煤質檢驗在選煤過程中的指導作用

洪啟忠

摘 要：礦井的煤質特征是礦井設計的依據，決定著煤炭加工利用方向。為了查明掌石溝煤礦煤質特征及其開采技術條件，結合歷次勘查鉆孔的煤質測試資料與工作面采集的煤質樣品測試成果，可作為動力用煤和民用煤;煤塵無爆炸危險性、具有自燃傾向性特征等較好的開采技術條件;研究成果可以為礦井煤的綜合利用以及煤炭資源清潔利用提供參考。

關鍵詞：煤質檢驗;選煤

0 引言

在我們國家的經濟發展當中，煤炭這個資源是非常必要的，然而，在煤炭資源中還可能會含有一定程度的硫元素，而硫含量的多少可能會對煤炭質量的好壞有非常直接的聯系和影響，因此，我們在開采煤炭資源的過程中，需要仔細地測定硫含量的多少。當前我們國家有很大一部分的煤炭企業在檢測煤炭含量的時候可能會用到自動測硫儀這個儀器，在真正使用的過程中，這種儀器發生故障的概率也是比較大的，因此，我們應該對使用自動測硫儀的具體方式盡可能地明確，并且在開始操作的時候能夠引起更多的重視，并且可以定期性地維護該儀器。

1 紅外線光譜技術在煤質分析應用

近紅外光譜分析技術可用于對煤炭的水分、全硫、氫含量、工業分析、發熱量等指標進行檢測。水分是煤質分析過程中的一個重要的指標，含水量越多的煤炭質量越差，運用近紅外光譜技術組建出成分的近紅外光譜分析模型，進而可準確并且快速地檢測煤炭中水分;硫是一種有害的物質，燃燒時，會產生大量的有害氣體，例如二氧化硫、三氧化硫等，在測硫時使用近紅外光譜技術選擇性高、重復性好;氫元素是煤炭中有機質的主要成分，利用近紅外光譜技術在測氫時所需樣品用量少，操作簡單，并且分析成本低，其精密度高于國家標準中的三節爐檢測法;測定工業分析和發熱量時可大幅減少分析時間，準確度高[1]。所以，近紅外光譜分析技術非常適合在煤質分析工作當中推廣使用。

2 地質概況及煤巖特征

2.1 地質概況

某礦區位于北天山分區的西北緣。發育的地層有古生代的石炭紀和二疊紀地層，這些地層組成本區山間凹陷基底。在此基底之上沉積中生代三疊紀，侏羅紀地層和第四紀地層。主要含煤地層為侏羅系下統八道灣組，鉆探控制地層厚度250～460m，平均307m。含編號煤層4層，煤層總厚30m，含煤系數9.8%，主要可采煤層為3-3號。某礦區位于山北部的盆地西邊地帶，區內均為第四系覆蓋。石炭系為一套陸相碳酸巖、碎屑巖組成，構成了中生界、新生界的基底。主要含煤地層為中統西山窯組，鉆探控制地層厚度270～340m，平均300m。含編號煤層2層，平均總厚6m，含煤系數2%。主要可采煤層為6號。

2.2 煤質特征

宏觀煤巖觀測結果表明各煤層以半亮型--半暗型煤為主，其中3號煤含有較多的暗淡型煤，15號煤含有光亮型煤透鏡體。煤層的光澤以玻璃光澤或強玻璃光澤為主，具絲絹光澤和油脂光澤;煤層內生節理和次生節理較發育，具中、細條帶狀，線理狀和透鏡狀結構，貝殼狀和階梯狀新口;裂隙被黃鐵礦散晶、方解石細脈、石英等礦物填充。

3 導致煤質化驗誤差的原因

在開展煤質化驗的過程中，涉及較多的環節，且有較高的技術要求，同時煤炭質量分布又存在不均勻的情況，很容易使得煤質化驗工作出現偏差的情況。結合煤質化驗的流程，可以將誤差分為采樣、樣本制備以及化驗誤差。上文提及，導致誤差的主要因素來源為樣本制備誤差以及采樣誤差，其他因素如儀器、化驗方法導致的誤差。煤炭為混合體，涉及不均勻的有機物、無機物，且不同煤炭存在不同的結構以及個體屬性，因此煤炭采樣的質量只能表示近似情況。出現采樣誤差的原因主要是由于工作人員操作規范性差，或是選擇不合理的采樣方法。對于不合理的采樣方法因素，主要是不均勻的采樣分布、不均勻的采樣密度導致的，由于該因素的存在，實際質量與采樣質量之間有較大的偏差，化驗得出的結果缺少代表性。采樣的工作人員出現誤差主要是自身缺少相應的培訓工作，或是未按照相關的要求開展化驗工作，使得誤差出現。對于野外采集的煤炭樣本，不能對樣本進行直接化驗工作，需要首先進行處理、深加工工作，對樣本中的雜物有效消除，并進行過篩、烘干工作。在這一過程中，如果操作人員出現不當操作，很容易導致誤差出現，對化驗結果的精準度造成影響。在樣本制備階段，如果出現操作不當的情況，也同樣導致誤差的出現[5]。

3.1 干燥誤差

在進行煤質化驗水分測定時，煤炭樣品烘干方式、操作規范等都會對干燥結果產生影響，導致化驗結果出現誤差，化驗人員在化驗過程中需要合理控制煤炭樣品的干燥誤差，結合煤炭樣品特點確定合適的干燥方法，以此確保煤炭樣品質量。化驗人員在烘干煤炭樣品時，選擇不合理的干燥方式或未按規定操作，都會使煤炭樣品產生高溫氧化反應，破壞樣品的內部多孔結構，從而造成煤質化驗結果出現誤差。科學合理的烘干方式可以保證煤炭樣品多孔結構不會受到水分變化的影響，以此防止在烘干過程中煤炭樣品性質發生改變[4]。

3.2 爐溫升高過慢

在自動測硫儀中，爐溫控制系統具有非線性、參數時變、大滯后等特點，且系統溫度精度低于5‰，因此對升溫的快速性提出了較高的要求，一般要求在40min之內溫度達到1150℃。在進行操作的時候，我們應該將其中的溫度進行逐漸地、緩慢地升高，然而，若是在很長時間之后都處于通電狀態，但是其中的溫度狀況并不能夠符合相應的標準，這樣，我們就可以認為電壓不足或是因為觸發電路而引發了一些關于質量方面的問題，在這種比較特殊的狀況下，保險管熔斷也可能會促使溫度不能夠得到提高的狀況發生[3]。

4 煤質化驗中減少誤差途徑和方法

開展煤質檢測工作，需要保證科學性、嚴謹性。受到煤炭自身的復雜性、特性的不均勻性影響，同時工作人員的素質、能力的影響，都會使煤質化驗結果出現誤差。為了對煤質采樣中的誤差有效避免，需要保證選擇的煤炭樣品具有代表性，在對其應用的過程中，需要保證均勻布點的原則，對不同的煤層開展采樣工作。在對煤炭正式采樣之前，需要首先保證抽樣方法的合理性，同時還要注意以下事項：在對煤質采樣時，需要首先加強對工作人員的專業培訓工作，對煤層不同方面的情況進行充分的了解，比如煤層中煤樣的儲存方法、特性等，從而進一步對樣本的類型明確。需要保證煤層采樣的代表性。舉例而言，對于不同煤層而言，如果存在不均勻的煤層性質，可以結合煤層中煤炭數量大小情況進行相應的處理，如果是均勻的煤層性質，則可以選擇任意煤層進行相應的采樣活動。同時在對煤質化驗的采樣方案設計的過程中，相關的工作人員需要在采樣數量、分布情況基礎上，保證方案較高的可行性、簡潔易懂，從而保證采樣工作的順利開展。此外，在明確采樣方案基礎上，需要選擇合適的容器、工具，并對運輸方式有效明確，保證真實的樣本[2]。

5 結語

隨著我國的不斷發展，生態環境的問題也得到了社會各界更多的關注，尤其是與大家生活息息相關的污水處理，只有將污水問題處理好才能保證社會的長期可持續發展。需要各個地區根據當地的實際情況制定出切實有效的措施，加大污水處理與再生方面的資金與技術投入，不斷地優化和完善現有的污水處理體系，大力推動污水處理企業的發展，重視污水處理與再生整體模式的創新工作，才能確保整體的生態環境得到提升[1]。

參考文獻：

[1]鄭剛，陳俊濤.煤質對煤泥水性質的影響及處理技術研究[J].礦產勘查，2020，11（08）：1702-1707.

[2]柳善鋒.煤炭洗選對煤質提升的影響研究[J].中國資源綜合利用，2020，38（08）：92-94.

[3]竇阿濤.對焦化公司選煤廠的選煤方法及工藝的設計與研究[J].內蒙古煤炭經濟，2020（06）：83-84.

[4]陳云峰，邱廣雷.選煤產品結構優化軟件的研究與應用[J].煤炭加工與綜合利用，2020（02）：14-17+22+4.

[5]栗超.溫家塔煤礦選煤廠塊煤分選方案的技術經濟論證[J].煤炭加工與綜合利用，2020（01）：32-34.