淺析煤炭機械化采制樣機的設計及應用

河北省唐山市開灤（集團）荊各莊礦業(yè)分公司 田志華

人工采樣過程為節(jié)約人力和時間，采取抽樣和隨機的方法進行采樣，這種采樣方法導致的偏差很大，不具有代表性。機械化采樣正逐漸取代人工采樣，并被港口、電力、冶金、發(fā)煤站等廣泛應用。煤炭機械化采制樣機固然有多方面的優(yōu)勢，但其在設計中仍然有很多亟待完善的地方，要想更有效地應用與實踐，還需不斷改進。

1 目前我國利用煤炭機械化采制樣的現(xiàn)狀

1.1 采制樣過程容易出現(xiàn)偏差的原因

煤炭質(zhì)量的檢測主要經(jīng)過采樣、制樣和分析化驗三個過程。而經(jīng)統(tǒng)計，在這三個過程中，采樣是出現(xiàn)偏差最大的過程，偏差的幾率達到80%之多，所以提高采樣過程的準確性極為重要。而煤炭又是一種物質(zhì)成分較為復雜的能源資源，其顆粒大小密度水分也不盡相同，形成的地理環(huán)境也不同，這些都是影響煤炭質(zhì)量的因素。雖然采樣過程出現(xiàn)偏差的幾率大，但制樣和化驗過程也同樣會出現(xiàn)誤差。因為這些過程人為參與的成分較多，專業(yè)技術人員的經(jīng)驗和水平不盡相同，所以經(jīng)常供需雙方會有因為煤炭質(zhì)量偏差而出現(xiàn)糾紛的案例。這是因為雙方使用的采樣方法及設備不一定相同，而且專業(yè)技術人員團隊能力有所差別，再加上整個檢測過程中本身就存在的誤差，出現(xiàn)偏差就在所難免了。

1.2 目前我國煤炭采制樣機械化的應用

目前，煤炭機械化采制樣機的應用主要是在一些大型港口、電廠和煤礦企業(yè)，而國內(nèi)自主研發(fā)的煤炭采制樣機由于缺陷較多，應該并不理想，大部分的煤炭采制樣機是從國外進口而來，花費高不說，而且體型龐大，操作不便，為適應機械的操作流程，有的還需改進本身的輸煤系統(tǒng)，這樣就給企業(yè)造成了損失。此外，這些煤炭采制樣機的操作并不能實現(xiàn)全自動化，還需較多的人為干預，如人為框定機械鉆取位置、人為輸入來煤車輛信息等，操作起來十分不便，誤差還是偏大，再加上機械故障維修較復雜，耗費時間、人力物力，對生產(chǎn)影響很大。

2 煤炭采制樣機如何優(yōu)化設計

既然現(xiàn)階段煤炭采制樣機問題多多，那該如何改進優(yōu)化呢？下面談幾點提議。

2.1 設計機型靈活小巧，適合不同場地運作

要知道我國的煤炭資源多藏于山地、高原等地勢地質(zhì)較為復雜的區(qū)域，煤炭在裝車后進行采樣，而目前所使用的靜止煤采樣技術和國外引進的機械化采樣設備由于本身機型較大，靈活性差，運往目的地操作較為麻煩。所以，機械化采制樣機的設計要朝著小巧輕便的方向發(fā)展，在不同的場地也能自如發(fā)揮，是減少企業(yè)成本、節(jié)省人力物力的明智之選。

2.2 采制樣過程實現(xiàn)無人為干預，操作全自動化

人為干預的不確定性因素較大，所以要盡量減少或避免人為因素的干預，實現(xiàn)煤炭采制樣及化驗過程的全自動化是減少誤差最有效的辦法。實現(xiàn)運作過程的全自動化，包括電腦總控，采、制、化系統(tǒng)自行監(jiān)測，保證檢測的深度、數(shù)量、范圍等，整個過程電腦都能詳細記錄數(shù)據(jù)，系統(tǒng)定期自動維護、清洗，發(fā)現(xiàn)問題或出現(xiàn)故障時自動報警。實現(xiàn)全自動化還是有很大難度的，但未來的煤炭機械化采制樣機必然朝著這一趨勢發(fā)展，這也是廣大煤炭開采和應用企業(yè)的急切需求。

2.3 設計盡量簡化，易操作，方便維修

一般的機械化、電子化產(chǎn)品的設計都較為復雜，工序繁多，電路密集，不懂的人根本看不明白該如何操作，出現(xiàn)故障時也只能找專人維修。如果在設計煤炭機械采制樣機時能簡化操作流程，簡化制作工序，再輔以相關問題故障維修的指導手冊，那么在煤炭采制樣過程中就不用專門配備專業(yè)的維修人員，也不會因為專業(yè)的操作人員個人原因影響檢測的進行，對于生產(chǎn)過程中的不利影響因素就又減少了，生產(chǎn)發(fā)展更加順利快捷。

2.4 設計中加入攝像功能，采制過程全程錄像

就像是車輛安裝的行車記錄儀一樣，在煤炭機械采制樣機中安裝攝像功能，將采制的全過程記錄在案，這樣能及時發(fā)現(xiàn)問題并找出問題所在，及時解決。錄制采制過程時公司還可以請專業(yè)人員進行遠程監(jiān)控，掌握現(xiàn)場情況。不僅如此，記錄下來的錄像也是維護公司利益的有效依據(jù)，如果買方就檢測結(jié)果對賣方提出質(zhì)疑，認為煤炭質(zhì)量跟賣方給出的結(jié)果不同，公司就可以拿這一錄像為自己澄清，保證利益不受損。

2.5 及時密封材質(zhì)樣本，編碼排序

由于各地自然狀況、氣候條件不同，如在我國北方寒冷地帶，溫度有時會在零下幾十攝氏度，為保證采制樣本的質(zhì)量不受環(huán)境影響，就要進行及時密封處理，防止水分等流失或被其他物質(zhì)污染，影響煤炭質(zhì)量和價格，每次檢測過的樣本在迅速密封后系統(tǒng)自動編碼排序，如有問題，方便以后調(diào)查。

3 結(jié)束語

煤炭機械化采制樣機的應用是發(fā)展的必然趨勢，必須優(yōu)化完善好機械的設計，以實現(xiàn)最大的效益。當然，在實踐中可能還會遇到其他問題，機械設計還要與時俱進，不斷更新，適應發(fā)展的需要。

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