煤质及化验知识问答(第三版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-20 06:13:52

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作者:陈文敏、丁华、刘淑云 主编

出版社:化学工业出版社

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煤质及化验知识问答(第三版)

煤质及化验知识问答(第三版)试读:

前言

中国是一个煤炭资源丰富的储煤和产煤大国,但缺乏石油和天然气资源。尽管目前已在重庆地区成功地开发和投产了大型页岩气生产井,但仍是杯水车薪,不足以改变我国天然气不足的局面。据统计,到2013年底,我国煤炭的查明资源储量为1.48万亿吨,占世界的12.8%,而石油的储量只有181亿桶(25亿吨),仅占世界16879亿吨的1.1%。同年我国原煤产量和表观消费总量分别达到36.8亿吨和40亿吨,这在我国一次能源生产和消费中占比分别达66.0%和75.6%,占世界煤炭产量的47.4%和消费量的50.3%。另据国家统计局2015年2月26日发布的《2014年国民经济和社会发展统计公报》中显示,2014年全国原煤产量同比下降2.5%,自2014年开始,我国燃煤排放的CO、SO、NO以及TSP等指标均有所下降。但据2014年10月公22x布的《煤炭使用对中国大气污染的贡献报告》显示,CO、SO、22NO、烟尘,一次PM2.5和汞、砷等有害微量元素对大气的主要污染x物的排放与煤炭直接燃烧和直接使用(如炼焦、生产电石、兰炭等)相关的行业都贡献了超过60%的排放量。其中对SO排放量的贡献超2过了90%,对PM2.5的年均浓度的贡献为50%~60%。另据统计,2014年全国SO排放量已降为1974.4万吨,同比下降2.4%。NO排放2x量2078万吨,同比下降6.7%。2015年我国原煤产量约37亿吨,进口2亿吨,比前几年有所减少。但由于中国的能源资源以煤炭为主,因此每年消费的石油和天然气资源都要从中东、俄罗斯、南亚和西亚进口。最近美国的石油出口令解除后,我国还从美国进口石油。据了解,目前我国已经成为全球第二大石油消费国和第三大天然气消费国。据统计,2014年我国石油表观消费量约为5.18亿吨,全年石油净进口量达3.08亿吨,石油对外依存度达59.5%。同年,天然气表观消费量约1830亿立方米,其中进口量为590亿立方米,进口依存度也达32.2%。

随着近期联合国世界气候大会的召开,要求各能源消费大国采取各种有效措施完成节能减排目标,我国为此大力支持、积极响应。这使全国煤炭的消费量从前几年占能源总消费的70%左右而逐年减少。到2013年和2014年煤炭的消费量已分别降至能源总消费量的66.9%和64.8%,2015年计划减至63.3%。

为了不断减少煤炭消费对大气的污染,国家正积极采取措施,从煤炭勘探、开发、生产、洗选加工、运输到发电、燃烧、炼焦、气化和液化等全方位使用洁净煤技术。国家发改委等七部门于2014年9月3日发布,从2015年1月1日起实施的《商品煤质量管理暂行办法》明确规定,凡运距在600km以下的褐煤灰分(A)不得超过30%,其他d煤种的灰分也应小于等于40%,对硫分的规定也分别为小于等于1.50%和3.00%。对运距超过600km的褐煤和其他煤的灰分更要求分别达到小于等于20%和小于等于30%,硫分也分别达到小于等于1.0%和小于等于2.0%。同时,还对汞、砷、磷、氯、氟等微量有害元素的含量也分别作了严格的规定。因而,充分了解国家对商品煤质量的方针政策和规定以及深入了解煤的基本性质,对煤炭生产、加工利用、营销、管理及采制化人员来说都具有十分重要的实际意义。

修订后的第三版对原第二版24章的内容作了方向性的变更。即其主要内容是对全国各大区、各省(直辖市、自治区)和主要国有煤矿及重要地方煤矿的资源和基本煤质特征作了系统的回答和阐述。可为电力、冶金、建材、化工和煤化工等行业科学地选择合适的煤源提供重要参数,也可为有关高等院校及从事煤炭营销方面的专业人员提供参考。

此外,第三版根据读者需要还增加了第25章“煤质分析中常用的各种仪器设备”、第26章“煤炭化验室常用试剂的回收与制备”和第27章“煤炭化验室仪器设备保养、药品保管及安全生产”等有一定实用价值的新内容。

本书第1、15章由白向飞编写,第2、3、18章由张宇宏编写,第4~6章由刘淑云编写,第7、26、27章由邢荔波编写,第8、14、16、17、25章由丁华编写,第9、12章由涂华编写,第10章由傅丛编写,第11章由高俊编写,第13、19、21~24章由陈文敏编写,第20章由罗陨飞编写。全书由陈文敏、丁华、刘淑云主编。

由于作者水平有限,书中疏漏和不妥之处在所难免,恳请读者不吝指正。陈文敏2016年3月

前言(第一版)

中国是一个缺油、少气和富煤的大国,在世界煤炭储量中仅次于美国而居全球第二。据第三次全国煤炭资源预测表明,全国共有煤炭预测资源量为55697.5亿吨。到2005年底,全国已查明的“煤炭资源储量”为10429.6亿吨,其中经济可采“储量”为1842.4亿吨。按今后平均年产原煤为25亿吨计算,如仅按现已查明的经济可采储量,还可开采70多年,再加上已探明的3326.3亿吨基础储量和7103.2亿吨的资源量,因而今后中国的煤炭资源仍可开采数百年之久。

中国的煤炭产量更是在世界各国中遥遥领先,2006年的原煤产量达23.32亿吨,2007年又达到了25.5亿吨,比美国的10亿多吨高出一倍以上,在全球的59亿吨煤产量中占43.2%。在2006年全国能源生产总量22.1亿吨的标煤中,煤炭的比例占3/4以上(76.8%),石油的比例则由2000年的高点21.8%降至2006年的11.9%,水电和天然气分别只占7.8%和3.5%。而在2006年的全国能源消费总量24.57亿吨标煤中,煤炭占69.3%,石油的消耗量也由2000年的24.6%降至20.8%,水电和天然气分别占7.1%和2.8%。由此可见,煤炭在今后很长一段时间内仍是中国最主要的第一能源。2006年,全国粗钢和生铁产量也均超过4亿吨,发电用煤量也达12亿吨。由此可见煤炭在国民经济中的重要地位。

由于煤炭是生产和消费中污染最严重的能源之一,因此了解煤的基本性质对煤炭生产、使用、营销、煤炭管理以及化验人员都有十分重要的意义。

本书第1章、第15章由白向飞编写;第2章、第3章、第18章由张宇宏编写;第4章、第5章、第6章、第7章、第14章、第17章由刘淑云编写;第8章、第16章由丁华编写;第9章、第12章由涂华编写;第10章由傅丛编写;第11章由高俊编写;第13章、第19章由陈文敏编写;第20章由罗陨飞编写。全书由陈文敏、刘淑云主编,杨金和审定。全书的编目、汇总等编务工作由高俊完成。

由于作者水平有限,书中疏漏和不妥之处在所难免,恳请读者不吝指正。2008年3月

前言(第二版)

中国是一个富煤、贫油和少气的能源大国,在世界已探明煤炭储量中仅次于美国而居全球第二。据第三次全国煤炭资源预测工作表明,全国共有煤炭预测资源量55697.5亿吨。到2009年底,全国已查明的“煤炭资源储量”已达1.5万亿吨左右。其中经济可采“储量”占15%以上。按今后平均年产原煤33亿吨计算,仅按现已查明的经济可采“储量”还可开采70年左右。再加上已探明的2500多亿吨基础储量和1万多亿吨的资源量以及大量的预测资源量。再根据资源的回采率和损失率等综合因素来推算,今后中国的煤炭资源仍可开采数百年以上。

中国的煤炭产量更是远居世界领先地位。到2009年的原煤产量已达29.73亿吨,2010年突破30亿吨的大关而达到33亿吨以上。如以2008年为例,中国的原煤产量为27.49亿吨,占世界煤炭总量49亿多吨的55%强,美国的产量为10.63亿吨,两者相差达一倍以上。产量仅次于美国的澳大利亚,2008年的产量更低至4.17亿吨。此外,俄、德、波兰等其他主要产煤国家的产量更分别低至3.29亿吨、1.94亿吨和1.44亿吨。至于其他国家的产量则普遍在1亿吨以下。到2010年底中国的煤炭生产能力已达30亿吨以上,且今后仍有不断增长的趋势。在中国的能源生产总量中,煤炭所占的比重虽已由20世纪60年代初以前的90%以上降到2005~2007年的76%以上,但它仍占能源中的主导地位,而且在相当长时期内煤炭仍将是中国的主要能源。如以2007年为例,在全国生产的23.7亿吨的标准煤中煤炭占76.6%,石油只占11.3%,天然气占3.9%,水电、风电和核电等占8.2%。煤炭在能源消费中的比例虽也由20世纪60年代以前的占90%以上,降至2007年的69.4%,但它仍占中国能源消费中的主导地位,在26.55亿吨的标准煤消费中,石油的消费比例只占20.0%,天然气占3.4%,水电、风电和核电等占7.2%。预计到2020年,煤炭在中国能源消费构成中的比例仍不会低于60%,且其绝对生产量和消费量也将逐年持续增长。

由于煤炭是生产和消费中污染最严重的能源之一,因此节能减排的低碳化目标是中国的重要任务,预计到2020年国内单位生产总值的CO排放比例将比2005年下降40%~45%。因此了解煤的基本性2能对煤炭生产、加工、利用、营销、管理及采制化人员都有十分重要的意义,尤其本书新增的第21~24章的新内容对煤炭生产、煤质管理和采制化人员等具有更大的指导意义。

本书第1章、第15章由白向飞编写;第2章、第3章、第18章由张宇宏编写;第4章~第7章、第14章、第17章由刘淑云编写;第8章、第16章由丁华编写;第9章、第12章由涂华编写;第10章由傅丛编写;第11章由高俊编写;第13章、第19章、第21章~第24章由陈文敏编写;第20章由罗陨飞编写。全书由陈文敏、刘淑云主编并负责汇总、校核。全书的编目等编务工作由高俊完成。全书由杨金和教授审定。

由于作者水平有限,书中疏漏和不妥之处在所难免,恳请读者不吝指正。2011年1月第1章煤质分析方法的一般规定1.目前中国对哪些煤质指标的测试方法制定了国家标准?各项目报出结果时采用什么符号?结果如何表达?

中国目前已对煤的工业分析等50余项常用煤质指标的分析方法制定了国家标准,各项目符号采用其英文名词第一个字母或缩略字,以及各化学成分的元素符号或分子式。各分析项目结果表达见表1-1。表1-1 中国煤质分析标准中各测定项目符号及结果表达2.煤质分析对煤样有什么要求?

根据GB/T 483—1998《煤炭分析试验方法一般规定》,分析煤样一律按照GB 474《煤样的制备方法》制备。在制备煤样时,若在室温下连续干燥1h后煤样质量变化不超过0.1%,则为达到空气干燥状态。达到空气干燥状态的煤样应装入严密的容器中,保持煤样稳定,以保证测试结果的稳定性和可靠性。

同时,凡需根据水分测定结果进行校正或换算的分析试验,最好能和水分测定同时进行,否则也应在尽量短的期限内进行(尤其是高水分煤),以保证煤样水分不发生显著变化,一般这一期限最多不超过7天。3.煤质分析方法的精密度用什么指标表示?

煤质分析方法的精密度以重复性限(同一化验室的允许差)和再现性临界差(不同化验室的允许差)来表示。

重复性限指在同一实验室中,由同一操作者,用同一台仪器,对同一分析试验煤样,于短期内所做的重复测定所得结果间差值(在95%概率下)的临界值。

再现性临界差指在不同实验室中,对从煤样缩制到最后阶段的同一煤样中分取出来的、具有代表性的部分所做是重复测定,所得结果的平均值间的差值(在95%概率下)的临界值。4.进行煤质分析时,两次重复测试结果超过规定限度怎么办?

对同一煤样进行两次重复测定,两次测值的差值如不超过规定限度(重复性限,即同一化验室允许差T),则取两次测值的算术平均值作为测定结果;否则,需进行第三次测定。若三次测值的极差小于或等于1.2T,则取三次测值的算术平均值作为测定结果;否则,需进行第四次测定。若四次测值的极差小于或等于1.3T,则取四次测值的算术平均值作为测定结果;若其极差大于1.3T,而其中3个的极差小于或等于1.2T,则取此三次测值的算术平均值作为测定结果。如上述条件均未达到,应舍弃全部测试结果,并检查仪器和操作过程,重新进行测定。

例如:测定煤中灰分时(A),两次重复测定的结果分别为d9.88%和9.65%,其差值超过GB/T 212规定的重复性限(0.20),如何处理?

第一步:两次测值差为0.23,超过规定限度,应进行第三次测定。

第二步:第三次测定有两种情况如下。

①假设第三次测值为9.73,则三次测值(9.88,9.65,9.73)的极差仍为0.23,但小于1.2T(0.24),则可取三次测值的平均值作为测定结果。

②假设第三次测值为9.63,则三次测值(9.88,9.65,9.63)的极差为0.25,等于1.2T(0.24),应进行第四次测定。

第三步:第四次测定有三种情况。

①假设第四次测值为9.69,则四次测值(9.88,9.65,9.63,9.69)的极差仍为0.25,但小于1.3T(0.26),则可取四次测值平均值作为测定结果。

②假设第四次测值为9.49,则四次测值(9.88,9.65,9.63,9.49)的极差为0.39,大于1.3T(0.26),但其中三次测值极差(9.65,9.63,9.49)为0.16,小于1.2T(0.24),则可取该三次测值平均值作为测定结果。

③假设第四次测值为9.40,则四次测值(9.88,9.65,9.63,9.40)的极差为0.48,大于1.3T(0.26),且其中任何三次测值极差均不小于1.2T(0.24),则全部测定结果均应舍弃,并检查仪器和操作过程,重新进行测定。5.煤质分析结果的数字修约规则是什么?

凡末位有效数字后边的第一位数字大于5,则在其前一位上增加1,小于5则舍去。凡末位有效数字后边的第一位数字等于5,而5后边的数字并非全部为零,则在5前一位上增加1;5后边的数字全部为零时,如5前面一位为奇数,则在5前一位上增加1,如5前面一位为偶数(包括零),则将5舍弃。所拟舍弃的数字,若为两位以上数字时,不得连续进行多次修约,应根据所拟舍弃数字中左边第一个数字的大小,按上述规定一次修约出结果。

例如:工业分析中灰分报出结果要求保留小数点后两位,不同原始测试数据修约情况如下。16.8236→16.8216.8253→16.8316.8350→16.8416.8250→16.826.什么是煤质分析的“基”,不同分析基准如何换算?

煤的工业分析、元素分析、硫及各种有害元素含量测定、发热量测定等基础煤质指标分析中常涉及“基”的概念。简言之,“基”是表示分析化验结果是以什么状态下的煤样为基础而实测或换算出的。煤质分析中常用的基准有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基、干燥无矿物质基等,其含义如下。

①收到基 以收到状态的煤为基准,其符号为ar(as received)。

②空气干燥基 以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准,其符号为ad(air dry basis)。工业分析、元素分析、硫及各种有害元素含量测定、发热量测定等大多数基础煤质化验需用空气干燥基煤样进行。

③干燥基 以假想无水状态的煤为基准,其符号为d(dry basis)。

④干燥无灰基 以假想无水、无灰状态的煤为基准,其符号为daf(dry ash free)。

⑤干燥无矿物质基 以假想无水、无矿物状态的煤为基准,其符号为dmmf(drymineral matter free)。

煤质分析各基准之间的换算见表1-2(低位发热量的换算例外)。表1-2 不同基准的换算公式

例如,测得某煤样收到基水分M为8.3%,空气干燥基水分Marad为0.81%,灰分A为10.3%,挥发分V为15.1%,分别计算其不同adad基准下的挥发分产率V、V及V。arddaf

根据表1-2,可进行如下换算:7.煤质分析中对溶液浓度如何表示?(1)物质的量浓度:单位体积溶液中所含物质的量,单位为摩尔每升,符号为mol/L。使用物质的量浓度时,基本单元应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,也可以是这些粒子的特定组合。

例如:

c(NaOH)=1mol/L,表示溶质的基本单元是氢氧化钠分子,其摩尔质量为40g/mol,溶液的浓度为1摩尔每升,即每升溶液中含有40g氢氧化钠。

c(1/2HSO)=3mol/L,表示溶质的基本单元是1/2个硫酸分子,24其摩尔质量为49g/mol,溶液的浓度为3摩尔每升,即每升溶液中含有3×49g硫酸。

c(HSO)=1.5mol/L,表示溶质的基本单元是硫酸分子,其摩24尔质量为98g/mol,溶液的浓度为1.5摩尔每升,即每升溶液中含有1.5×98g硫酸。

c(1/5KMnO)=0.1mol/L,表示溶质的基本单元是1/5个高锰酸4钾分子,其摩尔质量为31.6g/mol,溶液的浓度为0.1摩尔每升,即每升溶液中含有0.1×31.6g高锰酸钾。2+

c(1/2Ca)=1mol/L,表示溶质的基本单元是1/2个钙离子,其摩尔质量为20.04g/mol,溶液的浓度为1摩尔每升,即每升溶液中含有20.04g钙离子。(2)溶液的浓度以质量比或体积比为基础给出时,应以下列方式表示:%(质量分数)或%(体积分数)。(3)溶液浓度以量纲上不同的单位、质量和体积表示时,则浓度应以克每升或以其适当分倍数表示,如g/L,mg/mL。(4)如果一种试剂与另一种试剂(或水)以体积比或质量比相混合则以V+V或以m+m表示,如1/4(V+V)的硫酸是指1体积121212相对密度为1.84的硫酸与4体积水混合后的硫酸溶液;而(1+2)(m+m)碳酸钠和氧化镁混合物(艾氏剂)是指1质量份的碳酸钠12加2质量份的氧化镁混合而成。(5)凡以水作溶剂的溶液称为水溶液,一般简称溶液,以其他液体为溶剂的溶液,则在其前面冠以溶剂的名称,如以乙醇(或苯)为溶剂的溶液称为乙醇(或苯)溶液。第2章煤样的采取1.煤层煤样、煤层可采煤样和煤层分层煤样的含义是什么?

直接在矿井采、掘工作面、探巷或坑道中,从一个煤层中采取的煤样叫做煤层煤样。煤层煤样包括煤层可采煤样和煤层分层煤样。

煤层可采煤样是按采煤规定的厚度应采取的全部煤层的试样(包括煤分层和夹石层)。煤层可采煤样代表整个可采煤层的全部煤分层和夹石层的平均性质。

煤层分层煤样是按规定从煤和夹石层的每一自然分层中分别采取的试样。煤层分层煤样用来确定各煤分层和夹石层的性质。2.煤层煤样采样的基本原则是什么?

煤样能充分代表该煤层的主要性质,其中最重要的是所采煤样必须代表该煤层的灰分、硫分、发热量、挥发分、水分和黏结性(包括结焦性)等主要煤质指标的平均值,从而为评价该煤层的经济价值及其合理利用途径提供重要的技术依据。

对露天煤矿的特厚煤层来说,可用钻探方法采取出煤芯样,再按自然分层的方法划分成若干个分层进行化验,最后根据各分层的化验结果求算出特厚煤层的加权平均结果以代表该煤层的性质;对井工矿来说,只有根据煤层柱状结构而按不同工作面的层位用各分层相接的办法进行采样,最后用加权平均法求出全煤层的平均煤质指标。

在采煤层煤样时,以在新鲜的掘进工作面采取的煤层煤样最能代表该煤层的性质,在回采工作面采样时,也应尽量在即将回采前的一段时间进行采样(但必须刨去其表面的氧化层,且越是年轻的煤,应刨去的表面层也越多)。

尽管煤层煤样的采取方法很多,但其基本要求是不管其煤层厚度的大小或结构的复杂与简单,总的原则是对所采出的煤样必须具有充分的代表性。为了达到这个目的,对每一煤层必须采取足够数量的煤样,一般需要100kg以上的煤样才具有较好的代表性,把采出的煤层煤样经过破碎缩分成分析煤样。3.采取煤层煤样的具体步骤是什么?(1)煤层煤样应选择在地质构造正常的地带采取。除特殊情况外,一般不能在断层附近、煤层破坏地带以及其他不正常的条件下采取。如果地质构造对煤层破坏的区域很大,而且在该处又可开采出大量煤炭时,也应该在该处采样。在采样开始前,先刨去其表面的氧化层。(2)沿与煤层层理相垂直的方向,由顶至底划四条线。煤层厚度大于1m时,各线间的距离为100mm,煤层厚度小于或等于1m时,各线间的距离为150mm,刻槽深度均为50mm。若煤层松软,其第2条、第3条线间的距离可适当放宽。在第1条、第2条线之间采取分层煤样,在第3条、第4条线之间采取可采煤样。(3)分层煤样按煤和夹石的每一个自然分层分别采取。当煤层厚度在1m以下时,厚度小于20mm的夹石层可归入相邻的煤分层中;当煤层厚度在1m以上时,厚度小于30mm的夹石层可归入相邻的煤分层中,不必单独采取。(4)在主要巷道的掘进工作面上,每前进100m至少采取一个煤层煤样。在即将回采的工作面上,应根据煤层变化情况至少采取一个煤层分层煤样和一定数目的可采煤样。正常的回采工作面,每季至少采取一个煤层煤样,工作面长度在100m以内的采一个,100~200m的采2个,200m以上的采3个。如果煤层厚度变化较大且结构比较复杂,煤质变化较大,还应适当增加采样数目。(5)露天矿开采台阶在3m以下的,按国标GB 482《煤层煤样采取方法》执行;台阶超过3m的如执行GB 482有困难,可用回转式或其他形式的钻孔机取出煤芯以代替煤层煤样。(6)凡需要分层开采的厚煤层及特厚煤层,每个分煤层均应该采取煤层煤样。(7)分层煤样算出的加权平均灰分与可采煤样的实测灰分之差(相对误差)不超过10%,否则需重新采样。4.什么是钻孔取芯采样法?

钻孔取芯采样法是指在生产矿井中尚未出现露头的煤层或准备开采的煤层上用钻孔机采样,有时也用在已出现露头的煤层上采样。这种方法比煤柱采样法和刻窄槽采样法快捷、准确,劳动强度低并且有更好的代表性,特别是已准备好的适用的钻车时。许多露天开采的窄条煤层,可在下一窄条还覆盖着的上部煤层上钻芯采样,其化验结果可为制定采煤计划提供煤质数据。

采样时利用岩芯钻探管钻取整个煤层或部分煤层得到圆柱形煤样,煤芯直径根据需要可以在50~200mm范围内变化。5.什么是钻取煤屑采样法?

当采用打孔取芯采样法有困难或从经济考虑不合理时,也可以采用钻取煤屑采样法。但用这一方法采得煤样的代表性不如前者,只有经验丰富的钻探工和采样工才能采得代表性较好的煤样。

有时,为了了解煤质,在考虑是否有开采价值而采集煤芯煤样之前,则可采取煤屑煤样。

本法是利用叶片钻头或牙轮钻头等非岩芯钻头在煤层上部钻孔所产生的煤屑作为煤样。煤屑的粒度变化较大,一般从几毫米到几十毫米不等。6.什么是刻槽采样法?

需要大量煤样来代表井工矿或露天矿的未开采煤层时,常可采用刻槽采样法。采此样的目的是为了了解煤炭的灰、硫、热值等基本质量特性,粒度组成、可选性以及半工业性中试装置的研究其加工利用性质,从而为判断这些煤层是否有可能再进一步发展提供科学依据。7.什么是煤柱采样法?怎样采取煤柱煤样?

把煤层的一部分以正三棱柱的形式采出,得到的煤样称为煤柱煤样。煤柱煤样应以实际垂直位置排序,表示煤层的真实截面。在无法采到或不需要采到全煤层的情况下,也可以从特定的煤层部位(如从顶板到底板的煤层中)采取煤柱煤样。采煤柱煤样是为了用大块、完整无缺的煤样给实验室进行详细的观察,并进行实验室强度和剪力实验等来确定煤的地球化学性质。

采煤柱煤样可用冲击、链锯等压缩空气类工具,以得到相对光滑的煤柱表面。

在平整过的煤层表面上,从顶板到底板划两条线距大于400mm的平行线,在平行线内及顶底板间的煤和夹矸组成了煤柱煤样。8.什么是刻宽槽采样法?

刻宽槽采样法是在煤层表面上刻一条平直的宽槽,刻下的槽内的煤和夹矸为所采试样。该样品质量相对较大,对煤层有一定代表性。

刻宽槽采样法可以用手工采样,也可以用连续采煤机采样,但煤层中不同分层煤样的代表性不如手工采样准确可靠。供选煤厂评价煤层可选性用的煤样,用采样机采样就比较容易和具有较好的代表性。9.什么是商品煤样?采取商品煤样的目的是什么?商品煤样一般测试哪些项目?

商品煤样即销售煤样,为代表商品煤平均质量的煤样,它可在输送机的煤流中、火车等运输工具载煤以及煤堆上采取,在煤流中采取商品煤样代表性最强,在煤堆上采取商品煤样代表性最差。

采取商品煤样的目的是确定商品煤的质量,根据商品煤样的化验结果,了解准备外运的煤炭是否符合合同规定的质量标准,并以此作为供需双方结算的依据。根据从商品煤样中分出的月综合煤样,可以求一个月中所运出煤炭的平均质量,从而确定该矿商品煤炭总的质量水平。

商品煤样一般仅化验水分M、灰分A、挥发分V、发热量Q、全d水分M和全硫S;粒度上限在30mm以上的块煤和原煤还测定含矸率;tt除末煤以外的筛选后的等级煤还要测定限下率(含粉率)。10.商品煤采样精密度的含义是什么?国家标准GB 475《商品煤样采取方法》如何规定采样精密度?

采样精密度为所采到的煤样与被采样煤炭的真实品质之间的接近程度。通常采样精密度都用灰分A的含量表示。也可用煤的其他实d验结果(如发热量等)作为精密度的指标。

国家标准GB 475《商品煤样采取方法》规定采样精密度见表2-1。表2-1 采样精密度11.影响采样精密度的主要因素有哪些?(1)煤炭的变异性。煤炭本身越均匀,采样精密度就越高;煤炭本身越不均匀,采样的精密度就越低。(2)子样数目。子样数目越多,采样精密度就越高。在标准中规定的子样数目是在绝大多数能保证精密度的情况下实际可行的子样数目。(3)子样质量越大,采样精密度越高。(4)子样点的布置。子样点的分布越均匀,采样的精密度就越高。(5)子样采取操作的规范性。子样的采取除大块度、大子样数量外,一般应以采样工具动作一次采取的煤样作为一个子样。采样时,应考虑是否要剥去表皮,剥去表皮应多厚,而且应尽量使各子样质量相等。(6)采样工具的尺寸。采样工具尺寸越大,越能采到各种粒度的煤粒,采样精密度就越高。12.商品煤采样工具的规定是什么?(1)无论煤流中、火车上还是煤堆上人工采样,当采取粒度不超过150mm的商品煤样时,所采用的工具均应为尖铲(锹),其长约为300mm、宽约为250mm。(2)火车顶部机械化采样所采用的采样头的开口孔径或尺寸至少应为煤中最大粒度的3倍。在煤流落煤处接取煤样所使用的接样容器的开口尺寸应为煤中最大粒度的3倍,并能充分容纳所接取的煤样。如承载煤流的胶带较宽,可分左、右2次或左、中、右3次接取并合并成一个子样。机械化截取煤样,应能接受截取煤流的全断面和全部粒度组成的煤样。若在胶带上刮取,刮样器应紧贴胶带而不悬空,并且能充分容纳全断面的煤样。13.对商品煤采样单元及子样数目和质量的要求是怎么规定的?(1)对采样单元的要求

精煤和特种煤,按品种、分用户以1000t(±100t,下同)为一个采样单元,其他煤按品种、不分用户以1000t为一个采样单元。进出口煤按品种分国别以交货量或一天的实际运量为一个采样单元。运量超过1000t或不足1000t时,可以实际运量为一个采样单元。如需进行单批煤质量核对,应对同一采样单元进行采样、制样和化验。(2)对子样数目的要求

1000t原煤、筛选煤、精煤及其他洗选煤(包括中煤)和粒度大于100mm的块煤应采取的最少子样数目规定于表2-2。表2-2 1000t煤最少子样数目

煤量超过1000t的子样数目,按式(2-1)计算。式中 N——实际应采子样数目,个;

n——表2-2规定的子样数目,个;

m——实际被采样煤量,t。

煤量少于1000t时,子样数目根据表2-2规定的数目按比例递减,但最少不能少于表2-3规定的数目。表2-3 煤量少于1000t的最少子样数目(个)

子样质量:每个子样的最小质量应根据商品煤标称的最大粒度即按表2-4中的规定确定。表2-4 子样质量14.煤流中如何采样?

移动煤流中采样按时间基采样或质量基采样进行。时间间隔按式(2-2)计算。式中 T——子样间隔时间,min;

Q——采样单元,t;

G——煤流量,t/h;

n——子样数目。

质量间隔按式(2-3)计算。式中 m——子样质量间隔,t;

Q——采样单元,t;

n——子样数目。

在移动煤流下落点采样时,可根据煤的流量和胶带宽度,以1次或分2~3次用接斗或铲横截煤流全断面采取1个子样。分2~3次截取时,按左右或左中右的顺序进行,采样部位不得交错重复。用铲子取样时,铲子只能在煤流中穿过1次,即只能在进入或撤出煤流时取样,不能进、出都取样。另外,在移动煤流中人工取样时,胶带的移动速度不能超过1.5m/s,并且保证安全。15.什么是商品煤标称最大粒度?

采取商品煤样约600kg,精确到0.5kg,分别过150mm、100mm、50mm、25mm的圆孔或方孔筛,称出筛上物质量,精确到0.5kg,计算筛上物占整个煤样质量分数。取筛上物累计产率最接近但不大于5%的那个筛孔尺寸为商品煤标称最大粒度。16.火车顶部如何采样?

火车顶部采样的最少子样数目按规定执行,但原煤和筛选煤每车最少采取3个子样,采样时可将3个子样布置在车皮对角线上,第1个、第3个子样距车角1m,第2个子样位于对角线中央;精煤、其他洗煤和粒度大于100mm的块煤每车至少取1个子样。子样采取位置可按斜线5点法(斜线5点法为:将5个子样布置在车皮对角线上,第1个、第5个子样距车角1m,其余3个子样等距分布在第1个、第5个两子样之间)5点循环方式采取。

当以不足6节车皮为一个采样单元时,依据“均匀布点、使每一部分煤都有机会被采出”的原则分布子样点。如1节车皮的子样数超过3个(对原煤、筛选煤)或5个(对精煤、其他洗煤),多出的子样可分布在交叉的对角线上,也可分布在图2-1所示的车皮平分线上。当原煤和筛选煤以1节车皮为一个采样单元时,18个子样点即可分布在两交叉的对角线上,也可分布在图2-1所示的18个方块中。图2-1 18个子样点分布

火车顶部采样时,在矿井(或选煤厂)应在装车后立即采取;但列车到达用户后,可挖坑至0.4m以下采取。取样前应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。

原煤,若其中粒度大于150mm的煤块(包括矸石)含量超过5%,则采取商品煤时,大于150mm的不再取入,但该批煤的灰分或发热量应按式(2-4)计算。式中 X——商品煤样的实际灰分或发热量,%或MJ/kg;d——粒度大于150mm煤块的灰分或发热量,%或MJ/kg;——不采粒度大于150mm煤块时的灰分或发热量,%或MJ/kg;

P——粒度大于150mm煤块的比例,%。17.汽车上如何采样?

子样点的数目和质量按规定确定。

子样点的分布:无论原煤、筛选煤、精煤、其他洗煤或粒度大于150mm的块煤,均沿车厢对角线方向,按3点(首尾两点距车角0.5m)循环方式采取子样。当1台车上需采取3个以上子样时,应将子样分布在对角线或平分线或整个车厢表面。18.船舶上如何采样?

在船舶上不直接采取仲裁煤样和进出口煤样,一般也不直接采取其他的商品煤样,而应在装(卸)煤过程于胶带输送机的煤流中或其他装(卸)工具(如汽车上)中采样。

直接在船舶上采样,一般以1仓煤为1个采样单元,也可将1仓煤分成若干个采样单元。子样数目和子样质量按规定确定。

子样点的布置:将船舶分成2~3层(每3~4m分一层)将子样均匀分布在各层表面上。19.煤堆上如何采样?

煤堆上不采取仲裁煤样和出口煤样,必要时应用迁移煤堆(只适用于小煤堆)、在迁移过程中采样的方式采样。子样的数目和质量按规定确定。子样点应分布在煤堆的顶、腰和底(距地面0.5m)上,采样时应先除去0.2m的表面层。20.商品煤全水分煤样如何采取?

全水分煤样既可单独采取,也可在煤样制备过程中分取。

在煤流中单独采样时,按时间基或质量基采样法进行。子样数目不论品种每1000t至少10个,煤量大于1000t时,按式(2-1)计算;煤量少于1000t时至少6个。子样质量按表2-3规定确定。

在火车上单独采样时,装车后,立即沿车皮对角线按5点循环法采取,不论品种每车至少采取1个子样;当煤量少于1000t时,至少采取6个子样。子样质量按表2-3规定确定。

在汽车上单独采样时,装车后立即沿车厢对角线方向,按3点法循环采取;当煤量少于1000t时,至少采取6个子样。子样质量按表2-4规定确定。

在煤堆和船舶中不单独采取全水分煤样。

每一批煤可分几次采成若干分样,每个分样的数目参照以上所述确定,以各分样的全水分加权平均值作为该批煤的全水分值。

在煤样制备过程中分取全水分煤样时,如一批煤的煤样分成若干煤样采取,则在各分样的制备过程中分取全水分煤样,并以各分样的全水分加权平均值作为该批煤的全水分值。全水分煤样采取后,应立即制样和化验。否则应立即装入密封容器中,注明煤样质量,并尽快制样和化验。21.什么是煤芯煤样?

在煤田地质勘探过程中从钻孔煤芯中采取的煤样叫做煤芯煤样。打钻取芯是煤田地质勘探的主要方法,煤芯煤样的数量比煤层煤样多,根据煤芯煤样的试验结果可了解包括深部煤层在内的全勘探区沿水平和垂直方向的煤质变化情况。22.煤芯如何整理?

煤芯自钻孔取出后,上下次序容易颠倒,要及时按上下次序放入岩芯箱内,断口相互衔接,使煤芯不受污染。如煤芯比较完整,应及时分层,并按取样煤层及顺序填写煤芯煤样说明书,记录煤层及其每一层的厚度和煤芯长度,描述宏观煤岩类型及煤芯状况。

煤芯煤样在钻探过程中多已破碎,很难准确分辨出煤层及夹石层的界限,因而煤样中的夹石及各种矿物质包裹体应全部清除。但如取得的煤芯是很整齐的煤柱,可将厚度在10mm以上的夹石清除出去。混入煤芯的其他杂质在煤芯取出后应仔细剔除。一般可用钢刀沿煤芯的垂直煤层层理方向自上而下削去表面的沾污层(如其间有的部位没有杂质也应一并削去)。只有煤芯破碎十分严重、与杂质混杂在一起时,才能用少量清水漂洗除去其混入的杂质。23.煤芯如何分层和采取?

煤芯煤样一般应按独立煤层采取全煤样,但往往不完全以煤层为单位,也不是以提取一次作为一个煤样,仅在煤层厚度小于2m或经证实上下部煤质变化不大时,才可按一个煤层或提取一次作为一个煤样。对于2m以上的较厚煤层,通常是以1m左右作为一个人工煤层采取,也可根据该煤层上下部煤质的变化情况作适当的增减。如煤层很厚且煤层上下部煤质变化不大时,可将分层厚度加大,最大分层厚度不得大于3m。如该煤层上下部煤质有显著不同,在保证送检煤样质量条件下,应尽量减小分层厚度。进行人工分层时,如果煤样质量较少及煤样破碎不能详细分层,可根据煤的物理性质及夹石嵌布情况,尽可能与相邻各钻孔的分层位置保持同一层位。

大于0.01m至等于煤层最低可采厚度的夹矸层应单独采样;大于煤层最低可采厚度的夹矸层,属非炭质岩的一般不采样,属炭质岩或松软岩的需单独采样。厚度小于或等于0.01m的夹矸层,应与相连煤分层合并采样,不得剔除。煤层中的多层薄层夹矸,可单独采样,也可按相同岩性合并采样。把岩芯从钻孔取出到采样结束,一般不超过48h。24.煤芯煤样如何分装和送检?

煤芯自钻孔取出后,应立即整理、取样并分为两个相等部分,分装在两个铁筒中,密封包装。一筒送检,一筒由勘探单位妥善保存。为使两部分煤样的质量尽量一致,在分样时应根据煤芯的情况用下述方法处理。(1)如煤芯是一个整齐的煤柱,最好用劈岩机沿煤柱纵轴劈开,分为两个相等部分;如现场没有劈岩机,可用一条长的厚木板刻成半圆的长槽,在槽的底部固定一条带有刃的铁片。沿煤芯纵轴方向刻一条与铁片刃部相吻合的小沟,然后将煤芯放于木槽中,使煤芯上的小沟与铁片刃部吻合,并在煤芯上盖一块木板,用锤打击木板,则煤芯可沿其纵轴分成两部分。(2)当取出的煤芯不整齐、碎块较多或全为碎块时,应将煤样用水适当漂洗,除去泥浆、钢砂等杂质,然后将煤样破碎到6mm以下,用四分法或二分器缩分成两个相等的部分。

煤芯煤样的质量至少应为1.5kg,如煤芯煤样尚需进行特殊项目的试验,则应根据试验要求决定送样的质量。25.什么是煤岩煤样?煤岩煤样包括哪几种?

煤岩煤样是用于煤岩学研究的煤样,用以确定煤的岩相组成和煤化程度,是评价煤的性质和用途的主要依据之一,也是在区域内进行煤层对比、研究煤的成因和变质的重要基础。煤岩煤样可根据不同条件分别在煤田地质探查、勘探地区的探槽、浅井、坑道和生产矿井中采取。煤岩煤样主要有煤层全层煤样、煤层分层煤样、宏观类型块样和煤层柱状样。

煤层全层煤样是指不包括顶板、底板和具有一定厚度的夹石层的煤层刻槽样,主要用于煤岩定性、定量和确定煤级。

煤层分层煤样是指按宏观类型或具有一定厚度的夹石层进行分层的刻槽样,主要用于煤岩定性、定量和确定煤级。

宏观类型块样是指在宏观类型分层中按煤岩成分或结构的变化所采取的不连续的块状样品,主要用于研究宏观类型分层的煤岩特征。

煤层柱状样是指包括顶板、底板在内的整个煤层的连续柱状样品,用于详细研究整个煤层剖面及其各分层的煤岩特征。26.煤岩煤样采样前如何准备?(1)采样器具

采取煤岩煤样一般应准备如下器具:镐、铁铲、凿子、地质锤、地质罗盘、长宽不小于2m×1.5m的防水布以及板尺或钢卷尺、粉笔、记号笔、封箱带、样品袋、包装纸和标签等。(2)采样点的选择

采样点最好与煤质分析用煤层煤样的采取点相同或邻近。除特殊要求外,采样点应避免地质构造破坏、煤层外生裂隙和节理发育、与岩浆岩体接触带、烧变带、风化带、氧化带、冲蚀带等地段。

采样点选择好以后,采样前应清理煤壁,刨去表面氧化层使煤壁新鲜、平整。采样点附近的地面应清理干净,并铺上防水布。(3)记录与描述

①采样点的记录 应记录采样点的编号、地点(包括矿井及巷道名称,采样点的坐标)、煤层名称、成煤时代、煤层结构和厚度、煤层产状要素和工作条件等内容。

②煤层剖面的描述 应根据宏观类型或夹石层(厚度大于10mm)进行分层,煤层剖面按自上而下的顺序逐层进行描述,内容包括:宏观类型、分层名称及其厚度、结构、构造、煤岩成分、结核和包裹体等;煤层顶板、底板以及煤层内各相邻分层(包括夹石层)间的接触关系。顶板、底板和夹石层可按沉积岩石学的要求进行描述。

煤层煤岩柱状素描图的比例应依据煤层厚度确定,一般薄煤层和中厚煤层以1:10或1:20为宜。27.煤岩煤样如何采取?

在采样工作面上同时采取全层煤样、分层煤样和煤层柱状样或宏观类型煤样时,用尺子和粉笔垂直煤层层理按煤样宽度要求刻划4条平行线。先在第1条、第2条线内采取全层煤样;然后在第3条、第4条线内采取分层煤样,最后在第2条、第3条线内采取煤层柱状样或宏观类型煤样。

采取全层煤样和分层煤样时,用粉笔从煤层的顶部到底部划两条平行而垂直于煤层层理、相距50mm的直线,用镐自上而下(或自下而上)采下两线间的煤,并清除厚度大于10mm的夹石层,刻槽深度为50mm,槽型为一长条柱状,要求底平、帮直。采取煤分层煤样时,每采取一个分层煤样后,应将其全部装入样品袋内,并将防水布清理干净,然后再采取下一个分层煤样,直至采完为止。与煤质分析用全层和分层煤样同时采取时,夹石层厚度和刻槽的规定与煤层煤样的采取要求相同,用于煤岩研究的样品可从煤质分析用的全层和煤层煤样中缩取。

采取煤层柱状样时,用粉笔从煤层顶部到底部划两条平行而又垂直于煤层层理的直线,线距可按所需煤块大小确定,一般线距不小于10mm,用镐刨去两线外的煤壁,使两线的煤体呈一个柱体,其柱体不小于50mm。连续采取柱状块样或者完整的柱状煤样,个别层位采不到块样时,可采取该层位的分层煤样代替,或用相邻同一层位具有相同宏观类型和结构的块样代替。

采取宏观类型块样时,在每一宏观类型分层内所采块样的数量视分层的煤岩成分和结构特点而定,当分层内煤岩成分分布均匀、结构简单时,可少取块样;煤岩成分分布不均匀、结构复杂时,在其变化部位都应采取。用粉笔从煤层顶部到底部划两条平行而又垂直于煤层层理的直线,线距可按所需煤块大小而定,一般线距不小于10mm。用镐刨去所采层位两线外的煤壁,使两线内的煤体呈一个柱体,其柱厚不小于50mm。用镐采下各块体,块体大小应不小于10mm×50mm。各别层位采不到块样时,可采取该层位煤样代替,或用相邻同一层位具有相同宏观类型和结构的块样代替。28.为什么要采取生产煤样?

为了确切地了解生产出的某一煤层各种粒度级的煤炭所占比例和质量、煤层可选性和工艺特性以及该煤层质量等各项指标,就需采取较大数量的煤样(即生产煤样)进行筛分试验、浮沉试验、泥化试验和工艺特性试验(如工业性或半工业性炼焦、气化、低温干馏、燃烧、液化试验),根据这些试验结果,可进一步确定该煤层的合理利用和综合利用的工业途径,并作为建厂设计和煤质资料汇编等的重要依据。

生产煤样必须是在正常生产条件下采取,所取煤样能代表该层煤的性质。29.生产煤样如何采取?

采样前应仔细清除前一班遗留在底板上的浮煤、矸石和杂物。采样时间必须以一个生产日为单位将应采取的子样个数按产量比例分配到各个生产班。煤样应在确定采样点的输送机煤流中采取。对采样点没有输送机的生产矿井,可采用其他方法采样,但需在报告中注明。在输送机煤流中采取生产煤样时,应截取煤流全断面的煤作为一个子样。生产煤样的子样数量不得少于30个,每个子样质量不得少于90kg。当同一矿井同一煤层的性质、结构、赋存条件和采煤方法基本相同时,选择一个采煤工作面采取生产煤样。如果差别较大时,生产煤样应在不同工作面分别采取。生产煤样不得在火车、贮煤场、煤仓或船舱内采取,也不得在煤车内挖取。生产煤样总质量,可根据不同用途按照GB 477的规定确定。30.采取生产煤样有哪些注意事项?

采取生产煤样的同时,必须采取煤层煤样。采出的煤样应单独装运。生产煤样每年采取一次(即采样周期为一年),对生产不足3个月的采煤工作面,可不采取生产煤样。每次称量的煤样质量不得少于增铊磅秤质量的1/5。磅秤最大称量为500kg,感量为0.2kg。生产煤样的采取、运输和存放应谨慎小心,避免煤样破碎、污染、日晒、雨林、损失和混入杂物。生产煤样放置时间不得超过3天。对易风化的低阶煤(如褐煤、长焰煤和不黏煤等)放置时间应尽量缩短。采样后应立即填写报告表。31.为什么要采取矿井生产检查煤样?

为了加强井下煤质管理,及时了解矿井采掘工作面毛煤质量,应及时采取生产检查煤样,以其检测结果作为井下毛煤质量管理的依据和矿井生产管理的基础。32.生产检查煤样采样工具有哪些?

采取矿井生产检查煤样所用的工具主要有铁锨、垫布或铁皮、煤样袋、手锤、称量工具、50mm圆孔筛、25mm和13mm的圆孔或方孔筛子。33.怎样规定生产检查煤样的采样地点?

由于井下的情况比较复杂,采样地点的确定至关重要,应根据矿井的实际情况来确定。对于有独立工作面出煤系统并能用矿车将煤拉出地面的矿井,生产检查煤样可在地面矿车中采取。对于没有单独出煤系统,且与其他几个工作面共用一个出煤系统的矿井,生产检查煤样可选在靠近工作面第一个刮板输送机机头或胶带输送机上采取。34.生产检查煤样采样时间的规定是什么?

生产检查煤样需在工作面正常生产情况下采取,回采面最少5天内采取一次,掘进面最少10天内采取一次。每次从1个生产班中采取,并应采取1个完整循环。35.怎样规定生产检查煤样的采样步骤?

在煤流中采子样时,应根据煤的流量大小和横截煤流按一定时间间隔分为1点、左右2点或左中右3点循环采取,采样的部位不得有交叉重复。采样时,采样器必须紧贴胶带,不允许悬空铲取煤流。在矿车上采样时,应在矿车对角线上均匀采取3点,并按3点循环采取一个子样。始末2点位置应距车角一定距离处,另一点为2点中点。36.对生产检查煤样子样数目和子样量有什么规定?

生产检查煤样子样数目和子样量的规定见表2-5。表2-5 生产检查煤样子样数目和子样量的规定37.生产检查煤样制备的规定是什么?

在地面采样时,应对煤样先测定含矸率,然后将全部煤样按GB 474的规定制备。在井下采样时,对所采煤样先测定含矸率;然后将筛上物与筛下物混合并破碎至小于25mm,缩分出60kg以上;再将其破碎至小于13mm,经缩分,用9点法取出全水分煤样2kg;最后缩取15kg装入袋内,带至井上制备空气干燥煤样。采样全部结束后,应在现场填写标签,注明采样编号、日期、采区、区队、班次、样量及采样人。第3章煤样的制备1.煤样制备主要包括哪几个过程?

煤样制备是使煤样达到试验要求状态的过程,包括煤样的破碎、过筛、掺混、缩分和干燥等过程。破碎是在制样过程中用机械或人工的方法减小煤样粒度的过程。煤样掺混就是把煤样混合均匀的过程。煤样缩分是在煤样制备过程中,将试样分成具有代表性的几部分,把一份或多份留下来的过程,煤样缩分一般用二分器缩分一次或多次。2.制样过程中的破碎有哪几个级别?分别适用哪些破碎机械?

煤炭制样室通常把破碎分为粗碎、中碎和细碎。粗碎是指将较大块度的煤样破碎至小于25mm或6mm;中碎是指将小于13mm(或小于6mm)的煤样破碎至小于3mm(或小于1mm);细碎是指将小于3mm(或小于1mm)的煤样破碎至小于0.2mm。

粗碎机主要有颚式破碎机、较大的锤式破碎机、圆锥式破碎缩分联合机等;中碎机主要有光面对辊破碎机、小型锤式破碎机;细碎机目前主要有钢制球(棒)磨机和振动式密封粉碎机等。3.煤样筛分的目的是什么?

筛分的目的是为了将超限颗粒分离出来,继续破碎到规定粒度。一般在制备有粒度组成要求的试样时使用。如制备一般分析试验煤样,则不宜使用,因筛出物破碎后再并入原样时很难混合均匀。4.方孔筛和圆孔筛的差异是什么?

煤样的制备方孔筛和圆孔筛都可以使用。但方孔筛筛出的煤样颗粒大于相等孔径圆孔筛筛出的煤样颗粒,即对于质量相同的煤样,方孔筛比圆孔筛筛出的煤样颗粒数少。因此,缩分时产生的缩分误差将大于使用圆孔筛。但只要保留足够的数量(符合标准中规定的粒度和最小留样量的关系),并不影响精密度。方孔筛筛分所需时间相对要少于圆孔筛。5.实验室应配备筛子的规格有哪些?(1)制备商品煤样用的筛子为:25mm、13mm、6mm、3mm、1mm和0.2mm方孔筛,3mm圆孔筛以及测定含矸率用的50mm筛子。(2)制备可磨性煤样用筛的孔径为:1.25mm、0.63mm和0.071mm方孔筛。(3)制备胶质层煤样用的筛为:1.5mm圆孔筛。(4)确定煤中最大粒度和大于150mm块煤比率试验用筛为:150mm、100mm、50mm和25mm的圆孔筛。6.什么是缩分?煤样制备中缩分的方法主要有哪几种?标准(GB 474)中规定的破碎粒度与缩分后留样量的关系是什么?

缩分是在粒度不变的情况下减少质量,以减少后续工作量和最后达到检验所需的煤样质量。在某一粒度时,可能只缩分一次,也可能连续几次缩分才能达到该粒度下的最少留样量。制样误差主要来自这一操作步骤,因此每一缩分阶段的留样量必须符合标准中规定的粒度与留样量的关系,否则难以保证缩分精密度。

煤样制备中缩分的方法主要有人工堆锥四分法、二分器缩分法、九点缩分法、棋盘式缩分法和机械缩分法等。

缩分是产生误差的最主要环节,为使煤样具有代表性,每一阶段缩分后的留样量不得小于一定数量,标准中规定的缩分后煤样粒度与留样量的关系(详见图3-1)如下。

①过25mm筛孔的煤样,缩分出的留样量必须大于等于60kg。

②过13mm筛孔的煤样,缩分出的留样量必须大于等于15kg。

③过6mm筛孔的煤样,缩分出的留样量必须大于7.5kg。

④过3mm筛孔的煤样,缩分出的留样量必须大于等于3.75kg。

⑤过1mm筛孔的煤样,缩分出的留样量必须大于100g。7.人工堆锥四分法的优缺点是什么?操作步骤是什么?

人工堆锥四分法有粒度离析现象,操作不当产生误差较大。只有严格按标准操作才能符合制样要求。操作步骤如下。

①堆锥和摊平:堆锥时从锥顶撒落煤样,每锹铲样不要太满,并分2~3次撒落,同时锹头的方向要有变化,以使沿堆周围粒度离析的情况大体一致。摊平时用力要均匀,压平时向各方向外摊的用力要均衡一致。

②在煤饼上画十字,煤饼中心应为十字中心,十字线划好后,弃去对角扇形部分煤样,最好使用十字分样板。

③煤样量大堆锥不方便时,可分几部分处理,但每部分要按同一比例留样。8.使用二分器要注意哪些问题?二分器缩分法有哪些优点?

使用二分器应注意:图3-1 煤样破碎粒度与留样量关系可从小于3mm的煤样中直接缩分出100g用于制备分析煤样,而不经过1mm的步骤。缩分至3.75kg时,务必使这部分全部通过3mm圆孔筛,然后再使用二分器进行缩分可从小于3mm的煤样中直接缩分出0.5kg作为存查煤样。缩分至3.75kg时,务必使这部分全部通过3mm圆孔筛,然后再使用二分器进行缩分

①二分器格槽宽度应为被缩分煤样标称最大粒度的3倍以上且应等宽、平行;

②使用前应清理各格槽至无堵塞;

③煤样必须呈柱状往复摆动给入二分器,摆幅不超出二分器两端;在二分器格槽上不允许有积煤现象;

④所缩分后任取一边的煤样,如是多次缩分,则应两边交替留样;

⑤缩分水分较高煤样,入样不要多,同时振动二分器,以免湿煤样堵塞槽格。

二分器缩分法的优点是精密度高,但需使用得当。9.九点缩分法适用范围是什么?其点位如何分布?使用该法应注意哪些问题?

九点法缩分只适用于全水分煤样的缩分。九点法缩分的点位应符合标准的规定,即中心一个点,在煤样堆第一个正交线上1/2半径处四个点,在第二个正交线上7/8半径处四个点,第一个正交线与第二个正交线间夹角为45°,见图3-2。图3-2 九点法缩分点位分布图

使用九点法缩分应注意以下问题。

①全水分煤样应在弃样中缩取(在制样过程中分取)。

②弃样分出后,应稍加混合迅速取出全水分煤样。

③点位要规范,否则全水分可能出现较大的误差。

④各点取样量应大体一致,并尽可能一次取足。最好有专用的取全水分煤样的样铲和挡样板。在样铲插入后再插入挡样板,取出时样铲和挡样板同时取出,以保证采入煤样不流出。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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