国电制样课件

1、 第一讲第一讲 燃煤采制样燃煤采制样第二章第二章煤样的制备方法煤样的制备方法湖北省电力试验研究院张太平 主要内容1 制样基本概念2 制样的技术要求制样精密度与偏倚3.煤样的构成4 关于制样工序5 各种煤样的制备流程6煤样的包装与保存 1.制样基本概念1.11.1制样概念制样概念制样就是按照规定的程序与要求对所采集的初始煤样（总样、分样、子样），多次或连续进行破碎、掺合、缩分等操作，以逐步减小煤样的粒度与减少煤样质量，使得最终所缩制出来的试样能够代表原始煤样的平均质量并满足分析试验要求的过程。属于煤质检测的第二环节。 通常，初始煤样量多粒度大，制样不可能一次完成，它可分成几个阶段进行，每一阶段至

2、少包括破碎、缩分。无破碎的连续缩分或无缩分的连续破碎不构成一个制样完整阶段。从本质上看,制样的每一阶段的缩分可认为是一次小规模的采样,而采样是一种规模较大的缩分。如同采样误差一样，由于煤炭的不均匀性，制样中也存在不可避免的缩分误差，即缩分后煤样与被弃掉的煤样在粒度与组成上的差异。因此制样所获得的用于化验分析煤质特性的少量试样只能是代表采样得到的初始煤样的平均品质。 1.2在线制样与离线制样在线制样: 用与采样系统结成一体的设备制备煤样。离线制样：用不与采样系统结成一体的设备制备煤样。以人工或机械方法制备机械采样系统采取的煤样。1.3定质量缩分与定比缩分 缩分：指在样品粒度不变的条件下减少质量量

3、的方法。 缩分比：保留的煤样质量与被缩分的煤样量的比。定质量缩分：保留的试样质量一定、并与被缩分试样质量无关的缩分方法。定比缩分：以一定的缩分比，即保留的试样量和被缩分的试样量成一定比例的缩分方法。1.4空气干燥和空气干燥状态。空气干燥是煤样水分在制样室内与大气湿度接近平衡的过程，一般情况，这一过程为失去水分的过程。制样过程中，当煤样太湿而不能顺利通过破碎机、缩分机时需要进行空气干燥。空气干燥状态则是指煤样在制样室内与大气湿度达到平衡，水分既不损失，也不增加的状态。在此状态下，煤样的质量在制样室内是稳定的。通常认为，煤样在空气中连续干燥1h后，煤样的质量变化不超过0.1时，煤样处于空气干燥状态

4、。除了全水分试样外，一般分析试样、可磨性试样、粒度分析试样等都应达到空气干燥状态。1.5煤样、实验室煤样与试验煤样煤样（coal sample，sample）:为确定某些特性而从煤中采取的具有代表性的一部分煤。例如总样、分样。根据测试目的不同，有全水分煤样、一般煤样 、共用煤样、粒度分析煤样等等。 实验室煤样（laboratory sample of coal）：由总样或分样缩制的、须送往实验室供进一步制备的煤。例如，存查煤样、机采装置在线制样所得的煤样。 “实验室煤样”相当于“缩分后煤样(divided sample）” 试验煤样（test sample of coal）简称试样指满足分析或

5、试验状态的煤，即为进行具体测试而制备的煤。分为一般分析试验煤样(general-analasis test sample of coal)和其它各特殊试验煤样,如全水分试样（13mm,3kg），粒度分析试样等。制样就是将煤样先加工成试验室煤样，最终加工成试验煤样的过程 2 制样的技术要求2.1制样精密度要求制样精密度就是指相同条件下单次制样所得试样测定值之间的符合程度。在国家标准中，制样精密度指标是用制样和化验方差（VPT）来表达的。要求制样和化验方差控制在0.20 之内。国家标准规定的制样程序可使以灰分或水分表示的制样和化验方差VPT达到0.2以下，如用机械制样设备，制样和化验精密度可能会更

6、好。粗略估计一个缩分阶段方差为灰分化验方差的2倍。一个三阶段制样程序总方差可按2:2:1比例分配。根据GB/T212 煤的工业分析方法，对于一中等灰分的煤其重复性化验方差约为0.01，较差的制样方差为0.08，理想的制样方差为0.05。通常制样（含化验）方差在0.050.2之间。在操作正确下，影响制样精密度最主要的因素是缩分前煤样的均匀性和缩分后的煤样留量。破碎由于增加煤样的颗粒数目，减小粒度分布不均匀，可提高制样精密度。增加缩分后的煤样留量，可提高制样精密度，但煤样留量增加到某一临界值后，再增加并不显著提高制样精密度。制样（含化验）方差的测定方法已在GB4752008 5.3.2.3.3给出

7、。 2.22.2制样中偏倚要求制样中偏倚要求 制样中不允许实质性偏倚存在。但标准中没有给出制样允许最大偏倚。要求一制样程序及所用设备的偏倚为0。 偏倚产生原因偏倚产生原因 煤粒、煤粉、水分的损失及外来杂质的混入； 制样人员的习惯性误操作； 制样设备不符合要求：如破碎机粒度显著偏大使留样偏小，大颗粒或细颗粒偏少；缩分器进料口开度不大或速度不稳定，产生选择性进料。2.3制样偏倚的防止1）制样室条件：“煤样室（包括制样、存样、干燥、浮选等房间）应宽大敞亮，不受风雨及外来灰尘的影响，要有除尘设备。 制样室应为水泥地面。堆掺缩分区还需要在水泥地面上铺以厚度6mm以上的钢板。存储煤样的房间不应有热源，不受

8、强光照射，无任何化学药品。”2）设备条件：制样设备种类在标准5.25.9给出。各种缩分机和联合破碎缩分机总的技术要求是应无系统偏倚、精密度合格。另外其它章节如7.3.1提出了缩分机典型型式；7.3.2.1给出了缩分机具体技术要求； 7.4.1给出了二分器结构要求；8 给出了破碎设备的技术要求。 3）设备清扫 ：“每次制样后应将制样设备清扫干净”；“ 对不易清扫的密封式破碎机和联合破碎缩分机、只用于处理单一品种的大量煤样时，处理每个煤样之前，可用被采样的煤通过机器予以“冲洗”，弃去“冲洗”煤后再处理煤样。处理完之后，应反复开、停机器几次，以排净滞留煤样。”4)人员习惯与操作：“制样人员在制备煤样

9、的过程中，应穿专用鞋。”人工缩分的正确操作在标准7.4中有较详尽的阐述。5）防止水分损失在标准11.2节中提及，破碎、缩分、储存诸环节提出了具体要求。3关于煤样的构成 有三种情况： 由整个采样单元的全部子样合并成总样,再直接制备成试样。这适用采样单元煤量不多，或子样不多情况，为了便于制样操作，煤样量控制在250kg以内为宜。 2) 由整个采样单元的部分子样合成多个分样，然后或制备成试样，或所有分样再合成总样再制备成试样；合并分样时，各独立分样的质量应当正比于各被采煤的质量，使合并后煤样的品质参数值为各合并前试样品质参数的加权平均值。合并前分样的缩分应采用定比缩分。这适用在采样单元煤量多，子样也

10、多的情况，还适用采样精密度测定的情况。 3）一个子样即构成一个煤样。这适用粒度分析和偏倚试验时。4 关于制样工序 制样工序是指将煤样制备成试样的过程中的各段加工，也就是缩分、破碎、混合、干燥等操作。分别在标准的第7、8、9、10章中阐述。 缩分与破碎，是制样流程中必须的。而混合、干燥则是根据情况可选的，一般情况下机械缩分前不须混合，煤样外在水分在8%以下时，缩分、破碎时无须干燥。请注意标准中规定的制样流程没有筛分工序。4.1缩分4.1.1概述缩分是在粒度不变的情况下减少质量，以减少后续工作量和最后达到化验所需的煤样质量。在某一粒度时，可能只缩分一次，也可能连续几次缩分才能达到该粒度下的最少留样

11、量。 缩分分为机械方法和人工方法。人工缩分采取的是“等分采样”方式，即将煤样分成若干相等的几部分后再采样。各部分之间及各部分内部差异性越小，缩分偏差越小。混合可以改善这种差异性。因此人工缩分之前必须充分混合。机械缩分采取的是用切割器从煤流中切割子样的方式，切割样的大小和数目是影响缩分偏差也是影响制样精密度的主要的因素。因此机械缩分之前不强调混合。人工方法可能会造成偏倚，特别是当缩分煤量较大时。为减小误差，提高工效，应尽量使用机械方法缩分。当机械缩分使试样完整性破坏，如水分损失、粒度离析等时，或煤的粒度过大使得无法使用机械缩分时，应该用人工方法缩分。4.1.2 缩分后煤样的最少质量缩分是制样的最

12、关键的程序，缩分误差是制样误差的主要来源。缩分后留样量是影响缩分误差的关键因素。 切乔特定律指出：在一切散粒混合的物料中，都存在着一个可以保持与原物料一样组成的最小极限质量。煤炭属于散粒混合物料，它同样具有这一性质。这一极限重量就是采样后总样的最小质量或缩分后煤样的最小质量。它与物料的性质有关。随着物料粒度的增大、物料不均匀性的增强和测定精密度的增加而增高。 最小极限质量与粒度之间有如下经验公式： W= k d 式中w 试样重量，kg； k比例系数（一般为0.050.1）；a指数(一般在12.7范围内)。它与物料性质(颗粒形状，待测组分的比重，含量大小及其分布的均匀程度等)及测定精确度要求有关

13、。d一散粒混合物料标称最大粒径，毫米。式中的k、a是经验数据，均可通过实际物料试验得到。 试验表明：煤样缩分误差与试样质量的关系如图所示。当留样量超过这一最小质量后，再增加不会再降低缩分误差。当留样量小于这一最小质量后缩分误差将急剧增加。标准中表1给出了不同粒度下一般分析煤样/共用煤样、全水分煤样及粒度分析煤样缩分后留样的最少质量。除了粒度为150mm、50mm外，其它粒度的数据都不是ISO18283的原有数据。是根据ISO18283的原有数据采用内插法计算而得。标称最大粒度mm一般分析和共用煤样kg全水分煤样kg15010080502513631.02600102556517040153.7

14、50.70.1050019010535831.250.65- 讨论：对比GB/T474-1996,本标准给出的不同粒度下一般分析煤样/共用煤样缩分后留样的最少质量的数据是相差很大的，这种改动是否符合我国煤质特性？这是应该用试验数据回答的，本次修改，没有安排相关试验。 国标标准指出：缩分后达到规定最小质量，可使由于颗粒特性导致的灰分缩分方差减小到0.01，相当于精密度控制在0.2%，其它留样质量（m0）与缩分精密度关系给出了如下公式： 式中mo是国标GB474-2008表1中规定的总样最小质量， PR为缩分后其它留样量为m时由于颗粒特性导致的缩分精密度。例如对于50mm最大标称粒度如留样最小质量

15、只有85kg,相应的，由于颗粒特性导致缩分精密度降低为0.28。20 ,)2 . 0(RssPmm 4.1.3 机械缩分法 本标准给出了缩分机械技术要求和典型式例以及机械缩分法技术要求。这部分内容GB/T 19494.2有相同的描述，且更完整。4.1.3.1缩分机械1)技术要求a) 切割器开口尺寸至少应为被切割煤标称最大粒度的3倍。b) 有足够的容量，能完全保留试样或使其完全通过，试样无损失或溢出；c) 不产生实质性偏倚，例如不会选择性地收集（或弃去）颗粒煤或失去水分。必要时应为全封闭式，以防水分损失；d) 供料方式应使粒度离析达到最小；e) 每一缩分阶段供入设备的煤流应均匀。f)缩分机械必须

16、经精密度检验和偏倚试验合格。2）机械缩分器型式机械缩分器是以切割大量的小质量试样的方式从试样中取出一部分或若干部分。标准中图2列出了4种旋转式机械缩分器的示例。 GB/T 19494.2还有其它型式机械缩分器如切割槽型、皮带开槽型。凡是符合技术要求其它型式机械缩分器均可使用。以上内容是对本标准第5章设施设备和工具内容的补充。机械缩分器示例1供料； 2弃样； 3缩分后煤样。 煤样从一混合容器供到缩分盘中央顶部，然后通过特殊的清扫臂分散到整个盘上，留样经过若干可调口进入溜槽；弃样经一管道排出，缩分器整个内部由刮板清扫。1.旋转盘型旋转盘型2.旋转容器型旋转容器型1供料；2放料门；3下料溜槽；4选装

17、接料器；5转盘；6电机。煤流经漏斗流下，然后被若干个扇形容器截割成若干相等的部分1供料；2弃样；3缩分后试样.一旋转漏斗下部带一斜管，煤流进入漏斗并从斜管排出，在旋转斜管出口的运转轨迹道上有一个或多个固定的切割器。斜管出口每经过切割器一次，即截取一个“切割样”。3.旋转斜管型旋转斜管型 1供料；2旋转锥；3可调开口；4缩分后试样；5弃样。煤流落在一旋转锥上，然后通过一带盖的可调开口进入接收器，锥每旋转一周，收集一部分试样。3.旋转锥型旋转锥型1供料； 2旋转接收器。 煤流经漏斗流下，然后被若干个扇形容器截割成若干相等的部分，或者漏斗旋转，或者容器旋转。该机械可用来进行以下几种操作：1)缩分；2

18、)收集双份试样；3)收集多份试样。4.旋转容器型 1供料；2弃样；3缩分后试样。一链式机械上带有若干斗，斗以等距离分布并以预先设置的时间周期单向运动。斗截割下落煤流而抽取试样，然后翻转卸下煤样。1开槽带；2供料；3倾斜溜槽；4缩分后试样； 5弃样。 一环带上等距离分布着若干开口槽，槽上带凸缘，当皮带转动使槽通过供料槽下口时即截割煤流取样，煤样经斜槽进入容器，落在皮带无槽部分的煤随皮带流出弃去。 1供料；2弃样；3缩分后试样。 一平板上有若干等距离分布的带凸缘的开口槽，平板在一供料槽下旋转，当开口槽经供料槽时，截取一个“切割样”。 其他煤落到旋转平板上形成一煤带并被一刮板刮出。l供料；2旋转槽；

19、3弃样；4缩分后试样。一空心轴上带有一个或多个切割器在一壳体内旋转，切割器切取煤流并将试样通过空心轴卸入接收器。 l供料；2弃样；3缩分后试样。切割槽通过煤流全断面并从煤流中截取出一部分试样。切割器未切取的煤流经一倾斜板排出弃去。4.1.3.2煤样煤样(总样）的缩分总样）的缩分 切割数 a)全部子样或缩分后子样的合成后的煤样缩分的最少切割数为60次。 b)部分子样或缩分后子样的合成后的分样，如单独制成试样则按总样处理，缩分的最少切割数为60次；如拟合成总样则总切割数最少为60次，而每一分样最少切割数与其质量成正比，即分样最少切割数=60分样质量/总样质量 c)单个子样制成试样其最少切割数为60

20、次。 缩分后煤样的最小质量应满足国标7.2条表1的规定。 如煤样质量太少，则应改用人工方法缩分。粒度小于13mm的煤样应用二分器缩分。4.1.4人工缩分法4.1.4.1二分器缩分法 1）二分器结构及技术要求 二分器是由一列平行而交替排列的相同宽度斜格槽（分样槽）、分样斗、支架、接收器和簸箕所组成的用于将煤样分成两个数量相等的一种非机械缩分工具。 所有斜格槽嵌在支架上，支架下两边各配有接样斗。煤样从支架上方給入时，一半格槽将煤样导入到一边接样斗，另一半将煤样导入到另一边接样斗。为防止粉煤和水分损失，接收器与二分器主体应配合严密，最好是封闭式。 二分器格槽数目应为偶数组成，每侧数目相同,不得少于8

21、个。每一格槽宽度相等,其宽度至少为煤样全部过筛最大粒度的3倍，但不小于5mm。格槽对水平面的倾斜度至少为60。 为了提高效率，市场上已出现自动二分器。 二分器根据格槽宽度不同,有大中小三个型号,分别适用于最大粒度（全部过筛）为13mm、6mm及3mm以下的样品的缩分。 aa) 敞开型 b)封闭型 1格糟 二分器2）二分器使用方法(摆动入料法) a根据煤样粒度选择合适的二分器，通常格槽宽度应为煤样最大粒度（全部过筛）的3倍。b检查二分器格槽宽度是否相同，排列是否整齐。并将分样槽、接收器、料斗、簸箕等清扫干净。c. 用簸箕铲出适量样品，对准料斗入料口中线，将簸箕倾斜使试样呈分散状从入料口自由下落，

22、并沿分样斗长度方向来回摆动供入格槽。 应注意使煤样均匀地分布于全部格槽，摆幅不能超出二分器两端。要使下落煤流处于分样斗中间，防止偏流，保证两侧煤样量相同。要控制加煤速度，同时不停地适当拍打或晃动二分器，排出滞留在槽格上面煤粒，以免堆积造成堵塞。d.煤样缩分完毕，从两侧任一接收器或任一侧接收器中收取煤样作为留样。如接收器装满煤样而缩分尚未完毕，则需及时将两侧接收器煤样分别转移到其它大容器中。如反复多次，则应交替从两侧接收器中收取留样。e.操作过程中，不得洒落、丢失或溢出煤粒（粉）。 二分器缩分法，是缩分点最密集、最均布，子样切割数最多，留样量最大，缩分精密度最高方法。日常工作中粒度小于13mm的

23、试样应用二分器缩分。在参比试样和仲裁检验制样时必须使用二分器缩分法。 3) 我国二分器使用的特点国际标准以及其他国家标准中二分器法的使用方法是倾斜加料法：将煤样在簸箕中摊平对准二分器的格槽，倾斜簸箕将煤样缓缓倒入二分器(簸箕不沿二分器的长度方向往复摆动)。如此使全部样品反复通过二分器3次，先将其混合，然后再缩分。我国标准规定的二分器使用方法采用摆动入样法,在缩分前不必予先采取混合措施。实验证明，缩分精密度完全符合国际标准的要求。4.1缩分倾斜加料法 4.1.4.2.堆锥四分法是目前我国习惯使用的方法。堆锥四分法缩分煤样，是把已破碎、过筛的煤样用平板铁锹铲起堆成圆锥体，再交互地从煤样堆两边对角贴

24、底逐锹铲起堆成另一个圆锥。每锹铲起的煤样，不应过多，并分两三次撒落在新锥顶端，使其均匀地落在新锥的四周。如此反复三次，以使煤样的粒度分布均匀。再由煤样堆顶端，从中心向周围均匀地将煤样摊平(煤样较多时)或压平(煤样较少时)成厚度适当的扁平体。将十字分样板放在扁平体的正中，向下压至钢板，煤样被分成四个相等的扇形体。将相对的两个扇形体抛去，留下的两个扇形体留下继续下一步操作。为减少水分损失，动作要快。堆锥过程是使煤样的各部分互相混合，使不同的组成互相分散均匀的过程。但堆锥过程却是粒度离析的过程。样品撒落时，大颗粒向堆锥的四周滚落，细颗粒集中于锥堆的中部。大颗粒和小颗粒的组成和特性是不同的。如果操作正

25、确，会形成一由锥顶到锥底、由锥中央到四周的有规律的粒度分布的锥体，缩分后保留和弃掉的两部分不会产生较大的明显差异。对于数量大，粒度较大（13mm以上）煤样是一种较合适的缩分方法。但操作员如责任心不强、操作不当则产生较大的人为误差。堆锥四分法示意图4.1.4.3. 棋盘法(20格法)将试样充分混合后，铺成一厚度不大于试样标称最大粒度3倍且均匀的长方块（图a）。如试样量大，铺成的长方块大于2m2.5m，则应铺2个或2个以上质量相等的长方块，并将各长方块分成20个以上的小块（图b），再从各小块中部分别取样。取样应使用平底取样小铲和插板（图c）。小铲的开口尺寸至少为试样标称最大粒度的3倍，边高应大于试

26、样堆厚度。取样时，先将插板垂直插入试样层至底部，再插入铲至样层底部。将铲向插板方向水平移动至二者合拢，提起取样铲和插板，取出试样（子样）（图d）。为保证缩分精密度和防止水分损失，混合和取样操作要迅速，取样时样品不要撒落，从各小方块中取出的子样量要相等。棋盘缩分法4.1.4.4条带法(20份) 条带截取缩分法操作如图所示。将试样充分混合后，顺着一个方向随机铺放成一长带，带长至少为宽度的10倍。铺带时，在带的两端堵上挡板，使粒度离析只在带的两侧产生。然后用一宽度至少为试样标称最大粒度3 倍，边高大于试样带厚度的取样框，沿样带长度，每隔一定距离截取一段试样为子样。将所有子样合并为缩分后试样。 每一试

27、样一般截取20个子样。1子样；2取样框；3边板条带截取法4.1.4.5九点法 该法只适用于全水分试样的缩分。用堆锥法将煤样掺合一次后摊平或压平成厚度不大于煤样标称最大粒度3倍的圆饼，然后用与棋盘法类似的取样铲和挡板从图所示9点上取9个子样合并成一全水分试样。煤样取出时不流出。混合与取样操作要迅速。 9点位置是：中心一个点，在样堆第一个正交线上1/2半径处4个点，在第二个正交线上7/8半径处4个点。第一个正交线与第二个正交线间夹角为45点位的布置皆以下圆半径为准。如图所示。 九点法取全水分煤样原理是将煤样堆分成九个面积相等的部分，然后由每部分的中心取一个子样。如图九点法缩分原理图。9点的位置是根

28、据推算得到的一个近似值，在实际操作中也不要求控制得很准确。 据此可知，九点法缩分道理与棋盘法类似。由于其缩分点少，混合也不充分，不能用于一般分析试样的缩分。 O一煤样堆的中心；r一煤样堆的底圆半径九点法缩分点位位置图 r一最外4块外圆的半径，即样堆底圆的半径九点法缩分原理图4.2 破碎4.2 .1 破碎目的与要求破碎是在制样过程中用机械力或人力克服煤块各质点的内聚力，使其破坏以减小颗粒粒度的过程。原料在破碎或磨碎前后最大或平均粒度的比值称为破碎比。它是从数量上衡量破碎或磨碎的程度。破碎比越大，效率越高。采集来的任何煤样，其粒度远远超过化验所用煤样的粒度，必须破碎以减小粒度满足试样的要求。破碎更

29、重要的目的是为了增加煤样的颗粒数目，减小粒度分布不均匀，以减少后续缩分步骤产生的误差，提高制样精密度。同样数量的煤样，破碎得愈细，颗粒愈多，缩分产生的误差就愈小。但由于破碎消耗时间、电能,增加机器的磨损，而且会增大试样损失及其水分损失，所以煤样的破碎程度要综合考虑这些因素。因为人工破碎使用锤子、榔头、碾子、钢辊等工具，效率低、劳动强度大、又易损失(蹦失)煤样，破碎通常使用机械设备处理。但允许人工将大块破碎到制样第一阶段所使用破碎机如颚式破碎机的最大供料粒度。当粉碎机不能将煤粒完全磨制到规定细度时，也可采用人工研磨。破碎机技术要求：通常要求破碎机破碎比大，效率高；出料粒度准确，通过率超过99%。

30、破碎过程中，样品损失和残留少。设备内易清扫。破碎后煤样粒度，取决于机械类型和破碎口尺寸和速度。应经常采用筛分法核查破碎机出料标称粒度。用于制备测定全水分、发热量和粘结性试样时，破碎所带来的发热及通过破碎机的空气流动程度应尽可能小。因此，不宜使用易生热圆盘磨、高速锤式破碎机（转速大于950rpm）和高速球磨机（频率大于20HZ）。4.2.2制样室常用破碎设备类型煤炭制样室通常把破碎分为粗碎、中碎和细碎，以区别不同的制样阶段。粗碎是指将原始煤样破碎至小于25mm(或小于13mm)；中碎是指将小于25mm(或小于13mm)的煤样破碎至小于3mm(或小于1mm)；细碎是指将小于3mm或小于lmm的煤样

31、粉碎至小于02mm。粗碎机主要有颚式破碎机、较大的锤式破碎机、圆锥式破碎机等。中碎机主要有光面对辊破碎机、小型锤式破碎机。细碎机目前煤炭制样室主要用钢制球(棒)磨机和振动式密封粉碎机等。按运转速度破碎机有高速、中速、低速之分。高速破碎机其频率大于30HZ，中速破碎机其频率不大于30HZ但不小于5HZ，低速破碎机其频率小于5HZ。颚式破碎机、圆锥式破碎机、光面对辊破碎机是低速破碎机，锤式破碎机是中高速破碎机。4.3混合混合是将煤样各部分互相掺合的过程，改善分布不均匀。有人工混合法和机械混合法。1)二分器（或多容器缩分器）混合法 将煤样通过二分器（或多容器缩分器）分成两部分或几部分后再合并在一起，

32、重复三次以上。2)堆锥混合法 堆锥混合方法一方面对不均质的分散而言是均匀化的过程；另一方面从粒度 分布来看却是粒度离析的过程，即为不均匀化的过程。如操作规范，锥堆周围粒度离析的状况大体相同。该法适用于量多粒度大煤样混合。3)“滚动”法 将煤样放在一张方形纸或塑料布上，轮流将纸的一角提起，让煤样在纸面上缓慢向对角滚动，反复操作多次。该法适用于量少粒度小煤样混合。4)机械混合法可用图所示的双圆锥混样器混合煤样。该混样器是由一个短的圆柱、一个斜挡板及两端由蝶形螺丝固定的盖板组成。混合器中心有一轴安装于支架上，一般按每分钟60转旋转，混合14min。也可使用中低速球磨机混合煤样，由于具有破碎作用，其混

33、合效果比上述混合器好。4.3混合双圆锥混样器 4.4干燥4.4.1干燥的目的 1)除去煤样中部分水分(不需要达到空气干燥状态)，使之顺利通过破碎机和缩分机等制样设备；它将视煤样水分高低具体确定，除水分较小的煤外，其它都需要在煤样制备的一定阶段进行干燥。2)使试样达到空气干燥状态(和周围大气湿度达到接近平衡),煤样水分变化达到最小程度，保证试验过程中样品称量结果的准确度和精密度； 3)按国标方法测定煤样的外在水分。4.4.2 干燥方法 1)空气干燥方法：将全部煤样在制样室的钢板上或橱柜内铺成均匀的薄层,自然风干。在无风天气情况下可打开门窗加快煤样的水分蒸发速度。否则不能打开门窗，开抽风机，并每隔

34、一定时间翻动一次，以缩短干燥时间。煤层厚度不能超过煤样标称最大粒度的15倍,或质量面密度为1 gcm2，哪个厚选用哪个。 达到空气干燥状态的判定：如煤样在环境温度下与大气湿度达到平衡,即煤样连续干燥1h后，质量变化不超过01即为达到空气干燥状态。 为方便起见，可采用在试验室大气中暴露一定时间的方法(如表3(GBT 194942表2)给出的不同干燥温度下的干燥时间是ISO 13909.4推荐的时问，各试验室在使用前应进行验证，如时间不够可适当延长，但延长时间应尽量短，特别是对易氧化煤。放置过夜)进行，而不必进行频繁的检查称量。 2)加速干燥方法 可在比环境温度高10，但不超过50的带空气循环装置

35、的干燥箱或干燥橱柜中进行干燥，但干燥后必须将煤样在试验室环境中放置一定时间(一般3h足够)使之与大气湿度达到平衡。但易氧化煤、发热量、粘结性和膨胀性试样、外在水分试样，空气干燥温度不能超过40。 煤样制备中，应根据煤样的数量粒度、时间要求、设备情况等决定是否需要干燥，是自然风干还是加热干燥。环境温度，干燥时间，h203040不超过24不超过6不超过44.5 机械破碎与缩分一体化4.5.1概述 上世纪九十年代以来,国类许多制造商把机械破碎与缩分有机结合在一起,向市场推出了破碎缩分联合制样机,使破碎和缩分工序同时化、一体化，大大提高制样效率。破碎机械与缩分机械的组合型式分为： 一级破碎缩分联合制样

36、机和二级破碎缩分联合制样机，如颚式或锤式破碎机与多重动态二分器组合为一级破碎缩分联合制样机；锤式破碎机与切割槽缩分机-对辊破碎机与动态二分器组合为二级破碎缩分联合制样机，圆锥式破碎机与旋转式缩分机组合二级破碎缩分联合制样机。有些二级破碎缩分联合制样机还加装了皮带给煤机和余煤处理机。 4.5.2破碎缩分机与破碎缩分联合制样机简介4.5.2.1密封锤式破碎缩分机 工作原理 利用冲击破碎原理:电机带动转子总成的锤头作快速旋转，极大的离心力使锤头向外张开，形成一个冲击环，当物料进入冲击环时即被破碎，破碎后的物料通过筛板孔进入缩分系统缩分后，再进入接样器。 设备结构 由进料装置、破碎装置、缩分装置及接样

37、装置等组成，并构成全密封系统。设备底座装有4个脚轮，移动方便。 (1)破碎装置。破碎机的壳体采用ZG45精密铸造，上、下壳体采用转轴连接，锁紧装置用弹簧手柄锁紧。转子总成由主轴、锤头、小轴等组成。主轴两端的胶带轮和飞轮与转子总成的中心对称布置。当锤头的一侧磨损超过极限时，可将转子总成沿水平回转1 800，将胶带轮和飞轮互换位置，转子总成仍可继续使用。 (2)缩分装置。缩分装置由缩分器、缩分器调节机构、滑杆、滑轮、偏心盘、连杆、减速装置等组成。偏心盘上的小轴装有连杆，连杆的另一端与缩分器相连，带动缩分器沿滑杆作水平方向的左、右往返运动，连杆的长短可调节缩分器与破碎机下料口的相对位置，借以调节缩分

38、比。缩分器为不锈钢可调缩分器(结构如图所示)，缩分比为12，14，18； 1一进料斗；2一闸门手柄；3一转子总成；4一筛板；5一排料溜槽；6一四分器；7一二分器；8一弃样斗；9一留样斗；10一缩分器电机；11一主电机；12- ；13一下机壳；14一上机壳 密封锤式破碎缩分机结构图4.5.2.2破碎缩分联合制样机结构 本机主要由给料机（带式输送机，振动给料装置)、锤式破碎装置(一级破碎)、对辊装置(二级破碎)、缩分装置及给料输送装置(可配弃料输送装置)等部件组成，结构如图所示。 1)锤式破碎装置 主要由上壳体、下壳体、转子总成等组成。它为一级破碎装置，原始煤样在此破碎后进入一级缩分装置。 2)对

39、辊装置 主要由一对轧辊、主动链轮、从动链轮、张紧轮、轴承座、导轨、对辊调节螺栓等组成。一级破碎和缩分后煤样进入轧辊，进行第二次破碎。 3)缩分装置 包括一级缩分和二级缩分装置，均由缩分器、缩分比调节机构、滑杆、滑轮、偏心盘、连杆、减速装置等组成。偏心盘上的小轴装有连杆，连杆的另一端与缩分器相连。连杆带动缩分器沿滑杆作水平方向往返运动，连杆的长短可调节缩分器与破碎机下料口的相对位置，从而调节一级缩分器的缩分比。 4)联合制样机带式输送机 由机架、输送带、驱动装置、传动滚筒、拉紧装置、链轮、链条、托辊等组成。(1)驱动装置。由电动机及摆线针轮减速机组成。BWYl5870.75摆线针轮减速机在正常情

40、况下采用油池润滑，油面高度保持在视油窗的中部即可，在工作条件恶劣、环境温度高时可采用循环润滑。(2)传动滚筒。用滚动轴承座固定在机架上，它是传递动力的主要部件，输送带借其与滚筒之间的摩擦力运行。(3)拉紧装置。采用螺旋式拉紧装置，张紧滚筒装在带有螺母的滑架上，滑架可在尾架上移动，转动尾架上的螺杆，可使滚筒前后移动，以调节输送带的张力，输送带的跑偏也用拉紧装置来调整。(4)托辊。用以承托输送带，采用迷宫式托辊结构，运行阻力小，防尘效果较好。(5)把胶带机和破碎机安装在预先选择好的位置上，安装后全部滚筒、托辊、驱动装置均应转动灵活。5）联合制样机振动给料装置 给料斗底部装有偏心轴，当电机带动偏心轴

41、转动时，给料斗作往复振动，振动频率为420rmin，使物料均匀流人破碎机内。 1一胶带给料机；2一一级破碎机；3一筛板；4一一级可调缩分器；5一二级破碎机56一调节手轮置；7一链轮传动装置；8一二级缩分器；9，11一弃样斗；10一留样斗； 12一减速器；13一主电动机；14一摆线针轮减速电动机 破碎缩分联合制样机结构示意图 技术参数 项 目 参 数一级破碎进料粒径mm 150 一级破碎排料粒径mm 13或6(可调) 一级破碎缩分比 1/2,1/4,1/8(可调) 一级破碎处理量(kgh) 18001200 二级破碎排料粒径mm 31(可调) 二级破碎缩分比 1/2 总缩比 1/4,1/8,1/

42、16(可调) 输送机入料斗口径mm 440440 输送带尺寸mm 75403008 输送带速度(ms) 0.15 输送机减速电机型号 BWYl587一O.75 缩分减速器 WPA一50，B型，减速比120 电机功率电压kW/V 8.25(7.87)/380弃样输送装置 根据用户使用现场制定 联合制样机工作流程图5.1 专用全水分煤样的制备流程由全水分专用煤样制备全水分的试样的程序如下：1）一阶段制样如图1所示。对于外在水分不大（810%以下）可一次直接破碎到6mm（13mm），然后用缩分出1.25kg（3kg）； 对于外在水分较大（810%以上），不能顺利通过破碎机或破碎缩分联合制样机的煤样，

43、在破碎之前，增加一个空气干燥工序。2）两阶段制样如图2所示。当试样量和粒度过大时，可在破碎到13mm前增加一个制样阶段例如25mm。5.2一般分析试验煤样制备流程一般分析试验煤样制备流程 一般分析试样应满足一般物理化学特性参数测定有关的国家标准要求，其粒度为0.2mm,煤样量约100g,并达到空气干燥状态。 为了减少制样和化验方差，一般来说在可能情况下，最好采用两阶段制样，即在第一阶段就将煤样破碎到3mm 以下，并进行缩分，同时最大限度地减小缩分误差。 当煤样粒度太大或水分太高时，可在3mm以前增加一制样阶段，如13粒度阶段。如煤样量太大煤样粒度太大时再增加25阶段。如图3所示。5.35.3共

44、用煤样的制备流程共用煤样的制备流程5.3.1 制样流程在多数情况下，为方便起见，采样时都同时采取全水分测定和一般分析试验用的共用煤样。制备共用煤样时，应同时满足全水分试验煤样和一般分析试验煤样的要求，一般采用三阶段制备程序如图4所示。如煤样量太大煤样粒度太大时再增加25阶段。 5.3.2 全水分煤样分取理论上讲全水分煤样可以在任一制样阶段分取，但为防止水分损失，水分煤样应尽可能早分取。通常在13粒度分取。在抽样前煤样处理应按前述专用全水分煤样进行。如在抽样前进行了空气干燥，则应测定外在水分并计入全水分。全水分煤样最好用机械方法先从共用煤样中分取，抽取全水分煤样后的留样可用以制备一般分析试验煤样

45、。当水分过大而又不可能对整个煤样进行空气干燥时，可用人工方法（棋盘法、条带法、二分器法和九点法）分取。如用九点法抽取全水分煤样，则必须先将之分成两部分（每份煤样量应满足要求），一部分用来制备全水分试验煤样，另一部分制一般分析试验煤样。5.3.3存查煤样分取存查煤样在一般分析煤样制备的同时，于一定的制样阶段分取。如无特殊要求，一般可在3mm的煤样中缩分不少于700g作为存查煤样。如从通过3mm圆孔筛后煤样中缩分，则煤样量不应少于250g。存查煤样的保存时间可根据需要确定。商品煤存查煤样，从报出结果之日起一般应保存2个月，已备复查。5.4 粒度分析煤样制备方法粒度分析煤样制备程序如图5所示。如果原始煤样的质量大于国标表1规定的相应标称最大粒度下的质量，则可按规定缩分到不少于国标表1规定量。缩分时应避免煤粒破碎。如煤样的标称最大粒度大于切割器开口尺寸的1/3，则应筛分出粒度大于切割器开口1/3的这部分单独进行粒度分析，然后将筛下物缩分到质量不少于表规定量再进行粒度分析。取筛上和筛下物粒度分析的加权平均值为最后结果。6 煤样的包装和保存6 煤样的包装和保存6.1煤样的包装 煤从井下采出后，由于受空气的氧化，煤的性质会逐渐改变，尤其是褐煤及年轻烟煤变化更显著。煤样在空气中经受氧化后，性质也会