頁，創(chuàng)作于2023年2月③在汽車上采取: