影响煤炭筛分试验的因素及煤炭质量检测方法研究

于双璐

摘要：煤炭作为一种非常重要的能源是工业生产中必不可少的材料，其中煤炭的开采质量将会直接影响其在工业应用中的效能，因此很多企业都会采用筛分试验的方式来对煤炭进行区分。现阶段产品品质的细分煤炭的质量优劣也成为行业竞争中的重要因素，将针对煤炭筛分试验的影响因素进行分析和讨论，对筛分试验过程中对于煤炭质量的检测方式进行研究，从而有效保障煤炭质量。

关键词：煤炭筛分试验；煤炭质量；检测方法；影响因素

引言：

煤炭开采过程中，由于所处地域的条件不同煤炭的质量也会有较大的差别。煤炭企业为了保障煤炭质量通常会对煤炭进行检测，通过抽检的方式以及配合不同的检测方法来进行结果的比对，从而确定煤炭的整体质量。而在煤炭应用之前企业也会对煤炭进行筛分，将大小不同的煤炭区分，分别进行应用，从而带动煤炭的整体应用率。当然除此之外，进行筛分试验也能够让不同品质的煤炭更好地发挥效用，可见筛分试验的重要性。

一、对筛分试验产生影响的重要因素

针对煤炭进行筛分试验，主要用于分析煤炭的组成以及各粒级质量的判定，所引用的工具也主要是采用不同大小的筛网。通过这一试验方式，能够快速了解不同粒级煤炭的质量以及特征。进而在后续煤炭应用方面能够投入更加适合的方向，总体来说筛分试验对于煤炭的合理应用以及评定煤炭的质量等级具有一定的价值意义。然而在开展这项实验的过程中，也会存在一定的内外因素导致实验结果出现偏差，最常见的影响因素包括：

（一）煤炭中的水分

煤炭开采过程中为了碳灰并提高开采效率通常会配合喷淋装置。但是这对于筛分试验来说并不是有利的。煤炭中所含的水分越多，煤炭之间的黏合程度越大，很容易将不同粒级的煤炭粘在一起。筛分过程中也很难将他们分开，导致筛分结果的不准确。

与此同时当煤炭表面的水泥含量较多，还会容易引起筛孔堵塞，造成煤炭无法成功落下。所以在进行筛分试验之前，作业人员会结合煤炭自身的含水量以及煤炭表面的泥浆情况来进行判断，选择最适当的筛分方式。如果煤炭含水量较小则可以使用干筛法，如果含水量过大则可以采用湿筛法[1]。

（二）筛板

煤炭在开采加工之后其形状是各异的，呈现出大小不同的不规则状态。这对于后续的筛选来说就会造成一定的影响。筛孔的大小将会直接影响筛选粒级。通常情况下，当煤炭的直径大于25mm，那么筛孔则会以圆形呈现以便于后续的筛分。如果刚好直径等于25mm，则会选择编制的筛网。当煤炭的外径小于25mm时，则会采用条缝筛板或尼龙筛网。不同大小尺寸的煤炭在筛选时的筛板选择也非常重要，筛板不同其孔径也会不同，最终的筛选结果也会不同。

（三）煤炭的颗粒度

在进行筛分试验的过程中，筛板以及筛孔的大小、规格都是预制好的。这也意味着如果煤炭的颗粒大小出现变动也会导致筛分工作的失败。当煤炭的颗粒直径较大，则无法顺利通过筛孔，对于筛分结果影响并不明显。而最容易出现问题的就是当煤炭颗粒仅比筛孔大一点点，它会直接影响筛孔正常发挥功效。筛检的过程中，这种直径的颗粒会堵塞筛孔，使筛孔失效，阻碍筛分。所以为了确保筛分工作的质量，操作人员应当尽可能在筛分时减少筛分作业的数量并拉长筛分的时间[2]。

（四）筛面

筛面对于筛分工作的影响也是非常明显的。筛分面越宽，则煤炭则越容易通过筛面。而筛面如果设置得够长，则筛分则会越加充分，筛分效率和成效越高。当然筛面的长度和宽度并不是无限的，它必须控制在可承载范围之内，如果超出筛板所承受的范围则必然会导致筛分工作受到影响。同时，筛分面的角度设置也会影响筛分工作的质量，当筛面的倾角越大，则筛分速度越快。在设计过程中还需要开了筛面和筛板整体结构之间的组合效果。所以目前很多企业在进行筛分作业时，都会将筛板的倾角设置在15-20度之间，以便提升煤炭颗粒物的移动效率。

（五）抛射角

通常情况下，抛射角的角度与筛分质量成正比，角度越大筛分越容易。但事实是，当抛射角过大，则很容易导致进行筛分的煤炭量变少。所以为了确保筛分的效率，对于抛射角的角度设置通常为45度，这样既能够满足筛分的速率，同时也能够避免筛分过程中煤炭总量较小的情况[3]。

（六）振动的幅度的频率

为了进行充分地筛分，筛分过程中筛箱是处于一直振动的过程中的。而筛箱的振动频率和振动的幅度则会对筛分的结果产生影响。振动作用会对煤炭在筛面上的移动状况产生影响，继而对筛分效率带来影响。所以为了保证筛分效率同时确保筛分速度，对筛箱的振动幅度通常会设置在振幅为2-5mm的区间，同时转动的速度也会设置在800-1500圈/分钟，同时振筛的角度最好调整至12.5-17.5度为佳，当振动幅度处于这个阶段时，整个筛分的成效较高。

为了确定振筛的效果，我们可以采取以下的方式进行参数确认。将煤样依照操作要求进行过筛，区部分筛上物体重复进行筛选，当达到下表数值（表1.煤样筛分参数表）则可以认定为筛净。如果筛下量超出表内数据，则应当将本粒级煤样进行幅筛。

煤样筛分参数表1.

（七）操作者的技能

在筛分作业中操作者的技能应用水平对于整个筛分工作的优劣也是具有非常重要的影响的。操作人员在实际操作过程中必须具备一定的专业知识和相应的实践应用经验。可以严格依照国家标准的要求对设备进行操作，结合不同的煤炭情况制定相应的筛分试验方式，从而确保各项资源的有效利用，将作业过程中可能存在的不利因素降至最低。

在实际应用过程中进行筛分操作相对比较复杂，用于试验的煤炭样本至少会达到1-2t，甚至还会有十几吨之多。要完成这项工作不仅要投入大量的人力还需要充分地精力和专业操守。对于鉴别煤炭品质来说，筛分工作是试验的核心内容，只有真正切实的把握好筛分作业中的各项工作，才能够真正、有效地发引出煤炭的粒度构成以及不同粒级煤样的质量情况，让试验的结果更加具有参考性。

二、关于煤炭质量的检测

品质较高的煤炭对于生产商和使用者来说都是非常利好的。一方面高质量的煤炭能够带来更优的经济效益，同时也可以促进使用者的应用率，提高生产效能。所以对于煤炭的检测是非常必要的，目前在对煤炭检测过程中所使用的检测方式一般包括以下几种：

（一）空气干燥法

这种方式主要是针对煤炭中含水量的检测，它检测的对象不仅仅是煤炭外部的含水量也包括煤炭内部的含水量。如果含水量超出标准则会影响煤炭的质量。而检测煤炭含水量的方式主要是借助空气干燥的方式来达成[4]。

1. 对试验用的煤炭进行预干燥，并称量。
2. 在称量瓶内取粒径小于0.2mm地试验样品（1±0.1）g，称准至0.0002g，将其平摊至称量瓶内。
3. 打开称量瓶，并将其放置在已经经过预热后的干燥箱内，温度控制在（105-110℃）。在鼓风机的作用下，对烟煤干燥1h，无烟煤干扰1.5h。
4. 从干燥箱中取出称量瓶，盖上盖子，并放置在干燥器中进行冷却，当称量瓶的温度同室温相同时，在进行称量。
5. 检查性干燥作业每次30分钟，直到两次连续的干燥每样的质量减少或是增加的质量不超出0.0010g为止。如果是增加的情况，则采用质量增加前一次的质量作为参照计算的依据。
6. 当水分＜2.00时，则不需要进行干燥检查。
7. 计算方式:煤炭水分含量=（干燥前的煤样质量－干燥后煤样质量）/煤样质量*100%

（二）缓慢灰化法

这种检测方式主要是针对煤炭中灰分的含量测定。煤炭在进行燃烧之后，会逐步形成灰分，对其进行检测则能够判断出煤炭的质量。

1. 选择质量为1g左右且颗粒度＜0.2mm的煤炭，将其平摊在质量恒定的灰皿之内，并确保每平方的质量几乎一样。
2. 将灰皿放置在温度不超出100℃的马弗炉内，确保马弗炉的炉门留有一个15mm的缝隙[5]。
3. 在30min的时间内，将马弗炉的温度升至500℃，持续30min。
4. 继续升温至815℃，误差不得超出10℃，持续燃烧1h。
5. 取出灰皿，使其冷却至室温，并称重。之后每隔20min称重以此，一直到称重前后的质量差控制在0.001g之内。
6. 记录最后一次的测量数据，并计算灰分的占比。

（三）检测分析系统

由于我国的煤炭应用非常丰富，所以我国的煤炭检测方法也非常多样。在进行检测的过程中可以将煤炭的粒度构成、水分含量、筛板的大小等各类不同的因素充分地融入检测分析的因素之内，相对来说算是一种非常全面且检测便捷的方式。首先检测分析系统对于所检测出的数据的和文件能够进行存储和保存，便于后续的管理和数据共享。其次，它能够将检测工作进行充分的细分，确保每个关联责任人能够充分地对待自己的检测工作，确保检测结果准确无误。煤炭质量检测分析系统是一项系统性的设备，一旦设备出现问题也能够及时由专门的维修人员进行修理。同时系统还可以直接对检测的结果进行分析，为操作人员提供一定的参考，继而对煤炭的质量作出判断。

在进行筛分的过程中除了上述因素之外，还需要考虑到煤炭颗粒的水分、煤炭粒度的构成、筛板、筛孔、筛面的长宽以及倾角，包括筛箱的振幅和频率等不同的因素。如果要将每个因素进行充分地考量必然会增加工作量，同时给作业人员带来麻烦。而借助“煤炭质量检测分析系统”则能够直接将这些因素充分合拢在一起，全面地进行检测。这种方式不仅有效地提升的作业效率，而且也能让生产对应的经济效益得到明显提升，对于企业的发展是利好的。

“检测分析系统”还可以依照实际需求设置计算方式，直接通过计算来获得相应的数据。比如，煤炭企业在生产过程中，出井煤量、库存煤量、销售煤量、进厂煤量等数据都能够通过这套系统分析得出，以便于后续对相关数据进行分析和整理，从而更好地进行工作规划[6]。这套系统能够将煤炭生产过程中的不同环节紧密地联系在一起，从根本上来讲就是将煤炭的采集、加工、质量分析、传递以及生产进行联合，如此一来，管理工作者能够直接、快速、有效地获得相关的生产数据，从而更好地进行调配和把控，这样也能够帮助企业获得更大的收益。

这套检测分析系统通过不断的技术应用和升级其在检测方面的技术已经能够达到国家相关的标准，无论是自检、送检还是抽检，其检测的数据都不会出现较大的偏差，得到了更多的认可应用于更多的行业。

三、结束语

通过对煤炭筛分工作的影响因素进行分析，我们能够更好地认识到事前进行准备工作的重要性。同时对于煤炭进行质量检测的过程中我们可以依赖先进的应用设备，但也不能忽视参与检测工作人员的专业素质。无论是筛分还是检测工作对于煤炭企业来说都是非常重要的工作内容，企业必须予以足够的支持，通过提升设备性能，提供员工培训等方式提升设备的应用水平和业务人员的专业技能，这样才能够确保它们能够在煤炭生产检测过程中发挥出更大的价值。

参考文献

[1]吕嘉栋,黄龙.煤炭检验检测机构质量控制存在问题及改进方法[J].煤质技术,2020,35(04):88-92.

[2]胡远丰.煤炭检测实验室内部质量控制方法探析[J].云南化工,2019,46(12):31-32+34.

[3]徐丹丹.煤炭检测实验室内部质量控制方法探析[J].煤质技术,2019,34(01):30-33.

[4]肖葵,郭树立,庚琪超.关于新型煤炭混样器检测方法与质量相关问题的思考[J].山东煤炭科技,2016(08):201-202+205.

[5]曲静.煤炭筛分试验研究[J].煤炭与化工,2014,37(05):156-158.

[6]梁彦国.浅谈影响煤炭筛分试验的因素及煤炭质量检测方法[J].电子制作,2013(08):246.