煤质检验在选煤过程中的指导作用

洪启忠

摘 要：矿井的煤质特征是矿井设计的依据，决定着煤炭加工利用方向。为了查明掌石沟煤矿煤质特征及其开采技术条件，结合历次勘查钻孔的煤质测试资料与工作面采集的煤质样品测试成果，可作为动力用煤和民用煤;煤尘无爆炸危险性、具有自燃倾向性特征等较好的开采技术条件;研究成果可以为矿井煤的综合利用以及煤炭资源清洁利用提供参考。

关键词：煤质检验;选煤

0 引言

在我们国家的经济发展当中，煤炭这个资源是非常必要的，然而，在煤炭资源中还可能会含有一定程度的硫元素，而硫含量的多少可能会对煤炭质量的好坏有非常直接的联系和影响，因此，我们在开采煤炭资源的过程中，需要仔细地测定硫含量的多少。当前我们国家有很大一部分的煤炭企业在检测煤炭含量的时候可能会用到自动测硫仪这个仪器，在真正使用的过程中，这种仪器发生故障的概率也是比较大的，因此，我们应该对使用自动测硫仪的具体方式尽可能地明确，并且在开始操作的时候能够引起更多的重视，并且可以定期性地维护该仪器。

1 红外线光谱技术在煤质分析应用

近红外光谱分析技术可用于对煤炭的水分、全硫、氢含量、工业分析、发热量等指标进行检测。水分是煤质分析过程中的一个重要的指标，含水量越多的煤炭质量越差，运用近红外光谱技术组建出成分的近红外光谱分析模型，进而可准确并且快速地检测煤炭中水分;硫是一种有害的物质，燃烧时，会产生大量的有害气体，例如二氧化硫、三氧化硫等，在测硫时使用近红外光谱技术选择性高、重复性好;氢元素是煤炭中有机质的主要成分，利用近红外光谱技术在测氢时所需样品用量少，操作简单，并且分析成本低，其精密度高于国家标准中的三节炉检测法;测定工业分析和发热量时可大幅减少分析时间，准确度高[1]。所以，近红外光谱分析技术非常适合在煤质分析工作当中推广使用。

2 地质概况及煤岩特征

2.1 地质概况

某矿区位于北天山分区的西北缘。发育的地层有古生代的石炭纪和二叠纪地层，这些地层组成本区山间凹陷基底。在此基底之上沉积中生代三叠纪，侏罗纪地层和第四纪地层。主要含煤地层为侏罗系下统八道湾组，钻探控制地层厚度250～460m，平均307m。含编号煤层4层，煤层总厚30m，含煤系数9.8%，主要可采煤层为3-3号。某矿区位于山北部的盆地西边地带，区内均为第四系覆盖。石炭系为一套陆相碳酸岩、碎屑岩组成，构成了中生界、新生界的基底。主要含煤地层为中统西山窑组，钻探控制地层厚度270～340m，平均300m。含编号煤层2层，平均总厚6m，含煤系数2%。主要可采煤层为6号。

2.2 煤质特征

宏观煤岩观测结果表明各煤层以半亮型--半暗型煤为主，其中3号煤含有较多的暗淡型煤，15号煤含有光亮型煤透镜体。煤层的光泽以玻璃光泽或强玻璃光泽为主，具丝绢光泽和油脂光泽;煤层内生节理和次生节理较发育，具中、细条带状，线理状和透镜状结构，贝壳状和阶梯状新口;裂隙被黄铁矿散晶、方解石细脉、石英等矿物填充。

3 导致煤质化验误差的原因

在开展煤质化验的过程中，涉及较多的环节，且有较高的技术要求，同时煤炭质量分布又存在不均勻的情况，很容易使得煤质化验工作出现偏差的情况。结合煤质化验的流程，可以将误差分为采样、样本制备以及化验误差。上文提及，导致误差的主要因素来源为样本制备误差以及采样误差，其他因素如仪器、化验方法导致的误差。煤炭为混合体，涉及不均匀的有机物、无机物，且不同煤炭存在不同的结构以及个体属性，因此煤炭采样的质量只能表示近似情况。出现采样误差的原因主要是由于工作人员操作规范性差，或是选择不合理的采样方法。对于不合理的采样方法因素，主要是不均匀的采样分布、不均匀的采样密度导致的，由于该因素的存在，实际质量与采样质量之间有较大的偏差，化验得出的结果缺少代表性。采样的工作人员出现误差主要是自身缺少相应的培训工作，或是未按照相关的要求开展化验工作，使得误差出现。对于野外采集的煤炭样本，不能对样本进行直接化验工作，需要首先进行处理、深加工工作，对样本中的杂物有效消除，并进行过筛、烘干工作。在这一过程中，如果操作人员出现不当操作，很容易导致误差出现，对化验结果的精准度造成影响。在样本制备阶段，如果出现操作不当的情况，也同样导致误差的出现[5]。

3.1 干燥误差

在进行煤质化验水分测定时，煤炭样品烘干方式、操作规范等都会对干燥结果产生影响，导致化验结果出现误差，化验人员在化验过程中需要合理控制煤炭样品的干燥误差，结合煤炭样品特点确定合适的干燥方法，以此确保煤炭样品质量。化验人员在烘干煤炭样品时，选择不合理的干燥方式或未按规定操作，都会使煤炭样品产生高温氧化反应，破坏样品的内部多孔结构，从而造成煤质化验结果出现误差。科学合理的烘干方式可以保证煤炭样品多孔结构不会受到水分变化的影响，以此防止在烘干过程中煤炭样品性质发生改变[4]。

3.2 炉温升高过慢

在自动测硫仪中，炉温控制系统具有非线性、参数时变、大滞后等特点，且系统温度精度低于5‰，因此对升温的快速性提出了较高的要求，一般要求在40min之内温度达到1150℃。在进行操作的时候，我们应该将其中的温度进行逐渐地、缓慢地升高，然而，若是在很长时间之后都处于通电状态，但是其中的温度状况并不能够符合相应的标准，这样，我们就可以认为电压不足或是因为触发电路而引发了一些关于质量方面的问题，在这种比较特殊的状况下，保险管熔断也可能会促使温度不能够得到提高的状况发生[3]。

4 煤质化验中减少误差途径和方法

开展煤质检测工作，需要保证科学性、严谨性。受到煤炭自身的复杂性、特性的不均匀性影响，同时工作人员的素质、能力的影响，都会使煤质化验结果出现误差。为了对煤质采样中的误差有效避免，需要保证选择的煤炭样品具有代表性，在对其应用的过程中，需要保证均匀布点的原则，对不同的煤层开展采样工作。在对煤炭正式采样之前，需要首先保证抽样方法的合理性，同时还要注意以下事项：在对煤质采样时，需要首先加强对工作人员的专业培训工作，对煤层不同方面的情况进行充分的了解，比如煤层中煤样的储存方法、特性等，从而进一步对样本的类型明确。需要保证煤层采样的代表性。举例而言，对于不同煤层而言，如果存在不均匀的煤层性质，可以结合煤层中煤炭数量大小情况进行相应的处理，如果是均匀的煤层性质，则可以选择任意煤层进行相应的采样活动。同时在对煤质化验的采样方案设计的过程中，相关的工作人员需要在采样数量、分布情况基础上，保证方案较高的可行性、简洁易懂，从而保证采样工作的顺利开展。此外，在明确采样方案基础上，需要选择合适的容器、工具，并对运输方式有效明确，保证真实的样本[2]。

5 结语

随着我国的不断发展，生态环境的问题也得到了社会各界更多的关注，尤其是与大家生活息息相关的污水处理，只有将污水问题处理好才能保证社会的长期可持续发展。需要各个地区根据当地的实际情况制定出切实有效的措施，加大污水处理与再生方面的资金与技术投入，不断地优化和完善现有的污水处理体系，大力推动污水处理企业的发展，重视污水处理与再生整体模式的创新工作，才能确保整体的生态环境得到提升[1]。

参考文献：

[1]郑刚，陈俊涛.煤质对煤泥水性质的影响及处理技术研究[J].矿产勘查，2020，11（08）：1702-1707.

[2]柳善锋.煤炭洗选对煤质提升的影响研究[J].中国资源综合利用，2020，38（08）：92-94.

[3]窦阿涛.对焦化公司选煤厂的选煤方法及工艺的设计与研究[J].内蒙古煤炭经济，2020（06）：83-84.

[4]陈云峰，邱广雷.选煤产品结构优化软件的研究与应用[J].煤炭加工与综合利用，2020（02）：14-17+22+4.

[5]栗超.温家塔煤矿选煤厂块煤分选方案的技术经济论证[J].煤炭加工与综合利用，2020（01）：32-34.