浅谈煤质质量控制及结果审查

王经伟

摘要：在煤质评价工作中，煤质分析数据是重要依据。煤质分析主要是测定煤中所含的水分、发量热、灰分、挥发分等指标，进而使煤质得到准确的评价。近年来，随着我国煤矿开采规模的不断扩大，煤质的分析与评价已成为煤炭开采工作中的重要环节。

关键词: 煤质分析数据; 质量控制; 结果审查

1、煤质分析

煤质分析是对煤中含有的水分、发热量、灰分及挥发分等指标进行测定，以此获得相应的分析数据与测定结果，够帮助相关人员更加准确地判断煤的物理化学性质及其利用途径。其中，灰分是重要的分析指标，特别是在煤炭采样与制样过程中，能够对煤的精密度进行评定，并且也是洗选效果评价中的重要衡量指标; 煤中所含水分指标主要分为煤样水分与基煤样水分两种，依据挥发分能够确定对煤的利用途径。目前，国际上主要将挥发分作为煤质分析工作中的第一分类指标，而对动力煤的评价则是将发热量作为质量指标。

2煤质分析数据中质量控制的相关措施

2．1 煤质分析数据的误差来源

在分析化学中，煤质分析作为重要分支，其在分析中采用的测定方法、被测样品及测定过程是分析化学的三大要素，也是煤质分析数据产生误差的主要来源。这是因为在煤质分析工作中，所使用的试剂纯度、仪器设备的稳定性等都可能会使煤质分析数据产生误差，而且煤质分析实验环境中的温度及灰尘等因素也会使数据产生误差。此外，煤质分析人员自身经验及操作水平也会对分析结果造成一定的影响，这些都是煤质分析数据的误差来源。

2．2煤质分析数据准确度的评价方法

通过对煤质分析工作中的精密度、被测样品变动性、固有系统误差、样品损失及沾污等误差来源进行科学分析，能够评价出分析结果的准确度。煤质分析一般采用标准物质或准确方法对结果进行核验，以此对分析数据的结果进行准确度评价。在利用标准物质对煤质分析结果进行准确度评价时，需要对标准物质的浓度水平、化学组成、准确度水平以及物理形态进行合理选择，并确保在正常情况下，选择与使用和样品相同的程序与方法来对标准物质进行测定。对实验样品和标准物质进行平行测定时，标准物质的临定结果和证书提供的保证值相同时，则代表整个分析过程没有产生较为明显的系统误差，煤质分析数据准确，因此可将该精密度作为分析结果的准确度。在采用不同原理对煤质分析数据的准确度进行评价时，假设采用的 B 方法属于经典方法，用该方法来对 A方法获得的煤质分析数据准确度进行评价，而在A 法与 B 法中分别采用 Y 与 X 来对不同含量的煤质分析测定值进行表示，则这两个煤质分析数据之间应存在线性关系。由此可利用公式来对其进行表示，即，如果选用的 A 法与 B 法不存在系统误差，则该公式中的 A 应为 0，B 应为 1，这时可以证明 A 方法中的煤质分析数据是准确的。不过由于煤质分析数据是有限的，因此不能将分析过程中所产生的随机误差降低到忽略不计的程度，可以利用最小二乘法来得到 A 法与 B 法中所获得的煤质分析数据估计值，然后依据其估计数的置信区间是否包含有 0 与 1 两种情况来做出判断，如果含有这两种情况，则证明不存在系统偏差，如果不含有这两种情况，则难以对 A 方法中的煤质分析数据的准确度进行保证。

煤质分析数据的结果审查

3．原煤分析数据的结果审查

煤质分析数据的结果审查工作，需要审查人员具备丰富的经验与较高的技术水平。原煤的煤

质分析数据结果，可依据煤中的焦渣及挥发分特征和氢、发热量及碳等标准之间的内在关系，并结合煤中所含的灰分高低，以此对煤质分析数据的准确性进行判断。相同煤层类别的煤质分析，包含的灰分越高，则其挥发分越高，其焦渣特征中的号数也会大幅降低。并且，煤中所含的结合水与结晶水，会使含有高灰分的煤质中烷氢含量比低灰分煤质要高得多，通常高出 0． 5% 以上，而且煤质中的碳含量也同样会受到煤中氧化碳含量的影响，上述因素都可能造成煤的发热量下降。

3．2原煤和精煤分析数据的结果审查

对于既包含精煤又包含原煤的煤质分析数据的审查，比仅有原煤的煤质分析数据结果审查要容易一些。当精煤中的灰分比原煤中的灰分低时，则灰分的降低幅度和煤自身的可选性存在关系。而对于部分年轻褐煤，其在减灰时氯化锌会被煤中的内部毛细孔大量吸附，即使采用清水进行洗涤，也不容易洗干净，因此会产生精煤中灰分比原煤中灰分高的现象，尤其是原煤中所含灰分较低时，该现象的表现要更为明显。此外，如果原煤处于空气不干燥的环境中对其煤样进行制备，会产生原煤中水分比精煤高得多的现象。由此可知，煤样制备是否正确，其重要性并不比煤质分析数据的准确性低。大部分情况下，精煤挥发性是比原煤低的，因为煤在洗选以后，其矿物质含量会明显降低，但如煤样中含有某些特殊的煤岩显微组合时，如果原煤中的灰分较低，便可能产生精煤挥发分比原煤高的现象。如果原煤全硫含量在 0． 5% 以内，则这些硫分有绝大部分来自成煤植物，因此洗选后会因矿物质含量的降低以及有机质含量的增长，造成精煤硫分比原煤稍高的现象发生，即使硫分有所下降，其下降幅度也会很小。精煤中所含的碳有时会比原煤高，有时则会比原煤低，如果原煤中含有的碳酸盐较高时，并且没有对其数据进行测定和碳含量校核时，便会使精煤所含的碳含量比原煤低。在煤中结晶水与化合水含量不同时，其氢含量通常比原煤低，此时原煤中的灰分含量越高，则精煤中的氢含量也就越低于原煤，而且精煤中的黏结性指数一般情况下也高于原煤。因此，精煤中的焦渣特征序号数一般情况下都超过或等于原煤中的焦渣特征序号数。如果存在矛盾，便需要找出原因，然后对结果进行复查纠正。

4.煤质检验中的误差

(1)煤样采取的误差煤样的采取是煤质检测的第一步，也是最为关键的环节，煤质是否具有代表性作用对检测误差率高低有着很重要的影响。在这个环节中容易受到多方面因素的影响而产生误差问题，通过相关的调查分析，煤质检验过程中存在的误差与不准确很大一部分来源于采样阶段，在采取样本的过程中，采样对象与采样方法是导致样品质量的重要部分，在同一情况下对煤质样品过度采取或少量采取、重复采取都不能确保采样过程的准确要求，很难保障所采取的样品具有代表性作用，如果试验应用了这种样品那也就失去了检测的意义。

(2)制样过程的误差分析制样主要是根据煤质检测的要求将采取到的煤样按照一系列操作步骤进行缩分，从而达到化验所需要的质量和粒度。煤样的制作应该尽可能的实现与原煤样的一致性，从工艺特性、物理性质、化学性质都保持一致，制样才能确保检测的效果。相比于采样来说，制样过程较为简单，操作步骤也不繁琐，产生误差的可能性不大，大概在16%左右。在制样过程中产生误差的原因主要有以下几方面：第一，缩分对过程中没有做好煤样的留弃处理；第二，在破碎取样的时候造成水分或其他物质的减少，又或者混入了水分、灰尘等其他物质；第三，煤样干燥过程中对温度控制不到位，为了缩短制样时间将烘箱温度调高，在这个过程中煤质发生变化。

(3)环境及仪器影响误差

煤质检验的过程中容易受到多方面因素的干扰，比如：磁场、温度、光照、气压等等，这些外在因素都会对煤质检测过程产生不同程度的影响。高温、高压下会对测量工具造

成变形效果，最终导致误差的产生；磁场具有干扰作用，如果在检测过程中发生突变就会造成结果错误或检测失败。另外，除了环境，仪器的使用对煤质检测分析准确性也产生一些影响，煤质检测需要使用高精密仪器，如果在使用中维护不到位，仪器精度得不到保障，化验结果也就会随之产生变化。