煤炭采样讲稿

1、煤炭采样讲稿1 煤炭采样讲稿2 1.煤的形成和分类 2.采样相关概念 3.GB 475-2008规定的基本采样方案 4.采样方案的设计程序 5.采样方法和采样工具 6.各种采样方式的工作流程 煤炭采样讲稿 1 1煤的形成煤的形成 煤是由古生植物经过复杂的生物化学、物理 化学和地球化学作用转变而成的固体有机可燃矿产 。 其形成大体分为两个阶段泥炭化阶段和煤 化阶段。 煤炭采样讲稿 古生植物古生植物泥炭泥炭褐煤褐煤 烟煤烟煤 无烟煤无烟煤 泥炭化泥炭化 作用作用 成岩成岩 作用作用 变质变质 作用作用 变质变质 作用作用 煤炭采样讲稿 国家标准GB5751中国煤炭分类，先按煤的煤 化(变质)程度将

2、所有的煤分成了三大类，即：无烟 煤、烟煤和褐煤。 按各类煤的煤化程度和工业利用途径分别分出 若干个小类，无烟煤分为无烟煤一、二、三号；烟 煤分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦 煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤 、长焰煤共12个煤类；褐煤分为褐煤一、二号。 煤炭采样讲稿 褐煤（HM）是煤化程度最低的一类煤。外观呈褐 色到黑色，光泽暗淡或呈沥青光泽，含有较高的内 在水分和不同数量的腐植酸，在空气中易风化碎裂 ，发热量低，挥发分Vdaf大于37%。 褐煤一般作为燃料使用，也可作为加压气化、低温 干馏的原料，并用它来萃取褐煤蜡。 煤炭采样讲稿 烟煤（YM）是煤化程度高于褐煤而低

3、于无烟煤的 一类煤。黑色，不含腐植酸。从有沥青光泽、玻 璃光泽到金刚光泽。条带状结构明显，可明显区 别煤岩成分。挥发分产率范围宽（Vdaf大于10%） ，恒湿无灰基高位发热量大于24 MJ/kg。单独炼 焦时从不结焦到强结焦均有，燃烧时有烟。烟煤 的主要分类指标为Vdaf和G，对强粘结煤用胶质层 最大厚度Y值或奥阿膨胀度b值作为辅助分类指标 。烟煤分有不粘煤、弱粘煤、长焰煤、1/2中粘 煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦 煤、贫瘦煤和贫煤。 煤炭采样讲稿 长焰煤（CY）是烟煤中煤化程度最低、挥发分最高 （Vdaf大于37%）、粘结性很弱（G小于35）的一 类煤。受热后一般不结焦，燃烧

4、时火焰长为其特征 ，是较好的动力用燃料和气化、液化原料。 煤炭采样讲稿 不粘煤（BN）是煤化程度较低、挥发分范围较宽（ Vdaf大于20%到37%）、无粘结性或G值不大于5的 煤。在我国，这类煤的显微组分中由于有较多的惰 质组，表现出没有粘结性，它用作燃料和气化原料 。 弱粘煤（RN）煤化程度较低，挥发分范围较宽（ Vdaf大于20%到37%），受热后形成的胶质体很少 。由于这类煤的显微组分中惰质含量较多，粘结性 微弱，G大于5到30，介于不粘煤和1/2中粘煤之 间。主要作气化原料和燃料 煤炭采样讲稿 1/2中粘煤（1/2ZN）：我国这类煤的资源很少。 它是煤化程度较低、挥发分范围较宽（Vda

5、f大于 20%到37%）、受热后形成的胶质体较少、其粘结 性（G=3050）介于气煤和弱粘煤之间的一种过 渡性煤类。其中粘结性较好的可用作配煤炼焦的原 料，粘结性差的可作气化原料或燃料。 煤炭采样讲稿 气煤（QM）属于煤化程度较低、挥发分较高的烟 煤。气煤分有两组：一组是Vdaf大于37%、G大于 35，Y值不大于25mm，其特点是挥发分特别高， 而粘结性强弱不等；第二组的Vdaf大于28%到37% ，G大于50到65，其特点是粘结性中等而挥发分高 。气煤单独炼焦时炼出的焦炭呈细长状，有较多的 纵裂纹，易碎，其强度和耐磨性均较差。但炼焦时 能产生较多的煤气、焦油与其他化工产品，多数作 动力用煤

6、或配合用于炼焦，也是生产干馏煤气的好 原料。 煤炭采样讲稿 气肥煤（QF）是煤化程度和气煤相近、挥发分高（ Vdaf大于37%）、粘结性强（Y值大于25mm）的 烟煤。单独炼焦时能产生大量的胶质体和煤气，因 为析出的气体过多，不能生成致密、高强度的焦炭 。通常用作炼焦配煤或作为生产干馏煤气的原料。 煤炭采样讲稿 1/3焦煤（1/3JM）属煤化程度中等，性质介于气 煤、肥煤与焦煤之间的过渡煤类，是中等或较高挥 发分的强粘结性煤。Vdaf大于28%37%，G大于 65，Y不大于25mm。单独炼焦时炼出的焦炭强度 较高，是配煤炼焦的好原料。 煤炭采样讲稿 肥煤（FM）是煤化程度中等的烟煤。受热到一定

7、温 度能产生较多的胶质体，且有极强的粘结性。Vdaf 大于10%37%，胶质层最大厚度Y值大于25mm 。单独炼焦时，能产生熔融良好的焦炭，焦炭耐磨 性特别好。但焦炭有较多的横裂纹，焦根部分有蜂 焦，其抗碎强度比焦煤炼得的焦炭稍差，是配煤炼 焦中的重要煤类，但不宜单独使用。 煤炭采样讲稿 焦煤（JM）是烟煤中煤化程度中等或偏高的一类 煤，中等挥发分和有较好的粘结性。受热后能产 生热稳定性好的胶质体。单独炼焦时，可炼成熔 融性好、块度大、裂纹少、抗碎强度高、耐磨性 好的焦炭，是一种优质的炼焦用煤。焦煤分有两 组：一组Vdaf大于10%28%、G值大于65、Y值 小于25mm，这组煤的结焦性特别好

8、，可单独炼 出合格的冶金焦；另一组Vdaf大于20%28%，G 为5065，结焦性比前一组焦煤差。 煤炭采样讲稿 瘦煤（SM）是烟煤中煤化程度较高、挥发分较低 的一类煤。Vdaf大于10%20%，粘结指数G值 大于2065。受热后能产生一定数量的胶质体， 单独炼焦时，能炼出熔融性较差、耐磨性不好、 裂纹少、块度较大的焦炭。我国这类煤的资源不 多，所以多数作为炼焦配煤的原料，也可作民用 和动力燃料。 煤炭采样讲稿 贫瘦煤（PS）是烟煤中煤化程度较高、挥发分较低 的一类煤。Vdaf大于10%20%，受热后只产生很 少量的胶质体，粘结性差，G大于520，其性质 介于贫煤与瘦煤之间。这类煤大部分作民用

9、和动力 燃料，少量也用于气化。 煤炭采样讲稿 贫煤（PM）是烟煤中煤化程度最高、挥发分最低 且接近无烟煤的一类煤。Vdaf大于10%20%，G 值不大于5。国外煤分类中有的称它为半无烟煤， 燃烧时火焰短，但热值较高，没有粘结性，受热后 不产生胶质体，不能结焦，多数用作动力或民用燃 料。 煤炭采样讲稿 无烟煤（WY）是煤化程度最高的一类煤。挥发分 低，Vdaf不大于10%，含碳量最高，有较强光泽 ，硬度高且密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时 无烟，是较好的民用燃料和工业原料。按挥发分 产率Vdaf和氢含量Hdaf，无烟煤分有三小类： Vdaf小于3.5%的为无烟煤一号，多数用作碳素材 料等；Vda

10、f大于3.5%6.5%的为无烟煤二号， 是国内生产合成煤气的主要原料；Vdaf大于6.5% 的为无烟煤三号，可作为高炉喷吹燃料。灰分较 低无烟煤是生产煤基吸附材料的好原料 煤炭采样讲稿 华夏力鸿目前开展的煤炭检验的基本内容： 1.采样 人工煤堆分层采样、机械化采样；装船和卸车 采样；垛场采样和火车顶部采样。 2.制样 大样系统样品制备、小型制样设备制样 3.化验 化验项目：全水分、分析水分、灰分、挥发分、全 硫、发热量、氢、煤灰熔融性、烟煤胶质层指数、 烟煤黏结指数。以后还有可磨性指数和粒度分析。 煤炭采样讲稿 煤炭检测包括采样、制样、化验三个环节，采样 是煤炭检测的第一个环节，也是最重要的一

11、个环 节； 根据实践的统计，在整个煤炭检测流程中若误差 用方差来表示的话，则采样误差占80%，制样误差 占16%，化验误差占4%。 煤炭采样讲稿 采样的定义，采样的目的和基本原则 A.采样：从大量煤中采取具有代表性的一部分煤 的过程； B.采样的目的：获得一个其组成和特性都能代表 被采样批煤的煤样； C.采样的基本原则：被采样批煤所有颗粒都可能 进入采样设备，每一颗粒都有相等的几率被采入 试样中。 22 煤炭采样讲稿 现阶段煤炭采样主要有两种方式：人工采样和机械 化采样。 人工采样主要依据标准GB475-2008商品煤样人 工采取方法。 机械化采样依据标准GB/T 19494-2004煤炭机械

12、 化采样。 煤炭采样讲稿24 1.1 煤样：为确定某些特性而从煤中采取的具有 代表性的一部分煤； 1.2 子样：采样器具操作一次或截取一次煤流全 横截段所采取的一份样； 1.3 总样：从一个采样单元采取的全部子样合并 成的煤样； 1.1.采样相关的概念采样相关的概念 煤炭采样讲稿25 1.4 采样单元：从一批煤中采取一个总样的煤量。 一批煤可以是一个或多个采样单元； 1.5 标称最大粒度：与筛上物累计质量分数最接近 （但不大于）5%的筛子相应的筛孔尺寸； 1.6 精密度：在规定条件下所得独立试验结果间的 符合程度； 1.1.采样相关的概念采样相关的概念 煤炭采样讲稿26 1.7 系统采样：按相

13、同的时间、空间或质量间隔采 取子样，第一个子样在第一时间间隔内随机采取， 其余的子样按选定的间隔采取； 1.8 随机采样：对采样的部位或时间不施加任何人 为的标志，是任何部位的煤都有机会采出； 1.1.采样相关的概念采样相关的概念 煤炭采样讲稿 1.9 时间基采样：煤流中采样时，每个子样的位置 用一时间间隔来确定，子样质量与采样时的煤流 量成正比； 1.10 质量基采样：从煤流中或静止煤中采取子样， 每个子样的位置用一质量间隔来确定，子样质量 固定。 煤炭采样讲稿 GB475-2008商品煤样人工采取方法是现行有 效的人工采样国家标准 标准详细规定了商品煤样人工采取相关的概念定义 、基本采样方

14、案、采样方式、采样工具等。 煤炭采样讲稿29 采样原则上要求按照GB475-2008规定的基本采样方 案进行，在特殊情况下，取得有关方的同意后可以 另行设计专用采样方案： A.采样精密度用灰分以外的煤质特性参数表示时； B.要求的精密度小于GB475-2008规定的基本采样方 案放入要求值时； C.经有关方同意需另行设计采样方案时。 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 煤炭采样讲稿30 1.采样精密度 原煤 筛选煤 Ad20% Ad20% 精 煤 其他 洗煤 1/10 Ad,但 不小于1% 2% 1%1.5% 2.GB475-20082.GB4

15、75-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 煤炭采样讲稿31 为保证采样精密度达到要求，制定采样方案时应考 虑的因素： 1.煤炭品质变异性 2.从该批煤中采取的总样数 3.每个总样包括的子样数 4.与煤炭标称最大粒度相应的总样和子样质量 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 煤炭采样讲稿32 采样单元的划分： 1.商品煤分煤种、以1000t一基本采样单元； 2.但批量不足1000t或大于1000t是可以根据实际情 况以以下煤量为一采样单元： a一列火车装载的煤；b一船装载的煤； c一车或一船装载的煤；d一段时间内发送或接收的 煤； 一批煤

16、可以作为一个采样单元，也可以按下式划分 为m个采样单元：m= M-被采批煤重量。 实践证明将一批煤分为若干个采样单元时，采样精 密度优于作为一个采样单元时的采样精密度。 1 0 0 0 M 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 煤炭采样讲稿33 品种 灰分 范围Ad 采样地点 煤流 火车汽车 煤堆 船舶 原煤、筛选煤 20%60 60606060 20%3060606060 精煤-1520202020 其他洗煤（包括 中煤）-2020202020 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 表表1 1 基

17、本采样单元（基本采样单元（1000t1000t）应采最少子样数）应采最少子样数 煤炭采样讲稿34 品种 灰分范围 Ad 采样地点 煤流 火车 汽车煤堆船舶 原煤、筛选煤 20% 1818183030 20%1018183030 精煤-1010101010 其他洗煤（包 括中煤）-1010101010 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 采样单元批量少于采样单元批量少于1000t1000t时，采取的子样数应按比例时，采取的子样数应按比例 递减，但不能少于下表递减，但不能少于下表2 2规定规定 煤炭采样讲稿35 子样数的计算： 采样单元煤量大于10

18、00t时的子样数按下式计算： N应采取子样数 n基本采样单元规定最少子样数 M被采批煤重量,t 1000 M Nn 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 煤炭采样讲稿 采样单元煤量小于1000t时的子样数按下式计 算： N应采取子样数 n基本采样单元规定最少子样数 M被采批煤重量,t 1000 M nN 煤炭采样讲稿 举例1： 750吨煤时，采取的子样为多少？ 最少采取45个子样。不能按表2采30个。 45 1000 750 60N 煤炭采样讲稿 例2： 如150吨煤，需要采取多少个子样？ 按公式计算得出9，此时不能采9个，需要采30个，因为 标

19、准规定少于1000吨的煤至少要采30个子样。换句话说 ，煤量再少，也不能少于30个子样。 9 1000 150 60N 煤炭采样讲稿 根据标准规定，煤样粒度在15015010010050502525 筛上物 产率/% 1235.488.6 煤炭采样讲稿42 总样的最小质量 标称最大粒度/mm 一般煤样和共用煤样 /kg 全水分煤样/kg 1502600500 1001025190 80565105 5017035 25408 13153 63.751.25 30.700.65 10.10 - 2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案 煤炭采样讲稿43

20、 1）确定被采样煤的煤源、批量和标称最大粒度。 2）确定欲测定的参数和需要的试样类型。 3）确定或假定要求的精密度。 4）确定采样单元数 5）确定每个采样单元的子样数。 8）根据煤的标称最大粒度确定总样和子样的最小 质量。 3.3.采样方案的建立程序采样方案的建立程序 煤炭采样讲稿44 移动煤流采样 落流采样法：煤样在传送皮带转输点的下落煤流中 采取。不适用于煤流量在400t/h以上的系统中。 一般采用系统采样法，子样分布：第一个子样在第 一个时间/质量间隔内随机采取，其余子样按相等 的时间/质量间隔采取。 子样间隔：时间基采样t ，质量基采样 m 60 M G n M n 4.4.采样方法和

21、采样工具采样方法和采样工具 煤炭采样讲稿45 停皮带采样方法：从静止的皮带上取出一全横截 段作为一子样，保证所有的颗粒都能采到的，从 而不存在偏倚的方法，一般用作核对其他方法的 参比方法。 一般情况下，停皮带采样操作是不实际的，该方 法只在偏倚试验时作为参比方法使用。 4.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具 煤炭采样讲稿46 静止煤采样方法 静止煤采样包括火车采样、汽车采样和煤堆采样。 静止煤采样应首选在装/堆煤或卸煤过程中进行， 如不具备在装煤或卸煤过程中采样的条件也可对 静止煤直接采样。 直接从静止煤中采样时，应采取全深度试样或不 同深度试样；在能够保证煤的品质均匀且无不同 品质的煤

22、分层装载时，也可以从运载工具顶部采 取。 4.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具 煤炭采样讲稿47 火车采样、汽车采样：一般采用顶部采样方式， 应在装车后立即采样，在经长途运输以后采样时， 应挖坑至0.40.5m后采样，剥除表面风干氧化层， 取样前应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。 采用系统采样法或随机采样方法。 1 14 47 710101313 2581114 3691215 4.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具 煤炭采样讲稿48 煤堆采样 煤堆的采样应该在堆堆或卸堆的过程中，或在迁 移煤堆的过程中，在堆/卸过程中的各新工作面上 采取子样。不要直接在静止的、高度超过2m的大

23、 煤堆上采样。 子样点的布置:在堆/卸煤的新工作面情况下，采 样时应先除去0.2m的表面层。新工作面上采样时， 将新工作面划分为若干面积相等的小块，用系统 采样法或随机采样法决定每个子样的位置。 4.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具 煤炭采样讲稿49 人工采样工具必须满足以下要求： A.采样器开口尺寸应满足下式要求，且不小于 30mm：W3d，式中W为采样器开口端横截面最小 宽度，mm；d为被采样煤的标称最大粒度。 B.采样器的容量应至少能容纳一个子样的煤量， 试样不溢出、不泄露。 C.子样采取时，不会将大块煤或矸石推开不采。 D.粘附在采样器上的湿煤应尽量少且易除去。 E.所有采样器应按规定进行偏倚试验，证明无实 质性偏倚后方可使用。 4.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具 煤炭采样讲稿50 5.1装船分层人工采样 5.2火车顶部人工采样 5.3煤堆表面人工采样 5.4汽车集港人工采样 5.5机械化采样 5.5.不同采样方式的采样流程不同采样方式的采样流程 煤炭采样讲稿51 装船/车人工分层采样流程图 1.划分采样单元 2.根据每个单元重量 计算出应采取的子样 数。 3.把应采取的子样数 按系统采样法，相同 的间隔均匀布在新工 作面上。 4.人工操作一次性采