煤质化验准确性的提高策略分析

刘永星

摘要：我国地大物博，煤炭资源丰富，占世界煤炭存储的13.30%，在维持工业生产与居民日常生活、推动区域经济发展中扮演着重要角色。实际上，煤炭形成环境相对特殊，不同地区的煤炭资源性质可能存在差异，致使煤炭质量参差不齐，因此加强煤质管理势在必行。目前，煤炭质量管理与煤制定常以煤质化验作为依据，如何保证煤质化验准确性成为行业关注焦点。本文将从煤质化验内容出发，分析煤质化验的影响因素与提升重要性，建立提升准确性的策略，推动煤炭业长期稳定发展。

关键词：煤质化验；准确性；分析；提升

社会发展与城市建设脚步加快使得煤炭利用率大幅度增长，各煤炭企业若想在激烈的市场竞争中稳定发展就必须保障煤炭生产质量与效率，优化与革新势在必行。煤炭并不是纯净物质，而是复杂混合物，根据实际组分差异可将其划分至多个种类，用于不同活动，价格也相差甚大，依据品质常划分为无烟煤、褐煤以及烟煤，但即便是同一种煤，其内部也会分成不同等级。煤质通常是指煤炭质量，涉及物理、化学特性及其他特性，评估指标包括灰分、硫分、水分等，需要通过实际化验结果进行判断，也就是说要想保证煤炭质量，就必须做好煤炭化验工作，结合实际情况，建立合理方案以提升煤质化验准确性，推动煤炭业长期稳定发展，实现可持续发展。

一、煤质化验主要内容

（一）灰分

灰分是指规定要求下煤炭完全燃烧剩余物的产出率，常通过快速灰化法或缓慢灰化法测定。测量时，要求技术人员取适量煤样，称重，放置灰皿中震荡注意震荡动作要轻缓，尽可能让样本平铺开来，保证每平方厘米内的重量低于0.15g，如图1，再实施检查性灼烧，需重复多次完成，计算最终剩余量。一般认为灰分越多可燃物成分越少，煤炭质量越差，所产生的热量与实际经济效益就越差。相关数据显示，灰分每上涨2%，发热量便会下降100cal/kg，在精煤冶炼时，随着灰分增加，高炉利用系数、焦炭强度便会有明显下降，石灰石数量则会有所增长，灰分每上涨1%，焦炭强度便会下降2%，高炉生产产能便会下降3%，石灰石用量便会增长4%。

图1 灰分样例

（二）水分

水分检测重点在于保证样本质量，技术人员需在开始测试前控制样本水平，将变化可能性降至最低。在避免水分增加或减少时，可尝试在取样后立即防止密闭容器中保存，尽可能防止在避光、阴凉位置。采样时，技术人员需结合相关指标抽选具有典型性和代表性的样本，尽可能不要带入其他杂质，更不要采集到带水或潮湿的煤炭与其他物质。通常认为精煤焦炼时，水分每增加2%，发热量便会有所减少，减少量约为100cal/kg冶炼精煤时，水分每增加1%，结焦时间便会有所延长，延长在5~10min不等。

（三）硫分

目前，在硫分测定时，常使用库仑滴定法，这种方法既能保证结果准确性，还能减少技术人员整体工作量。测量时，需要控制一些条件，如空气流量，1000ml/min为最佳，但若小于该数值，可能出现氧化不充分的现象，而空气流量过高时，则会出现硫量未滴定便被带出电解池，导致研究结果低于实际值。另外，技术人员务必做好搅拌速度控制，尽量控制研究误差，同时防止损坏电解池，搅拌速度一般在500r/min左右为佳。

（四）发热量化验

热量值属于煤质化验的重要组成部分，也是煤炭品质评估与煤炭分类的重要标准，属于各企业交易结算的关键指标。煤炭被广泛用于供热系统，原因在于其燃烧可以提供可被利用的热量值，而在实验室研究中，需要技术人员控制相应条件开展燃烧放热测定，取适量煤炭在氧气充足条件下充分燃烧而释放的热量，再使用适量水将热量进行吸收，通过观察水温升高情况来间接计算热量值，为保证水的升温值能够准确表示煤炭燃烧产生的可利用的热量值，技术人员必须保证整个实验操作规范，各条件达到相关标准，特别是环境温度恒定。所使用的仪器设备外面应加持绝热装置，以防止能量交换。一般认为煤炭热量值等于用于热值测量的整个系统的热容积乘以试验时水温上升值。

二、影响煤质化验准确性的因素

（一）样本采集与预处理

样品采样属于煤质化验的首个步骤，很多细节如果处理不当均会影响煤质准确性，常见的包括取样数量偏高或偏低、取样区域不可理以及样本选择不恰当等。从整体上看，出现这种现象的原因有很多，最常见的就是企业自身缺乏完整健全的监督制度，致使取样缺乏科学性，造成取样缺乏代表性和典型性。

另外，预处理也是保证样本管理的重要内容之一，其错误操作也会降低煤质化验准确性，所以各企业必须结合煤质化验要求做好样本预处理工作，多数企业现在预处理存在问题的原因均来源于企业员工，其无法有按个遵照样品预处理标准开展工作，加上试验环境自身的控制，煤质分析准确性均会被影响。

（二）操作不规范

目前，各煤炭持续极大煤质化验关注度，积极推动煤炭分类工作，我国也根据现阶段市场情况建立严格健全的标准，但通过的长期调查发现，仍有小部分企业在落实各项标准制度上还存在缺陷，致使煤质分析数据偏差严重，影响煤质化验准确性。从整体来看，造成该现象的原因与技术人员心态、责任意识有着密切联系，许多研究人员在试验过程中体现出不专业、不细心，行为随意。另外，当前许多煤炭企业生产煤质分析所使用的分析方法与技术很难达到预期的煤质化验分析的精准度。部分企业出于经济成本考虑，常采用快灰法检测，但实际这种防范存在一定受限，原因在于样本炭化过程中会产生硫化铁，而这种物质是无法被氧化的，且短期内还会同大理石反应，严重影响煤质化验精准度。

（三）设备精度有待提高

试验设备属于煤质化验不可或缺的一部分，也是结构受到影响的重要原因之一，若设备老旧、精度偏低，那么势必会影响煤质化验结果，产生误差。实际上，部分企业为了控制开支，逐渐减少设备引入，致使设备偏老旧，精度也无法满足现代检验需求。另外，还有部分单位忽视是设备保养与升级，致使煤质误差偏低。

（四）数据记录不完整

部分企业在煤质化验分析工作开展上还不够全面，整体潦草，忽视煤炭分类工作重要性，煤质分析制度、标准以及规定等方面还不够完善，致使煤质化验结果存在误差。除此之外，少数检测人意识淡薄，在数据记录时存在错记、乱记的问题，其随意性严重影响后续煤炭使用与销售，影响企业经济利益。

三、提升煤质化验准确性的重要性

（一）有助于提升煤炭综合利用率

我国地大物博，煤炭资源丰富，但由于国土面积广、跨度大，受区域环境、气温、地质等诸多因素影响，不同地区煤炭资源存在较大差异，煤炭类型也有所不同。现阶段我国煤炭资源利用率显著提高、使用方向也有所变化，因此需积极提升煤炭资源综合利用率，这就需要加强煤炭分类，将其用到合适的位置，实现利益最大化，而煤质分类则必须依照煤质化验结果。通过提升煤质化验准确性，能够有效保护煤质分类标准，提升应用针对性，以提升综合利用率。

（二）有助于提升企业经济效益

从国家整体发展布局来看，煤炭业要想在激烈市场竞争中长期稳定发展，就必须提升自身品质，积极实现高产，当然也需要社会品牌效益与经济效益的推动，所以要想保证企业经济效益就必须结合国家技术标准筛查、淘汰部分低能、不合格的企业，以良性竞争的方法建立良好的行业环境，鼓励技术研发，提高员工积极性，以便收获更高的经济效益与社会效益。

四、提高煤质化验准确性的策略

（一）强化煤炭采样与制样

煤样质量属于检验分析的重要影响因素，所以技术人员必须提高采样关注度，进一步明确取样制度，就试样类型进行科学合理的分类后，在对样品特性展开细致研究、深入了解。实施煤质化验前，要求技术人员做好基本采样方案的制定，明确采样相关标准，科学把控采样数量，准确选取采样点，以降低因操作不当而造成采样准确度低的问题。

完成取样后，便进入样本存储阶段，此时要求技术人员具备高度责任心，加大各类操作细节关注度，尽可能保证样本原始性，实现科学样品制备。制样时，必须加大操作与控制力度，注意科学性与严谨性，积极避免各类影响制样的因素。最后，还需技术人员正确认识质量与粒度间的关系，以控制负面影响因素。

（二）实现操作标准化与流程化

现行煤质化验结果分国际与行标两种，因此在实际使用时，需要企业结合煤质应用细则进行科学合理的选择，就已制定予以执行的全新标准，应积极靠拢，科学选择。另外，各标准之间形成的检测方法可能存在较大差异，所以必须做好科学规划。

目前，多数企业结合自身情况与相关标准建立符合企业自身发展的、科学的检验流程，这些流程均符合国家标准与行业标准，因此在实际使用时，要求全体操作人员不得根据个人意愿与习惯随意改动或调整，以避免影响整体化验准确性。

（三）做好设备维修与保养

检验设备的好坏直接影响检验结果，因此各企业开展煤质化验时，必须严格依照相关制度加强设备管理，依照设备购买时附赠的说明书或采取科学的处理措施落实设备保养，特别是计量与检测设备。设备维护保养通常涉及购买、应用以及后期维护等结点，积极控制设备误差。检测前，技术人员对仪器设备进行调试，并做有效校对，尤其是测硫仪和量热仪，确保误差至标准允许范围内再使用。在不使用的情况下，也需要加强仪器的定期维护，注意保养方法与细节，及时更换老化或磨损的器件，避免加大设备损坏，降低化验精准度。

（四）规范相关数据记录

煤质化验时，检验人员需要在检验基础上完成相关数据记录工作，特别是原始数据记录，以便进行评估和分析，样板如表1。完成检验后，应及时整理数据，并录入网络化验检验系统当中，或采用纸质档案袋进行存档，以便后续工作进行查阅和借鉴。数据记录时，用提高保留数据重视度，数值保留位应在小数点后4~5位左右，以便提升数据精准性。

表1 数据记录表样板

（五）转化员工思想，强化学习交流

以往煤质化验实验室考核内容主要包括工作人员是否按时、定量完成检验任务，致使许多工作人员只追求数量，而忽视了质检工作的品质与细节，导致整体化验结果精度下降，因此各企业在考核上应从“数量”至上转向“质量”至上，以提升整体检验品质。负责人与考核人员应定期或不定期地抽查，结合现有情况建立完整统一的质量防控标准，督促各工作人员认真履行检验职责，科学把控检验环节。必要时，结合现阶段情况建立恰当的奖惩制度，对长期高质量完成工作的技术人员予以奖励，对质检意识不强、容易懈怠的员工开展培训与指导，给予更多鼓励，必要时可通过处罚以提升员工积极性。

企业应积极为员工创造良好的学习平台，结合自身实际情况建立科学的培训体系，确保员工能够更加深入了解行业状况，掌握最新的化验标准与技术参数，积极提升员工专业能力。合理建立经验分享交流会，形成开放式、自由式学习模式，让员工相互学习、相互鼓励、取长补短、共同发展，若条件允许，鼓励检验人员走出去，开拓眼界，提高工作积极性，以便更好地提升煤质化验准确性。

（六）探寻环保型煤质化验分析手段

现代技术发展使得自动量热仪器被广泛用于煤质化验，在环保型煤质发热量实验中，无需利用以往汞柱温度计开展机械式测试，可以有效避免因操作不当造成温度计破裂而诱发的空气污染。环保型煤质化验中的碳氢实验，应用的催化剂为W203，而不是以往的Cr203，这样有利于避免因重金属弃放造成环境或检测样品污染。在硫元素氧化还原测定实验中，即便现阶段有更加安全、绿色的氯化亚汞，但实际应用时，仍然应用高汞试剂，原因在于配置氯化亚汞饱和溶液时，客观存在着危险因素，所以需要技术人员做好防范，严格依照相关标准开展工作，以防毒性化学物质形成污染，进而影响环保型煤质化验分析，降低整体精准度。

结束语：

综上所述，煤质化验在煤炭开采上发挥着重要作用，可以反映出煤炭综合性质以便于企业对煤炭进行分类，进而实现煤炭利用率最大化。在煤质化验精准性提升过程中，应特别注意如下几个问题，即煤炭采样与制样、操作标准化与流程化、设备维修与保养、数据准确记录、强化技术人员综合水平以及环保型煤质化验分析，将误差率降至最低，推动企业长期稳定可持续发展。

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