煤炭采样讲稿(可编辑ppt文档).ppt

煤炭采样基础理论知识煤炭采样基础理论知识11.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2 主要内容主要内容煤的形成煤的形成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。煤的形成过程：煤的形成过程：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分类煤炭分类 国家标准GB5751中国煤炭分类，先按煤的煤化(变质)程度将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。各类煤的性质各类煤的性质褐煤（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。烟煤（YM）是煤化程度高于褐煤而低于无烟煤的一类煤。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。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，燃烧时火焰长为其特征，是较好的动力用燃料和气化、液化原料。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（Vdaf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。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，多数作动力用煤或配合用于炼焦，也是生产干馏煤气的好原料。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。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。肥煤（FM）是煤化程度中等的烟煤。受热到一定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。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，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。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。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和动力燃料，少量也用于气化。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。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；Vdaf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。1.1.采样相关的概念采样相关的概念煤炭检测包括采样、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%。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。221.1.采样相关的概念采样相关的概念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煤炭机械化采样。1.1.采样相关的概念采样相关的概念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；241.1.采样相关的概念采样相关的概念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；251.1.采样相关的概念采样相关的概念1.7 系统采样：按相同的时间、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；261.1.采样相关的概念采样相关的概念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。1.1.采样相关的概念采样相关的概念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、基本采样方案、采样方式、采样工具等。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。292.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案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%302.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案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312.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。322.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案品种灰分范围Ad采样地点煤流 火车汽车 煤堆 船舶原煤、筛选煤20%606060606020%3060606060精煤-1520202020其他洗煤（包括中煤）-2020202020332.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%181818303020%1018183030精煤-1010101010其他洗煤（包括中煤）-1010101010342.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规定规定子样数的计算：采样单元煤量大于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,t352.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案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,t2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案举例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。2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案例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。2.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案根据标准规定，煤样粒度在15015010010050502525筛上物产率/%1235.488.6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/kg15026005001001025190805651055017035254081315363.751.2530.700.6510.10-422.GB475-20082.GB475-2008规定的基本采样方案规定的基本采样方案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。433.3.采样方案的建立程序采样方案的建立程序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 444.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具停皮带采样方法：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。454.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具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分层装载时，也可以从运载工具顶部采取。464.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具火车采样、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。471 14 47 710101313258111436912154.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具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。484.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具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。494.4.采样方法和采样工具采样方法和采样工具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505.5.不同采样方式的采样流程不同采样方式的采样流程装船/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.人工操作一次性采取要求质量的试样。515.15.1装船装船/车分层人工采样车分层人工采样5.15.1装船装船/车分层人工采样车分层人工采样1.根据批煤重量计算出应采子样数。2.根据车厢数目，计算出每个车厢应采取的子样数目。3.把每个车厢应采取的子样按系统采样法或随机采样法分布在每个车厢顶部。4.人工操作采样工具一次性采取要求质量的子样。531 14 47 710101313258111436912155.25.2火车顶部人工采样火车顶部人工采样5.25.2火车顶部人工采样火车顶部人工采样如一个车厢采取2个以上的子样，可以将车厢分成15或18个小块并编号，同时将2个或2个以上的小块分为一组.A B C D E F147101316258111417369121518 人工垛表面采样根据垛的重量计算出子样数，把子样数分多层按一定的比例布在各层的表面上。在煤质不均匀的情况，采取的样品代表性较差。555.35.3煤堆表面人工采样煤堆表面人工采样1.根据装船重量计算出应采取的子样数2.根据装船重量及集港汽车每车所载吨数计算所需集港汽车总数目3.根据应采取子样数及集港汽车数目计算出每车应采取的子样数目4.按系统或随机采样方法采取子样采样方法同火车采样565.45.4汽车集港人工采样汽车集港人工采样5.5 5.5 机械化采样机械化采样对于机械化采样，我公司现阶段主要采用港口的机械化采样设备。我公司采样人员主要履行监督的职责，目的是确保采取的样品的真实性和代表性，并对采样过程中机械化采样设备的运行情况、参数的设置状况进行监督，对不规范之处应及时指出，并与港方机械化采样管理人员进行沟通、协调。但作为采样人员应根据单元煤量会计算子样数、采样时间间隔。另外机采收集的样品要始终不离视线。5.5 5.5 机械化采样机械化采样一批煤可以作为一个采样单元，也可分为数个采样单元，一批煤可以作为一个采样单元，也可分为数个采样单元，每个采样单元采一个总样。不同品种应分为不同采样单元，每个采样单元采一个总样。不同品种应分为不同采样单元，不同垛位也分不同采样单元。不同垛位也分不同采样单元。每个采样单元的子样数计算：每个采样单元的子样数计算：公式中的公式中的n n煤流采样时除精煤外均取煤流采样时除精煤外均取2828，精煤取，精煤取1616。5.55.5机械化采样机械化采样举例：子样数的计算筛选煤，采样单元煤量为15000吨时，应采多少个子样？子样数：5.5 5.5 机械化采样机械化采样各子样应均匀分布于整个采样单元中，各初级子样各子样应均匀分布于整个采样单元中，各初级子样间的时间间隔间的时间间隔 t t（minmin）用下式计算：）用下式计算：5.5 5.5 机械化采样机械化采样举例：采样时间间隔计算每隔78秒采一个样谢谢！谢谢！62