商品煤的采样和制样.docx

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时间：2021年x月x日
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商品煤的采样和制样

第一节煤的不均匀性
第二节采制样原理
煤炭采样和制样概述
第四节人工采样与制样
第五节煤炭机械化采制样（GB/T19494-2004）
第六节精密度和偏倚试验

第一节煤的不均匀性

一、不均匀性概念
对于散装物料，如果物料各部分的某一特性指标的变动性与测定该特性指标的方法方差具有一致性，此物料就该特性指标而言是均匀的。如面粉、汽油、化肥等属于均匀物料。否则是不均匀的。而煤炭是一种品质极不均匀的大棕散装固体矿物燃料。煤炭的不均匀性可从以下几方面认识：
煤的组成的不均匀性
煤炭是由古代植物遗体覆盖在地层下,压实,经复杂的生物化学和物理化学作用转化而成固体有机可燃沉积岩，其组成元素达数十种,可看成是水分、无机矿物质和有机质组成的复杂的三元混合物。
无机矿物质主要为粘土矿物、石英、碳酸盐、硫酸盐、硫铁矿和碱金属碱土金属等。矿物质在煤中通常有两种状态，一种是与煤中有机质相结合的矿物质，分布均匀，它成煤的原始植物在生长过程中从土壤中吸收来的和煤形成过程中经煤层裂缝渗入的矿物质溶液积聚而成，这部分含量不大；另一种是游离状态的，俗称游离矿物质，它源于煤炭采掘中矿井的底板、顶板或煤层夹石的机械混入，有时也会与伴生矿物质一起混入，这部分含量较大，分布极不均匀。游离矿物质的存在及其分布状态是决定煤不均匀度的主要因素。而有机物则包括丝炭、镜煤、暗煤、亮煤，分布较均匀，其性质和组成也大相径庭，例如丝炭的灰分最高，比重也最大，暗煤次之，镜煤、亮煤最小。

2)粒度不均匀性
煤炭是属于脆性物料，在采掘、加工和运输过程中由于各组分的坚固性不同容易碎裂成大小不同的粒度。表1为某煤矿出矿煤不同粒级范围煤的灰分情况，它随着粒级范围平均粒径的减小而减少，绝大多数出矿原煤都存在这一特征。
对于煤粉，也同样存在着不同粒级范围煤的灰分产率不相同的现象，不过它与制粉的工艺条件密切相关。火电厂制粉系统(动态)制备的煤粉和实验室制粉设备(静态)磨制的煤粉，两者不同粒级范围的灰分分别列于表2和表3。从表中可以看出，前者粒级范围平均粒径愈小，灰分愈高，而后者则相反，粒级范围平均粒径愈小，则其灰分愈低，这种相反的规律性，与磨制煤粉的工艺条件密切相关。制粉系统中的煤粉是在有热风输送、干燥和分离作用的条件下磨制的。它能够将达到一定粒度要求的相对粒度较粗而密度较小的煤粉，借助热风及时输送到磨煤机外面而不至于继续磨细。同样粒度较粗密度较大的煤，则必须磨制到较小粒度才能被热风带出磨煤机外，且密度愈大的粒度，则需磨到的粒径较小其灰分愈高。然而对于试验室磨煤机就不同了，那些质地好、容易磨成粉且达到一定粒度要求的相对较粗粒度的煤粉，仍滞留在磨煤机继续被磨得更细了，因此，呈现出灰分产率随着粒级范围平均粒径变小而降低的规律。由此可见，不同粒度的煤具有相异的煤质特性乃是煤炭的普遍现象。

表1出矿煤不同粒级范围的灰分

粒级范围
(mm)
徐家沟
(Ad，％)
粒级范围
(mm)
王家凹
(Ad，％)
>100
100～50
50～25
25～13
13～0
71.9
54.8
44.7
32.6
23.4
>50
50～25
25～13
13～0
59.3
31.8
23.2
18.5

表2中贮式制粉系统中煤粉不同粒级范围的灰分

粒级范围
(mm)
大同煤
(Ad，％)
大同和峰
峰混煤
(Ad，％)
海川和
三元混煤
(Ad，％)>200
200～90
90～60
<605.3
7.1
8.4
11.610.4
15.3
17.0
23.620.3
23.1
26.5
39.2
表3实验室煤粉不同粒级范围的灰分(Ad，％)

粒级范围(mm)灰分>20035.20200～7432.11<7428．0O

3）分聚和偏析作用
煤炭按粒度大小不同的自然分聚现象，叫做分聚作用。按质量不同的自然偏析现象，叫做偏析作用。煤炭分聚偏析作用，加大了煤质的不均匀性。商品煤是由大到小不同级别的粒度组成，煤在流动和堆积中会形成一个不均匀体。例如从筒仓往火车装煤时，大块煤跑到车体两边，小粒煤或粉煤则落到中心；还如贮煤场堆煤时也会产生大块煤聚集在堆底周围的现象。又如带式输送机输煤时皮带两旁粒度大的煤多；皮带端部下落煤流中大小粒度煤的分离等等。即使粒度相同，由于煤中矿物质和有机质含量的不同而造成质量不同，质量轻的煤会集中在上部，而质量大的煤会集中在下部。

4）加工处理
这里是指原煤是否经洗选或其他工艺加工。加工过的煤，去除了大部分游离矿物质，