煤炭机械化采样系统质量管理方法分析

李生元

【摘 要】煤炭机械化采样系统以其降低人工劳动强度、避免人工因素影响、能实现全过程采样等诸多优点，正在逐步替代传统的人工采样方式。但煤炭机械化采样系统的性能是有条件的，如何做好煤炭机械化采样系统的质量管理是关键。本文基于煤炭机械化采样系统质量管理方法分析展开论述。

【关键词】煤炭机械化;采样系统;质量管理方法分析

引言

近年来，随着煤炭质量要求不断提高，需要一个更强大的燃煤电厂。但煤样的选择取决于许多决定样品质量、最大粒度和运输速度的因素。因此，选煤样品设备时，应考虑样品数量、样品质量和样品头切割速度等因素的混合，以保证所产生煤炭的质量。

1煤质采样的重要性

作为可持续和高质量发展的基础。煤炭特性对煤矿、煤炭质量和煤炭价值至关重要，煤炭抽样是收集煤炭特性数据的主要组成部分。第一，煤是有机和无机化合物的复杂混合物，造成煤成分不均匀和碳水化合物不均匀。煤炭属性数据分析过程中，并非所有的煤炭水合物都可以分析，原因是实验室分析的数量巨大，技术建设规模巨大，而只能根据各自的规定和标准进行分析。第二，煤样是碳水化合物的第一个环节，如果煤样不具代表性，则会影响到整个碳水化合物，因此，即使采用精密的技术、先进的设备和专业人员，在样品代表性不足的情况下，也很难获得有关样品特性的准确数据。因此，需要进行科学合理的取样，以确保煤炭样品的代表性，提高煤炭样品的质量和效率，为煤炭检验的客观性和准确性奠定坚实的基础。

机械化采样系统在投入使用前需要进行性能测试，研究机械化采样机采集的样品是否具有代表性，是否符合标准。性能测试包括精密测试和有针对性的实验，以确定独立实验结果在特定条件下的一致性。偏差是系统错误，导致一系列结果的平均值始终高于或低于通过采样方法获得的值。在结果之间混合同一煤的一系列测量是测量序列的平均值与可接受的参数值不同的精度。性能测试通常每两年进行一次。机械样品主要有：机械测量的碳带、煤火栓螺旋钻孔样品和智能机器人臂。目前，在港口使用的碳纤维运输的机械样品多为使用。

2煤炭采样设备选型原则

在实际选煤过程中，选煤应遵循以下原则：1）必须记录选煤样品的性质和质量。示例单元是试验煤罩时获得的一定量的煤。它通过确定取样的特定精度，根据测量的煤炭类型确定样品数量。最终确定样品数量。通常，煤的运输被确定为试验单位。2）煤炭的最大粒度必须把握。煤的最大粒度是测量设备中累积煤的百分比达到5%时过滤器直径的大小。一般来说，样品机的尺寸是根据最大碳纤维确定的，这也决定了所采集样品的质量。3）必须记录煤的运输速度。根据煤的输送速度值，可以确定采集样品的重量。4）采集煤炭的水量和运输带宽度，根据实测煤炭含水量的大小确定样本系统驱动装置的动态尺寸;根据皮带宽度，您可以确定样例系统的体积及其长度值。

3煤炭机械化采样系统质量管理方法

3.1输煤皮带机械化采样

输煤机械样品通常由取样机械、样品运输、破碎设备、减少设施、探测收集和废物处理设备、工艺控制系统等组成。可以在皮带前缘、皮带中心、皮带末端和皮带过渡处设置机械采样机制。碳带机械取样时应考虑以下几点。（1）采样器开口的尺寸符合标准要求，超出所附最大煤图的三倍以上，在开口中心进行较大取样（通常大于300毫米）时，不得形成格栅，以防止较大比例的气体在取样过程中从取样中溢出，这违反了取样的基本要求：所有抽取碳的颗粒均可进入测量仪，每一颗粒（2）为确保取样和输送机的安全，取样和传送带之间通常存在间隙。为了允许对煤层的整个断面进行采样，采样器与传送带之间的距离应保持在一定的范围内，通常小于2厘米。如果间隙太大，采样器无法容纳煤层的完整断面，从而导致误差。（3）取样时间间隔必须设定为取样频率和取样符合标准。抽样过低和抽样过低也可能导致抽样失败。（4）必须经常监测取样系统，以防止湿度或大型煤罩，从而导致减轻和权力下放。（5）取样前应清洗收集容器，以确保收集容器清洁，防止其他煤炭样品污染。（6）在世界小地区使用多金属试验装置切割和缩短碳带可能导致所用样品略有偏差。（7）机械测量的输煤区域运输设备在破碎过程中可能会导致水分损失，需要通过性能测试进行计算和水动力校正。

3.2运煤车厢螺旋钻式机械化采样

运煤车厢螺旋钻式机械化采样主要由螺旋钻采样头、给料头、破碎机、缩分集样器、弃煤处理系统组成。首先由钻取式螺旋采样机提取煤样，通过密闭式给料系统送入破碎机，破碎后样品进入缩分器，缩分后的煤样进入收样器，多余的煤样由弃样处理装置返回汽车或煤场[2]。运煤车厢螺旋钻式机械化采样是将火车或汽车车厢均匀分成15～18个面积或体积相等的方块，计算机控制系统以随机方式或系统方式选择所采取的子样位置进行采样。车厢螺旋钻式机械化采样需要注意以下几点。（1）通常车厢螺旋钻式采样装置的螺旋钻不会过大，但也要保证螺旋钻的螺距和环距（轴与筒壁的距离）大于被采煤标称最大粒度的3倍。（2）根据此种采样设备的特点，通常所采煤炭粒度为13mm至50mm，采用此种采样设备才能保证所采样品的代表性。（3）采样时，要防止螺旋钻头与车厢边缘及车厢底部触碰，防止损坏采样钻头及车体。（4）要防止潮湿或大块煤炭堵塞采样设备。（5）使用过程中，螺旋的螺纹会逐步磨损，导致螺旋螺纹与筒壁的间隙会逐渐变大，而可能会使得采样的代表性出现偏差。

4质量控制措施

4.1采样操作观察

采样操作者应对被采样煤流整个煤炭处理系统进行检验，测定系统的卸载、储存和回收是否形成周期性，后者会导致子样收集和煤炭变异同相。煤的物理特性变化，如粒度分布、表面水分、外来物质和过大粒度物质可能会是周期性的，甚至会与时间基子样采取同相。当煤流有这种周期性时，应调查其原因，以便判定是否有消除这种周期性的实际可能性。如没有消除的实际方法，则应改变初级子样数或初级切割器切割间隔，或者二者均变。

4.3运行状态监控

機械化采样系统使用中可以用采样比控制图监控其运行状态，并通过检查控制图，确定机械化采样系统是否处于正常运行状态。采样比控制图可以监督机械化采样系统在设定的控制参数[包括切割器运行间隔、切割器开口、切割器速度（对落流采样器）和带速（对横过皮带采样器）]下所得采样比的一致性。当出现超出控制限的情况时，说明存在潜在问题，应进行调查。

结束语

煤炭作为煤炭开采的主要动力，现在和将来早已无法替代。由于煤是非常不均匀的固体混合物，物理化学特性可能受到不同地质条件、工艺、加工方法和运输方式的极大影响。此外，各个煤炭单位对煤炭质量有不同的技术要求，并有许多评价指标。煤炭质量检测中，样品研究对煤炭质量检测结果的影响不同。根据大量研究，采样对煤质量检测结果的影响最大为80%，制样为16%，化验仅为4%。为了正确评价煤炭质量，必须抽取代表性样品，抽取对正确评价煤炭至关重要的代表性样品。从煤炭开采到煤炭和煤炭的促进，再到加工、河流、贸易等，都不是煤炭样品。从大量煤中提取一小部分煤用于物理、化学和技术性能测试，对于客观评价煤的性质和经济效益，对于集中煤炭的生产、交易和使用至关重要。

参考文献：

[1]刘卫民，喻军，王军龙，张建军.基于车厢数据的汽车煤采样机车厢位置判别方式[J].煤质技术，，34（03）：57-58+61.

[2]胡志伟，赵忠辉.矿区煤炭机械化采制样系统集中控制及管理系统的设计与实现[J].煤质技术，，34（03）：27-30.

[3]徐静颖，卓建坤，姚强.燃煤有机污染物生成排放特性与采样方法研究进展[J].化工学报，，70（08）：2823-2834.

[4]王建飞，王敬斌.车载煤炭采样机制样装置的设计优化[J].机械管理开发，2018，33（12）：7-9.

[5]纪长顺，戴昭斌.煤炭机械化采样装置在港口的应用研究[J].设备管理与维修，2018（24）：144-145.

（作者单位：大唐辽源发电厂）