芻議如何做好煤質化驗中的誤差控制

楊富濤

（昆明煤炭科研所，云南 昆明 650000）

煤質檢測質量是以檢測結果誤差的大小來衡量的。通過誤差分析，可以估計它的范圍，并分析引起誤差的原因，從而采取必要的措施以消除或減少誤差，從而有助于提高檢測結果的質量及檢測人員的檢測技術水平。

1 誤差及其表示方法

1.1 誤差的含義

煤質的任何一項特性指標，如灰分、發熱量等均在一個客觀存在的準確性，此值通常稱為真值，而實際上的觀測值難以和真值完全一致。觀測值與真值或真值的估計值之間的差值，稱為誤差。

E=χ－μ

式中：

E--誤差；

χ--觀測值；

μ--真值。

觀測值χ與真值相比，可能偏高，也可能偏低。當χ大于μ時，誤差為正；反之，為負。χ與μ的差值越大，則說明檢測誤差越大，其檢驗結果準確性越差。

1.2 真值

所謂真值，是指被測某一物理量或化學成分的真實性。

真值也是一種量值。在對任何一項特性指標或化學成分的檢測中，其測試方法不可能完美無缺，觀測條件，包括儀器設備、環境質量也不可能達到完全理想的程度。也就是說，在實際檢測中，無法消除觀測中的一切不足之處，故真值也只是一個理想的概念，它是無法確知的。

例如在進廠的某一批煤中，灰分或含硫量的真值究竟是多少？這就難以回答，如不知道真值，又如何判斷誤差？

雖則真值無法確知，但隨著觀測方法的改進，檢測手段與環境條件的改善，檢測人員技術水平的提高，可以使得觀測中的各個環節的質量得到有效的控制與提高，從而使得檢測結果的誤差不斷減少，使其觀測值更接近于真值。

在實際檢測中，雖然通過各環節的質量控制，可使得檢測結果的誤差得以減少，但無法完全消除。也就是說，誤差的存在是不可避免的，但我們應力求控制誤差在其允許范圍內，從而保證檢測質量。

2 采樣誤差控制

如果所采煤樣不能正確反映出總體的各種性質，該煤樣沒有代表性，要保證采樣具有代表性，必須采用以下方法加以控制：①如果被檢查的對象是性質均勻的物質，則從中采取少量試樣就有充分的代表性；如果被檢查的對象性質在不同的時間里都比較均勻，則在較長時間從中采一次樣品，試樣就有充分代表性。②若被檢查的原煤是性質不均勻的，如果采取的試樣量過少就很難保證試樣有充分的代表性。為獲得代表性較好的試樣，可以根據被檢查對象的數量的大小分別處理：如果對象數量不大，采取先摻和均勻，從中縮分出試樣的辦法，粒度大于25 毫米的物料，應先破碎后再縮分；如果對象數量大，無法摻和均勻，只能在被考察對象的不同部位均勻分布，多采子樣，合在一起匯成總樣。③在采樣時，子樣的質量應滿足試樣代表性的要求。被檢物料粒度上限大時性質就不一定均勻，子樣的質量應滿足試驗分析項目對總樣質量的要求。采樣點應設在膠帶、溜槽、礦漿出口處等空間煤流中。采樣要垂直于煤流的全斷面，保證在采樣的一瞬間，按物質組成的比例取出子樣。

3 制樣誤差控制

因采樣與試驗所要求煤樣數量的差異，就需要從大量煤樣中通過煤樣制備工序，制成試驗所要求的粒度和質量，縮制后的少量煤樣應在物理性質、化學性質和工藝特性上接近所采煤樣，并能代表原始煤樣的性質。大量的原始煤樣的質量具有不均勻性，任意采取一部分煤樣是不能代表煤樣的性質，這就必須使分析煤樣與原始煤樣的性質達到基本一致。制樣過程雖不復雜，但它是煤質分析的重要環節。采樣誤差通常大于制樣誤差，但制樣操作不當，制樣誤差也會高于采樣誤差。在制樣過程中可能發生系統誤差和縮分誤差。

3.1 系統誤差。它導致測定結果不是偏高就是偏低，通常只是一個符號，即總是正號或負號。產生系統誤差的原因可能是外部物質混入試樣，或一部分物質，如細粒或水分有所損失。這些誤差可通過采用單一制樣工具，灰分相近或同一產品用一套制樣設備，加強操作管理和嚴格執行國標都可減小制樣誤差。

3.2 縮分誤差。縮分誤差是隨機的，有時為正、有時為負，大小不等。產生縮分誤差的主要原因在于保留的一部分而棄掉另一部分，保留的部分越少這種誤差越大，相反也是這樣。為了減少隨機誤差，在每步縮分中，要保留盡可能多的煤樣，然而，在實際工作中，煤樣的量大可能給后工序帶來困難。試樣縮分要求操作人員必須按相關標準操作。縮分后要求保留煤樣的數量，是由縮分時煤樣的最大粒度、灰分和對精密度決定的。

4 干燥誤差控制

干燥的方法有自然風干和在干燥箱中干燥。有人為節省時間，把烘箱溫度調高或在電爐上烘烤煤樣。在這樣的高溫度下，煤樣會發生氧化變質，改變煤本身的物理和化學性質，試驗時不可能得出正確結果。

因此，煤樣量較大、水分很高的煤樣，無法進行制備時，要把煤樣全部攤在制樣室的鋼板上自然風干，干燥到可以制樣時再制樣。煤樣制備到一定粒度影響制樣時，應根據煤樣的數量、時間要求、設備情況等，決定采用自然風干或用干燥箱干燥。

5 分析誤差控制

煤質分析是整個采、制、化系統工作的最后的環節和關鍵環節。分析的結果準確程度是以對煤樣進行平行分析，兩個分析結果之間的差值按國家標準允許誤差的數值進行判定，出現分析結果超誤差有：分析人員責任心不強，質量意識淡薄；分析人員業務操作技能不熟，國標知識不全面；天平分析室內溫度及振動影響天平分析精度；管理松懈及相關制度不嚴等。

在化驗室主要通過對分析煤樣建立抽查制度，不定期對分析煤樣進行抽查，并把抽查結果納入個人月終考核，從而提高分析人員的責任心。對分析人員進行業務技能培訓來提高個人操作技能。定期請相關鑒定機構對天平、烘箱、與弗爐進行簽定，以提高設備的精確度。

[1]杜偉，王玲.淺談如何減少煤質化驗中的誤差[J].科技資訊，2011-05-03.

[2]劉也.煤質化驗中的誤差的控制[J].價值工程，2011-04-28.