ZZ—89D型测灰仪在徐庄矿的应用

岳跃辉

摘要：ZZ-89D型γ射线测灰仪能够很快测得煤样的灰分，比传统的测灰法监测精煤产品灰分更迅速、及时，因而对指导煤矿生产、保证煤矿产品质量稳定、提高生产管理水平非常有利。文章介绍了徐庄矿ZZ-89D型在线式r射线煤灰分仪专用计算机系统的测量、校验、查询功能，分析了三种攻能的使用情况、特点，对指导徐庄矿测量及分仓管理有一定的重要性。

关键词：徐庄矿；ZZ-89D型测灰仪；在线式r射线煤灰分仪；精煤产品；快灰检测设备 文献标识码：A

中图分类号：TD942 文章编号：1009-2374（2016）23-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.074

2001年3月，我矿采用了清华大学工程物理系研制的ZZ-89D型γ射线测灰仪作为日常生产过程中精煤产品的快灰检测设备。经过几年的使用实践证明，这种测灰仪工作稳定、可靠、维护简单。只要采取以传统的灼烧灰化法结果为基准进行经常的比对措施，完全能够保证结果准确。由于ZZ-89D型γ射线测灰仪能够很快测得煤样的灰分，比传统的测灰法监测精煤产品灰分更迅速、及时，因而对指导煤矿生产、保证煤矿产品质量稳定、提高生产管理水平非常有利。

1 计算机操作说明

ZZ-89D型在线式r射线煤灰分仪专用计算机系统的硬件由PC微机和专用接口电路组成，配置了专门的应用软件。软件除了能在煤层厚度随机变化情况下准确测定其灰分外，还提供了周详的显示、控制和查询功能。采用下拉式菜单，操作方便，易于掌握。

本软件的测量过程在后台进行，因此在进行各种操作时，系统的测量工作照旧进行不受影响。

为了便于管理，本软件分两个操作层次。

第一层次“普通操作菜单”供普通操作人员使用，只能“查询数据”“选择测量煤种和编号”，不能修改系统设置。

第二层次“系统管理操作菜单”供系统操作人员使用，需要输入口令才能允许系统管理操作，除了能进行上述普通操作人员的操作内容外，还可以“设置系统参数”，选择运行方式进行“参数校验”“传送带刻度”“制定测量计划”等。

2 系统管理操作菜单

在普通菜单上打开“系统管理”子菜单，加亮条移到“进入管理系统”项目上，按回车键，屏幕显示输入口令。

输入正确的口令，就可以进入到系统管理操作菜单。如果原来未设置过口令，则直接进入系统管理操作菜单，此时屏幕项显示一级主菜单。

2.1 设置校验参数功能项

灰分测量系统需要经常用标准块进行参数校验以消除系统漂移的影响，如放射性活度随时间衰减的影响。

第一项参数规定每隔多少小时自动校验一次，如果设定为0小时，则不进行定时自动校验。

第二项参数规定下一次定时自动校验的时间，如果在设置下次校验时间时计算机的系统时间已经超过了该时间，则系统立即自动进行参数校验，同时根据自动校验时间间隔，将该时间调整到下一次自动校验的开始时间。

第三项参数规定每次参数校验的测量时间，为保证测量精度，减少计数的统计误差，该时间取10～15分钟为宜。

第四项参数规定如果连续多少分钟煤传送带上无煤，c型架自动转到校验位置进行参数校验。校验完成后，c型架重新转到测量位置进行动态灰分测量。

第五项参数规定了煤传送带吸收系数测量的时间，为保证测量的精度，减少计数的统计误差，该时间取10～15分钟为宜。上述内容修改后，以回车键确认修改结果。

2.2 “设置测量参数”功能项

加亮条移到“设置测量参数”项上时，按回车键后，屏幕弹出测量参数设置窗口。

第一项参数规定灰分测量的有效范围，当某一分钟所测灰分的平均值超出有效范围时，将放弃该一分钟的测量结果，并发出声响。超过上限，系统提示“煤灰分太高，放弃”，低于下限，则系统提示“煤灰分太低，放弃”。

第二项参数设定了正常的灰分范围，当某一分钟所测灰分的平均值超出正常灰分范围，系统将给予提示，并发出声响，但是测量数据仍然有效，予以保存和显示。超过上限，系统提示“煤灰分太高，低于下限，则系统提示”煤灰分较低。

第三项参数规定了煤流平均质量厚度的有效测量范围。当某一分钟所测得煤流的平均质量厚度超出规定的有效范围时，则放弃该一分钟的测量结果，并发出声响。超过上限，系统提示“煤层太厚”，低于下限，则系统提示“煤层太薄或计数太低”。

第四项参数是煤流量系数，测量系统显示的参考累计重量及查询动态煤流数据时显示的重量，与传送带速度、煤流平均宽度、煤流形状等因素有关，煤流量系数综合反映了这些影响因素，其大小需要经过刻度给定。该系数可根据某段时间内实际重量和所显示的测得的重量之比来修正：

新煤流量系数=旧煤流量系数×（实际重量/所显示测量重量）

第五项参数一分钟显示的累计测量时间设置了一个灰分缓冲区的大小，该缓冲区存放的是一组一分钟的灰分值。每测量到一个一分钟灰分值，就把一分钟灰分值放入缓冲区，同时去掉最早进入缓冲区的一分钟值，而缓冲区中灰分的加权平均即为一分钟滚动灰分。该值每分钟变化一次，它反映的是前时间之前若干分钟内所测灰分的平均值。

第六项参数是累计开始时间，规定了屏幕上显示的累计灰分和参考累计重量的累计时间段的起始时间。

第七项是灰分显示时间，规定了屏幕上的灰分显示窗口每隔多少时间显示一个灰分值。

第八项参数用于一些特殊的场合，例如探头架长时间静止或测量地点煤灰较大，在测量期间放射源上积累煤灰太多而可能影响测量结果时，需要设定该参数，当探头架静止时间超过指定的时间后，就自动转动。

2.3 设置煤种参数功能项

由于本系统是间接测量方法，通过测定Am和Cs道的吸收系数之比K来计算灰分，灰分值与K值之间具有线性关系：

灰分值=灰分斜率A×（K-2）-灰分截距B

测量不同地方或不同种类的煤时，由于煤中元素组成的差异，灰分斜率A和灰分截距B各不相同。本软件为此提供了设置煤种参数的功能，以便能对不同煤种的煤经比对实验取定不同的A值和B值。在测量动态煤流的灰分时，只要选定所测煤种的名称，测量程序就会自动选用相应的A、B值进行灰分计算。

对每一种煤，要用该煤种的一系统样品进行刻度测量，由计算机自动计算出A、B值。首先输入新煤种的名称，随意设定合适的A、B值，在选定的该煤种名称下对各样品进行灰分测量，并用常规化验方法得到各样品煤的灰分，用“计算比对数据”的功能就能得到A、B值。以后A值保持固定，根据需要可以适当调整B值，B值可以间隔较长时间调整一次，如每个月把全月的测量灰分的平均值和由常规化验得到的实际的月综合灰分值做比较，用它们的差值来调整B值。加亮条移到“设置煤种参数”上，按回车键后，屏幕弹出煤种列表。

2.4 “设置系统参数”功能项的内容

加亮条移到“设置系统参数”项上，按回车键后，屏幕弹出系统设置菜单。

修改系统时间。计算机内部设有计时系统，屏幕上显示的时间和测量结果的保存都以此时间为基准，由于计算机时钟存在一定的误差，当时间间隔比较长，误差会产生较大的时间偏差，使系统时间不准，这时就要对系统时间进行修改。

系统时间不允许随意设置，应与实际时间一致，否则会造成测量数据不能存盘或查询不到一部分原已存盘的测量数据。

3 参数校验和传送带刻度

3.1 参数校验

两道平均计数及其统计误差，每1秒钟更新一次，同时还显示上一次校验时测定的两道计数供参考。测量达到预定时间后，程序根据两道计数来修正系统参数，校验完成后，系统回到校验前的状态。

如果本次校验计数与最近一次有效的校验计数相差较大，则屏幕提示：

这时要考虑一下引起偏差较大的原因，如果肯定是因为上次校验不准，则应该按Y键受本次校验数据，即使用本次校验修正后的系统参数进行灰分测量。如果是因为其他原因，如放射源或标准测块上有异物，仪器工作不正常等，则应按N键或回车键，放弃本次校验结果，待消除了引起偏差的起因后，应重新进行参数校验，如果10分钟内无人干预，则自动放弃本次校验结果。

3.2 传送带刻度

当更换了新的煤输送带，或自上一次传送带刻度后煤输送带又有一些磨损，这时就需要进行传送带刻度来确定煤输送带的吸收系数。

ZZ-89D型测灰仪测量煤样时，对粒度无严格限制，只要小于13mm即可，且水分对测量结果影响不大。因此传统测灰法的诸多程序（破碎、烘干等）都可以省略，同时无需灼烧化验，所以制样的程序大为简化、快捷，并减少了操作人员。ZZ-89D型测灰仪在我矿使用时，出样时间的统计表明，它比传统测灰法缩短了约85min，这就大大避免和减少了滞后的灰分结果对产品质量所带来的不稳定性影响。测量结果存储、查询、打印方便，符合实际生产需要；安装方便，操作简单，短时间就可服务于生产等。为了保证测灰仪的准确度，需经常对其进行比对校验工作。

这就是说，在利用测灰仪测量结果快的优点来指导生产的同时，传统测灰法并不能完全放弃。为了保证测灰仪的准确度，我们每月都要将其测定值与传统测灰法的结果进行比对，发现偏差后予以调整；而且在使用过程中，一旦发现有比较大的偏差时，我们立即安排比对校验。操作时应注意每班必须保证探测箱内清洁，随时清扫洒落的物料。清扫时要小心，动作要轻，以防损坏柜内的线路或元件。经常清理主机风扇滤网；经常观察监测点电压、探头温度；取煤样桶要轻拿轻放；煤样桶内的煤样厚度要均匀，保持在8～12g/m2范围内等。这些看似简单其实非常重要的事项，每班操作人员都应该

做到。

参考文献

[1] 程渤，庹先国，周建斌，童运福.γ射线透射法测煤灰分的影响因素及校正方法研究[J].成都理工学院学报，2002，（1）.

[2] 胡祖忠.浅析γ辐射煤灰分仪的测量误差与改进[J].湖南冶金，2005，（5）.

（责任编辑：秦逊玉）