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采制样培训学习 1 燃料管理的重要性1.1 火电厂的生产运行首先是安全，再就是经济效益，而燃料工作与安全生产、经济效益都有密切关系。1.2 燃料管理实际上是一项系统工程，概括起来就是收、耗、存、量、质、价管理。收对购买商品煤验收； 耗燃烧；存煤场存煤； 量数量验收；质采制化验收； 价结算。2 煤的形成古代丰茂的植物随地壳运动埋入地下，受地层压力与地热作用逐步演变成煤。在成煤过程中发生了复杂的生物化学与物理化学作用，经历了泥炭化作用及煤化作用两个阶段。3 煤种与煤炭品种是两个不同的概念3.1 中国煤炭分类指标：干燥无灰基挥发分（Vdaf）和粘结指数（G）。根据变质程度由深（高）到浅（低）将煤炭分为三大类14小类：三大类：无烟煤、烟煤、褐煤。烟煤又分为12类：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、弱粘结煤、不粘结煤、长焰煤。3.2 煤炭品种分类依据： 加工方法不同； 用途不同； 煤炭品质不同。将煤炭品种划分为五大类27个品种。五大类分别为： 精煤：经洗选加工后供炼焦用的洗选煤产品。 粒级煤：经洗选或筛选加工后，粒度下限在6以上的煤炭产品。 洗选煤：经洗选或筛选加工后，清除大部分杂质与矸石及粒度上限分别在80、60、50、25、20、13、6以下煤炭产品。 原煤：指煤矿生产出来的毛煤经过人工或机械拣出规定粒度的矸石（包括黄铁矿等杂物）以后的煤炭产品。 低质煤：高灰分（Ad40%）；含硫量大（St,d2%）国家规定含硫量3%的煤不予开采；挥发分Vdaf低；全水分Mt高。3.3 发电用煤分类依据： 锅炉设计； 煤种选配； 燃烧运行三方面进行分类的4 煤的组成4.1 工业分析组成:水分（M）+灰分（A）+挥发分（V）+固定碳（Fc）=100%，其中水分和灰分为不可燃成分。4.2 元素分析组成: 碳(C)+氢（H）+氧（O）+氮（N）+硫（S）+水分（M）灰分（A）=100%4.3 水分（M）4.3.1煤中水分是评价煤炭经济价值的基本指标，它是数量指标也是质量指标，既与储存有关又与锅炉燃烧有关，是不可轻视的。4.3.2 全水分（Mt）包括外在水分（Mf）和内在水分(Mad)。外在水分在一定条件下，煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分内在水分在一定条件下煤样达到空气状态时所保持的水分4.4 灰分（A）4.4.1影响：燃烧不正常、事故率增加、环境污染、缩短设备使用寿命、增加基建投资和厂用电量。4.4.2 加权平均计算灰分值例:某电厂进原煤3450t，其中1000t煤Ad1=20.79%，1050t煤Ad2=23.48%，1400t煤Ad3=30.64%，求该批煤平均灰分值。解:Ad（%）=（20.791000+23.481050+30.641400）/（1000+1050+1400）=(20790+24654+42896)/3450=88340/3450=25.61答：所求平均灰分值为25.61%。4.5 挥发分（V）影响锅炉稳定燃烧。4.6 全硫（St）（不超1%）4.6.1 可燃硫Sc（有机硫So和硫化铁硫Sp）占90%，不可燃硫Sic（硫酸盐硫Ss）占10%。4.6.2影响：污染环境、腐蚀设备、威胁安全生产等，百害无一利，随着环保要求的提高，对硫分的控制越来越严格。例:某电厂日燃用10000t煤，硫含量1.5%，计算缴纳排污费用（按600元/t计费）。解：燃烧后生成硫：S=100001.5%=150t按可燃硫占90%计算：Sc=150t90%=135t 因为S+O2=SO2，所以产生270tSO2若排污费标准按600元/t收取，则：270t600元/t=162000元答:需缴纳排污费162000元。4.7 指标影响热值： M水分变化+1%， 影响热值-（60-65）卡/克； A灰分变化+1%， 影响热值-（90-100）卡/克； C炭元素变化1%， 影响热值80卡/克； H氢元素变化1%， 影响热值30卡/克； O氧元素变化1%， 影响热值25卡/克； S硫元素变化1%， 影响热值22卡/克；5 动力用煤六大特性5.1 发热量：单位质量的煤完全燃烧所释放出的热量。 符号：Q；计量单位：J/g或MJ/kg 煤的发热量有三种表示方法：弹筒发热量，符号：Qb 高位发热量，符号：Qgr低位发热量，符号：Qnet 20卡与焦耳的换算关系为：1卡（20）=4.1816焦耳（J）1焦耳（J）=0.2391卡（20）例：标准煤的发热量以7000卡/克表示为法定计算单位J/g或MJ/kg时则为：7000卡/克4.1816=29271J/g=29.271MJ/kg4200卡/克4.1816=17563J/g=17.563MJ/kg5.2 煤的可磨性：表征燃煤磨制难易程度。符号：HGI。无量纲。电力用煤可磨性指数最好在5090之间。5.3 煤的灰熔融性：表征煤灰在高温下转化为塑性状态时其粘塑性变化的一种状态（越大越高越好）。单位。四个特征温度：DT（变形）、ST（软化，以1350为界，ST1350为不易结渣煤）、HT（半球）、FT（流动）。5.4 煤粉细度：表示煤粉中大小尺寸颗粒煤的重量百分含量。符号：Rz（z为标准筛孔径，单位）。单位：%。电厂煤粉锅炉的煤粉细度一般要求R90和R200 。5.5 堆积密度：单位容积所容纳的散装煤的重量。单位t/m3。与组堆方式和质量大小有关。5.6 着火点：在一定条件下将煤加热到不需外界火源即开始燃烧时的初始温度。单位6 基准6.1 基准定义：根据煤存在的状态或根据需要而规定的“成分组合”6.2 常用的燃煤基有四种：收到基（ar）、空气干燥基(ad)、干燥基(d)、干燥无灰基(daf)6.3 基准换算公式：Y=KXO其中：Y按新基计算的同一组成含量的百分比； K基的换算系数； XO按原基计算的某一组成含量的百分比。例1：已知煤的收到基灰分Aar为20.00%，全水分Mt为10.00%，求干基灰分Ad为多少？解：Ad（%）=Aar100/（100-Mt）=20.00100/（100-10.00）=22.20答：所求干基灰分Ad为18.00%。例2：已知干燥无灰基挥发分Vdaf为45.60%，Mad为2.15%，Aad为30.14%，求空气干燥基挥发分Vad为多少？解：Vad（%）=Vdaf（100-Mad-Aad）/100=45.60（100-2.15-30.14）=30.88答：所求空气干燥基挥发分Vad为30.88%。GB4751996商品煤样采取方法1 主题内容与适用范围1.1 本标准规定了从煤流中、火车、汽车、船上和煤堆上采取商品煤样的方法。1.2 本标准适用于无烟煤、烟煤、褐煤。2 名词术语2.1 商品煤样代表商品煤平均性质的煤样。2.2子样采样器具操作一次所采取的或截取一次煤流全断面所采取的一份样。2.3分样由若干子样构成，代表整个采样单元的一部分的煤样。2.4 总样从一采样单元取出的全部子样合并成的煤样。2.5 采样单元从一批煤中采取一个总样所代表的煤量，一批煤可以是一个或多个采样单元。2.6 批需要进行整体性质测定的一个独立煤量。2.7 标称最大粒度与筛上物累计质量百分率最接近（但不大于）5%的筛子相应的筛孔尺寸。2.8 采样精密度单次采样测定值与同一煤（同一来源，相同性质）进行无数次采样的测定值的平均值的差值（在95%概率下）的极限值。2.9系统采样按相同的时间、空间或质量间隔采取子样，但第一个子样在第一间隔内随机采取，其余子样按选定的间隔采取。2.10随机采样采取子样时，对采样的部位或时间均不施加任何人为意志，能使任何部位的物料都有机会采出。2.11 时间基采样通过整个采样单元按相同的时间间隔采取子样。2.12 质量基采样通过整个采样单元按相同的质量间隔采取子样。2.13 采样从大量粒度和化学组成极不均匀的煤炭中抽取一部分具有代表性的煤样的过程。2.14机械采样利用专门设计的机械设备来完成由人工操作的采样和制样的全过程。3 图表3.1 采样、制样和分析总精密度：原煤、筛选煤精 煤其他洗煤(包括中煤)干基灰分20%干基灰分20%1/10灰分，但不小于1%(绝对值)2%(绝对值)1%(绝对值)1.5%(绝对值)注：实际应用中为采样、制样和化验总精密度。3.2 1000t煤最少子样数目： 品种和Ad(%)采样地点煤流火车汽车船舶煤堆原煤、筛选煤Ad20%6060606060Ad20%3060606060精 煤1520202020其他洗煤（包括中煤）和粒度大于100mm块煤20202020203.3 煤量少于1000t的最少子样数：品种和Ad（%） 采样地点煤流火车汽车船舶煤堆原煤、筛选煤20%表2规定数目的1/31818表2规定数目的1/2表2规定数目的1/220%1818精 煤66其他洗煤（包括中煤）和粒度大于100mm块煤663.4 子样质量：最大粒度（mm）2550100100子样质量（kg）12454 采样 4.1 为什么要采样？ 煤质好坏直接影响锅炉安全运行； 涉及火电厂经济效益； 燃料费用占发电成本的6070%； 在采样的过程中会产生偏差，采、制、化偏差按比例分：采样占80%，制样占16%，化验占4%。4.2 为什么会产生偏差？因为煤的不均匀性。煤的不均匀度（简答）：煤是一种不均匀的固体物料，其不均匀度主要是由煤中水分、灰分、粒度等指标的变化决定，灰分与粒度越大，则煤的不均度就越大，通常用灰分含量来表示煤的不均匀度。一般用煤样灰分的标准差S或方差S2来表征。方差S2越大煤越不均匀。另外标准差S是精密度最好的表示方法。4.3 由于煤的不均匀性所以采到有代表性的煤样很难，而采样的代表性则用采样的精密度加以衡量。4.4 什么是采样的精密度（见名词术语2.8）？4.5 采样精密度的含义：对某一批煤进行无数次采样，其各个总样灰分测定值的平均值=10.00%，若采样精密度P=1%，则单次采样其灰分测定值在95%概率下在(911%)的范围内。4.6 影响采样精密度的几个方面（见简答题5.5）？7 采样的4个技术要点（见简答题5.1；精密度与子样数的关系6.1.5和6.2.5；简答国标对采样工具要求5.2）。4.8 具体采样方案的实施（5种赋存方式采样均遵循4个技术要点）： 确定商品煤的品种、最大粒度(见简答题5.3)、数量； 确定采样单元（简答5.4）； 计算子样数目（6.1.1）； 确定子样质量（表3.4）； 选择采样工具（简答5.2）； 采样方式。4.8.1 煤流采样：（1、代表性好；2、会计算；3、用机械）4.8.1.1 移动煤流采样按时间基或质量基采样。4.8.1.2 时间基采样定义及计算公式（见名词术语2.11）4.8.1.3 质量基采样定义及计算公式（见名词术语2.12）例：在码头，用皮带将同种筛选煤5000t运送上船发往某电厂，已知该煤灰分Ad20%，最大粒度为50，皮带煤流量G=1000t/h。（另见计算题6.2.3）问：1）采取子样数？2）子样质量？3）总样质量？4）按时间基、质量基如何采样？解：N=n=30=68（个）；粒度50每个子样2，共采136；T60Q/Gn605000/1000684.4（min）mQ/n=5000/6873.5（t）答：按时间基每隔4.4 min采一个子样；按质量基每隔73.5 t采一个子样；共采68个子样，每个子样2共采136。4.8.2 火车煤采样：（见简答题5.6和5.9；计算题6.2.1和6.2.7）图示如下：4.8.2.1 原煤、筛选煤采样点分布：123456789101112131415161718 （以一节车皮为一采样单元时，18个子样可分布在交叉的对角线上，也可分布在18个方块中）（以两节车皮为一采样单元时，子样可分布在交叉的对角线上，每节车皮9个子样） （以三节车皮为一采样单元时，子样可分布在交叉的对角线上，每节车皮6个子样，中间两点交错分布） （以四节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加2个子样共采20个子样，将子样分布在交叉的对角线上，每节车皮5个子样） （以五节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加2个子样共采20个子样，将子样分布在交叉的对角线上，每节车皮4个子样）4.8.2.2 精煤、洗煤和粒度大于100mm块煤采样点分布:（以一节车皮为一采样单元时，6个子样可分布在交叉的对角线上，中间两点交错分布）（以两节车皮为一采样单元时，子样可分布在对角线上，每节车皮3个子样） （以三节车皮为一采样单元时，子样可分布在对角线上，每节车皮2个子样） （以四节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加2个子样共采8个子样，将子样分布在对角线上，每节车皮2个子样，循环采样） （以五节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加5个子样共采10个子样，将子样分布在对角线上，每节车皮2个子样，循环采样）4.8.3 汽车采样：（见简答题5.7；计算题6.2.2）4.8.4 煤堆采样：（见简答题5.8；计算题6.2.4）4.8.4.1 煤堆上不采取仲裁煤样和出口煤样，必要时在迁移煤堆过程中采样或分层采样，若分层采样的话一般分三层。4.8.4.2 分三层布点时依煤堆形状1:3:6或2:3:5比例分配子样数。（例图：略）4.8.5 船上采样：4.8.5.1 船上不直接采取仲裁煤样和进出口煤样，一般也不直接采取其他商品煤样，应在装（卸）煤过程中采取。4.8.5.2 直接在船上采样，一般以一仓煤为1采样单元，也可将一仓煤分成若干采样单元。4.8.5.3 采样方式：将船仓分成23层，将子样均匀分布在各层表面上。（例图：略）4.9 全水分煤样的采取：4.9.1 全水分煤样既可单独采取也可在煤样制备过程中分取，采样时依据采样的4个技术要点，子样质量均按GB475中规定采取。4.9.2 在煤流中单独采取： 子样数：不论品种每1000t至少采取10个子样，煤量大于1000t时按公式N=n计算，煤量少于1000t时至少采取6个。采样方式：按时间基或质量基采样法采取。采样工具：机械4.9.3 在火车上单独采取：子样数：不论品种每车至少采取1个子样，当煤量少于1000t时，至少采取6个子样， 采样方式：沿车皮对角线按5点循环法采取。采样工具：长宽300250 的尖铲。4.9.3 在汽车上单独采取： 子样数：不论品种每车至少采取1个子样，当煤量少于1000t时，至少采取6个子样。采样方式：沿车厢对角线按3点循环法采取。采样工具：长宽300250 的尖铲。4.10 采样精密度核对：4.10.1 目的：核对所用采样方法的采样精密度是否符合国标要求。4.10.2 采样方法：从一个采样单元中，可在煤流、运输工具顶部或煤堆上采取6的倍数的子样，将这些子样依次交错放在6个分样中。4.10.3 制样和化验：将6个分样分别制成分析煤样，化验Mad、Aad。4.10.4 数据处理： 计算6个分样的Ad：Ad=Aad100/100-Mad； 计算R：R=（Ad）max-（Ad）min; 将R与1.2A4.9 A进行比较，A为国标规定的采样精密度（用6个分样的平均干基灰分值查表）。R1.2A，可减少子样数目33%；R4.9 A，增加子样数50%。 判断：若R（1.24.9 ）A ，表明采样达到了标准所规定的精密度；若R4.9 A，表明采样没有达到所规定的精密度，在采取下一批同种煤炭时，子样数目应增加到50%，再按上述方法进行核对；若R1.2A，表明采样精密度高于标准所规定的精密度。（另见计算6.2.6）例：一批筛选煤的采样精密度核对试验结果如下：Ad125.30、Ad227.10、Ad326.50、Ad427.20、Ad525.80、Ad626.40，问该种煤采样方法的采样精密度是否达到标准要求并计算精密度。解：=Ad/6=158.30/6=26.38% R=27.20-25.30=1.9（%） 由于Ad20%，所以采样精密度P=2% 则（1.2A4.9 A）=（2.49.8）% R1.2A，所以，所采样精密度优于国家标准要求。注意：分两周至三周连续进行两次或三次试验，如连续两次符合要求或三次中有两次符合要求，表示该采样达到规定精密度要求。有效期为半年。计算精密度：(t，f=2.57)S=（Xi-）2/n-10.74或S=0.74P（%）=t，fS/=2.570.74/6=0.8=14.11 原煤筛分试验（见简答5.3）：5 简答5.1 采样的技术要点是什么？答： 要有足够的子样数，以保证采样精密度符合要求。 每个子样要有一定的数量。 采样点要正确定位。 要有适当的采样工具或机械，这样可避免采样产生系统无误差。5.2 国标对采样工具有何要求？答： 采样铲：用于煤流和静止煤中采样。铲的长和宽不小于被采煤最大粒度的2.53倍，不大于150的块煤用长宽300250 的尖铲； 接斗：用于落煤流处，接斗的开口尺寸不小于被采煤的2.53倍，接斗的容量能容纳输送机最大运量时煤流全断断面的全部煤量。 静止煤采样的其它机械：满足以下全部采样的人工或机械采样都可运用。A、采样器开口尺寸为被采煤最大粒度的2.53倍；B、能在国标规定的采样点上采样；C、采取的子样能满足国标要求，不损失煤样；D、性能可靠，不发生影响采样和煤炭正常生产运输的故障；E、经权威部门鉴定无系统偏差，精密度达到国标要求。5.3 煤的最大粒度如何确定？ 答： 对1000t煤，不论车皮容量大小均沿对角线方向，按5点循环法在每节车皮上采取1个质量不少于30kg的子样； 合并各子样为筛分煤样，称量（约600kg）左右，精确到0.5kg； 分别过150、100、50、25的圆孔或方孔筛子，称出筛上物的质量，精确到0.5kg，计算筛上物占整个煤样质量的百分数，得出大于150煤块所占的比率；取筛上物累计率最接近，但不大于5%的那个筛孔尺寸作为原煤的最大粒度，并确定子样质量； 至少每半年进行一次试验，试验结果代表半年内（或更短时间内）原煤的最大粒度和大于150煤块所占的比率。 例：一堆原煤的筛分试验结果如下：150粒度占1.2%；150-100粒度占1.2%；100-50粒度占1.8%；50-25粒度占4.8%；25-0占91%，则这堆原煤的标称最大粒度是 C 。A、150；B、100；C、50；D、255.4 如何划分采样单元？答： 精煤和特种工业用煤，按品种分用户以1000t（100t）为一采样单元；其他煤按品种，不分用户以1000t（100t）为一采样单元。 进出口煤按品种，分国别以交货量或一天的实际运量为一采样单元。 运量超过1000t或不足1000t时，可以实际运量为一采样单元。如需进行单批煤质量核对，应对同一采样单元进行采样、制样和化验。5.5 影响采样精密度因素有哪些？答： 煤炭本身的均匀程度； 子样数目； 子样质量； 采样工具的开口尺寸； 子样点的布置； 操作的规范性。 5.6 怎样由人工在火车顶部采取入厂煤样？（计算6.2.7）答： 首先按照同一品种的煤量作为一个采样单元。 根据煤的品种确定应采子样数目及子样布置方式。 对原煤和筛选煤，每车不论车皮容量大小至少采取3个子样。3个子样按斜线三点布置，1、3子样距车角1米，第2个子样位于对角线中央。精煤、其他洗煤和粒度大于100的块煤每车至少取1个子样，按五点循环方式布置。5个子样布置在车皮对角线上，1、5两子样距车角1米，其余3个子样等距分布在1、5两子样之间；当不足6节车皮为一采样单元时，依据“均匀布点，使每一部分煤都有机会被采出”的原则分布子样点；当1节车皮的子样数超过3个（原煤、筛选煤）和5个（精煤、其他洗煤），多出的子样分布在交叉的对角线上或车皮平分线上。当原煤和筛选煤以1节车皮为采样单元时，18个子样既可分布在两交叉的对角线或18个方块中。 子样质量根据GB475中规定的采取。 用尖锹（长300250）挖坑至0.4米以下采取，取样前应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。 原煤，经按GB477测定，若粒度大于150的煤块（包括矸石）含量超过5%，则采取商品煤时，大于150的不再取入。 采取的子样要立刻放入密闭且不受污染的容器中。采样结束，放好标签，迅速送交制样室，并办理相关手续。5.7 怎样由人工在汽车上采取入厂煤样？答： 按同一品种煤的煤量划分采样单元。 无论原煤、筛选煤、精煤、其他洗煤或粒度大于150块煤，均沿车厢对角线方向，按3点（首尾两点距车角0.5米）循环方式采取子样。当1台车上需要采取1个以上子样时，应按“均匀布点，使每一部分物料都有机会被采出”的原则，将子样分布在对角线或平分线或整个车厢表面。 用尖铲（长300宽250）下挖至0.4米以下采取，取样前将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。 子样质量按GB475规定采取。 原煤，经按GB477测定，若粒度大于150的煤块（包括矸石）含量超过5%，则采取商品煤时，大于150的不再取入。 采取的子样要立刻放入密闭且不受污染的容器中，采样结束，放好标签，立即送交制样室，并办理相关手续。5.8 如何设计煤堆采样方案？答： 首先估算被采煤堆的大致煤量，根据N=n算出应采的最少子样数目。 子样点布置：（1）依据煤堆形状将子样点分布在煤堆的顶、腰、和底（距地面0.5米）上，采样时应先除去0.2米的表面层。（2）按比例分配子样数在顶、腰、底部。 按已确定的子样数依据“均匀布点”的原则，按等距离或等弧度布置子样点。 煤堆坡度大时，上方的大块煤或矸石滚落下落，应彻底清除掉。采取的煤样应立刻放入密闭且不受污染的容器内，采样结束拴好标签，立即送交制样室，并办理相关手续。5.9 当确认入厂煤粒度大于150的煤块（含矸石）的含量超过5%时，应如何采样？如何计算灰分和发热量？答：当入厂原煤经按GB477测定，若粒度大于150的煤块（包括矸石）含量超过5%时，则采取商品煤样时，大于150的不再取入，但该批煤的灰分和发热量按下式计算：Xd= d1P+Xd2（100-P）100 Xd商品煤的实际灰分或发热量，%或MJ；d1粒度大于150煤块的灰分或发热量，%或MJ；Xd2不采粒度大于150煤块时的灰分或发热量，%或MJ；P粒度大于150煤块的百分率，%。 例：某批煤150mm的比率为10，灰分为32，不采大于150mm的灰分为22，求该批煤的实际灰分为多少？解：Ad（）=（1032+90%22）/100=0.23答：该批煤实际灰分为23.006 计算题6.1 计算公式6.1.1 子样数计算公式：(见计算6.2.1)当煤样大于1000t时的计算公式：N=n当煤样少于1000t时的计算公式：N=nm/1000式中：N实际应采子样数目，个；n1000t煤最少子样数目，个；m实际被采样煤量，t。6.1.2 时间基采样：T60Q/Gn (见计算6.2.3)式中：T子样时间间隔，min;Q采样单元，t;G煤流量，t/h;n子样数目，个。6.1.3 质量基采样：mQ/n (见计算6.2.3)式中：m子样质量间隔，t；Q采样单元，t;n子样数目，个。6.1.4 粒度大于150煤块（矸石）含量超过5%时灰分和发热量计算公式：Xd=d1P+Xd2（100-P）100 式中：Xd商品煤的实际灰分或发热量，%或MJ；d1粒度大于150煤块的灰分或发热量，%或MJ；Xd2不采粒度大于150煤块时的灰分或发热量，%或MJ；P粒度大于150煤块的百分率，%。 6.1.5 精密度与子样数关系式：P1/P2=n2/n1 (见6.2.5)式中：P1国标规定的采样精密度；P2未按国标规定采样子样数精密度；n1 国标规定的采样子样数；n2 拟采子样数。6.1.6 精密度计算公式：(见计算6.2.6)公式1：P（%）=t，fS/式中：P精密度，%；t，f数理统计量，其中为显著性水平，通常取0.05，f为自由度，它等于分样数n-1；S标准偏差；n分样数。S=X2-（X）2/ n /n-1 式中：X2分样灰分值的平方和； （X）2分样灰分值和的平方；或S=（Xi-X）2/n-1 式中：Xi测定值； 多次测定的平均值； （Xi-）多次测定的总偏差。公式2：P（%）=0.47(G-M2/n)式中：G分样灰分值的平方和；M2分样灰分值之和；n分样数。6.2 计算题 6.2.1 一列火车装原煤1100t，装洗煤200t,两种煤的最大粒度均小于50mm，问应各采多少煤样（设车皮容量50t/节）？解：原煤装1100/50=22节， 应采子样数223=66个； 因为粒度为50mm，所以子样质量为2kg；采原煤煤样量：662=132kg； 洗煤200t，4节车皮，增加4个应采子样数为8个； 采洗煤煤样量：82=16kg。答：应采原煤煤样量132kg，采洗煤煤样量16kg。6.2.2 2000t筛选煤，粒度25 mm，用汽车运往附近的化工厂，每车装煤10t，如在汽车上采样，如何实施？解：（1）划分一个采样单元；（2）计算共需多少车辆运输：2000/10=200（车）； （3）计算应采子样数目：N=n=60=85（个）； （4）国标规定：汽车煤应车车采样，所以应采200车，按三点循环方式每车采一点； （5）每个子样质量为1kg，采样时，每个子样质量应保持一致。6.2.3 一皮带运输以4000t/h的流量输送粒度为（0-50）mm筛选煤，干基灰分预计为18%，欲以16000t为一采样单元进行采样，如果按时间间隔和质量间隔的方式采取子样时，计算每种方式应该采取的子样总数，每个子样的质量，时间间隔和质量间隔。解：子样数：N=n=30=120(个)；每个子样间隔时间：T60Q/Gn1600060/40001202( min)；每个质量间隔：mQ/n16000/120133.33(t)。答：两种方式应采子样数均为120个；每个子样的质量为2kg；时间间隔为2 min；质量间隔为133.33 t。6.2.4 对于成型的煤堆有同种筛选煤50000t，粒度50 mm，问对该批煤进行煤堆采样如何实施？解：（1）划分一个采样单元； （2）应采子样数目：N=n=60=425（个）； （3）每个子样质量不少于2kg，每个子样质量保持一致；（4）按底、腰、顶分布子样，底距地面0.5米，采样时去掉0.2米表面层再采取。6.2.5 1000t原煤，当采集60个子样时，采样精密度达到2%，问只采集10个子样，采样精密度为多少？解：P1/P2=n2/n1 P2=460/10=24 P2=4.9(%)答：只采集10个子样采样精密度为4.9%6.2.6 对某采样工所采煤样进行精密度检验，该批煤为粒度较均匀的筛选煤，将其所采煤样以6的倍数进行制样并化验，所得6个灰分值分别为：25.38%、24.66%、23.58%、27.95%24.13%、26.11%，如果精密度符合国标要求请计算精密度值。(t，f=2.57)解：R= Rmax-Rmin=27.95-23.58=4.37%=Ad/6=25.30%因为：Ad20% 所以A=2%（绝对值）则：1.2A4.9A=（2.49.8）%R=4.37%在1.2A4.9A范围内，所以采样精密度符合国标要求。该采样核对需在二至三周内连续进行二至三次，如连续二次达到标准规定要求或三次中有二次达到标准规定要求，就表示该采样达到标准规定的采样精密度。计算精密度：S=（Xi-）2/n-1=1.58或S=1.58P（%）=t,fS/=2.571.58/=2.571.58/2.45=2.570.64=1.64答:该采样工所采煤样精密度为1.64%。6.2.7 一列火车共50节，60t/节,装载不同品种的煤发至不同用户：A: 15节5级25mm精煤到焦化厂AB: 69节5级25mm精煤到焦化厂B C: 1014节50mm筛选煤到焦化厂CD：1518节80mm筛选煤到焦化厂DE：1944节80mm筛选煤到焦化厂EF：4550节80mm原煤到化肥厂F问（1）至少采几个总样？每个总样如何构成？（2）每个总样由多少子样组成？（3）每个子样应如何布点？（4）每个总样质量？解：1、至少采5个总样 A、B、C、D+E、F2、（1）605=300t N=20300/1000=6个； 依据均匀布点的原则增加4个采10个。斜线5点循环法，每车采2点，多余子样布置在交叉对角线上。最小子样质量：101=10kg （2）60t4=240t N=20240/1000=5个； 依据均匀布点的原则增加3个采8个。斜线5点循环法，每车采2点，多余子样布置在交叉对角线上。最小子样质量：81=8kg （3）60t5=300t N=60300/1000=18个； 依据均匀布点的原则增加2个采20个。斜线3点，每车采4点，多余子样布置在交叉对角线上。最小子样质量：202=40kg （4）60t30=1800t N=60=80个； 依据均匀布点的原则增加10个采90个。斜线3点，每车采3点 最小子样质量904=360kg （5）60t6=360t N=60360/1000=22个； 依据均匀布点的原则增加2个采24个。斜线3点，每车采4点，多余子样布置在交叉对角线上。 最小子样质量：244=96kgGB4741996煤样的制备方法1 主题内容与适用范围1.1 本标准规定了煤样制备的准则、设施、设备、工具、试剂和操作步骤。 1.2 本标准适用于将各种煤的商品煤样、煤层煤样、生产煤样、生产检查煤样、煤芯煤样和其他煤样制备成一般分析用煤样或特殊分析用煤样。2 名词术语2.1 制样对所采的有代表性的原始煤样，按照规定的程序与方法，反复应用筛分、破碎、掺合、缩分操作，逐步减小试样的粒度和减少试样重量，最后所得到的少量样品能够代表原始煤样的平均质量。 2.2 堆锥四分法把已破碎、过筛的煤样用平板铁锹堆成圆锥体，再交互地从煤样堆两边对角贴底逐锹铲起堆成另一个圆锥，反复堆掺三次，再由煤样堆顶端从中心向周围均匀地将煤样摊平或压平成厚度适当的扁平体，用十字分样板将煤样分成四个相等的扇形体，对角留、弃样。2.3 破碎在制样过程中，用机械或人工方法减小煤样粒度的过程。2.4 混合按规定方法把煤样混合均匀的过程。 2.5 缩分按规定方法把煤样分成具有代表性的几部分，将其中一份或多份留下，故它是质量减少的过程。2.6 筛分分离出不符合要求的颗粒的操作过程。2.7 干燥除去煤样中大量水分的操作过程。2.8 煤的偏析煤由于粒度与密度的不同，在重力作用下，产生自然分离及分层的现象。 2.9 空气干燥煤样粒度小于0.2，达到空气干燥状态的煤样。2.10 试验室煤样由总样缩分出来的送往化验室进行化验的煤样。2.11 全水分煤样专门测定全水分的煤样。3 图表3.1 缩分后留样质量与粒度的对应关系：粒度（mm）25136310.2最小留样量（kg）60157.53.750.10.13.2 九点取全水分煤样图：(略)3.3 煤样制备过程流程图：(略)4 制样4.1 为什么要制样？（简答）从较大量的均匀性很差的煤样中取出如此少量的试验煤样，并且要在化学性质和物理性质上保持与原来一致，则必须将所采集的煤样按照一定的方法进行处理，否则，即使采集的煤样具有代表性，化验也做的很准确，最后得到的煤质分析结果也是不可靠的。4.2 制样的总则：（简答） 制样的目的是将采集的煤样，经过破碎、混合和缩分等程序制备成能代表原来煤样的分析（试验）用煤样。 制样方案的设计，以获得足够小的制样方差和不过大的留样量为准。 煤样制备和分析的总精度为0.05A2并无系统偏差。 对需要检验与煤样制备精密度有关的设备和制备程序要及时进行试验加以确认。4.3 国标对制样室设施、设备、工具的要求：（简答）设施： 制样室应宽大敞亮，不受风雨及外来灰尘的影响，要有防尘设备。 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6以上的钢板。 储存煤样的房间不应有热源，不受强光照射，无任何化学药品。 制样室应有卫生设施及专用更衣室及必要的衣柜等。设备：破碎设备： 颚式、锤式、对辊、钢制棒（球）磨机破碎机； 密封式研磨机； 无系统偏差、精密度符合要求的各种缩分机和联合破碎缩分机； 手工磨碎煤样的钢板和钢辊。缩分设备：不同规格的二分器：13、6、3、1（密封）制样工具： 十字分样板、平板铁锹、铁铲、镀锌铁盘或搪瓷盘、毛刷、台秤、托盘天平、增砣磅秤、清扫设备和磁铁。 储存全水分煤样和分析试验煤样的严密容器。 振筛机和孔径为25、13、6、3、1和0.2 及其他孔径的方孔筛，3的圆孔筛。 可控温度在4550的鼓风干燥箱。4.4 制样技术要点：（简答） 进入制样室更换专用鞋，戴口罩； 制样时要详细登记矿别、煤种、品种、粒度、采样地点、样品数量、子样数及子样质量等； 制样前要清扫设备、钢板及工具； 制样要严格按照制样流程规定的不同粒度下保留最少重量的关系；粒度大于25的煤样未经破碎不允许缩分； 煤样通过13筛子后要快速、稍加掺合用九点法缩取不少于2kg全水分煤样并尽快测定全水分。 每次掺合、缩分前钢板必须清理干净。 煤样通过6筛子后必须用二分器缩分煤样。 煤样通过3圆孔筛后用二分器直接缩分出100g分析煤样和500g备查煤样（备查煤样瓶内、外放、贴内容一致的标签）。 分析煤样在过0.2筛前一定要用磁铁吸去煤中铁屑。 0.2分析煤样一定要确保达到空气干燥状态后才可装瓶。4.5 影响制样精密度的几个因素：（简答） 品质的变异性。 样品外在水分。 煤样粒度。 留样质量。 制样机机械性能。 缩分设备。 操作称序规范性。 制样环境。4.6 制样过程的五个工序和作用：（简答）五个工序：破碎；筛分；混合；缩分；干躁。作用： 破碎：在于增加煤样的颗粒数目，以减少后续缩分步骤产生的误差，提高制样精密度。（减小粒度） 筛分：把未破碎到规定粒度的煤粒分离出来再破碎，使煤样全部达到所需要的粒度，增加分散程度，以减少制样误差。 混合：把不均匀的煤样均匀化，为下步缩分做好准备，以减少缩分误差。 缩分：在保证煤样具有代表性的前提下，逐步减少煤样的数量，以最终获得满足要求的一定量的化验用试样。 干燥：使煤样畅通地通过破碎机、二分器和过筛不粘筛孔（最好在取完全水分煤样后再进行干燥）。4.7 四种缩分方法（填空）： 堆锥四分法（用于煤量大、粒度大、水分大的煤）； 九点法缩分（A、适用于全水分煤样的缩分；B、操作迅速；C、在弃样中取；D、必须堆锥一次；E、半径指底圆半径；F、每点取样量应一致；G、132、6500g）图（略） 二分器缩分（见简答5.1、5.2） 机械缩分（A、经检验合格后方可使用；B、无须预先混合煤样）人工缩分方法有堆锥四分法和二分器缩分法两种，其中二分器缩分精密度高，因为二分器在缩分过程中同时起到了充分掺合的作用。例：有250kg原煤样，要制取粒度小于13的测定全水分的煤样2kg,问在此过程中，总共缩分多少次？缩分比为多少？解：缩分4次；缩分比为：250:15.6=16:14.8 基本煤样的制备（制备三个基本煤样）（问答）1、接到煤样通知单后进入工作间更换专用鞋、穿工作服、带口罩。2、按来煤样标签逐项核对，认真填写制样单。火车煤样核对进煤时间、采样时间、进煤车数、采煤车数、采煤首尾号、采样数量、采样人等；汽车煤样核对煤样编码、进煤时间、采样时间、煤样件数、采样人、编码人等。填写制样时间及制样人。制样过程中如遇煤质及制样设备异常做好记录。3、开启防尘设备。4、清扫制样设备、工具及钢板。首先用单采的同一品种原煤样从大到小通过破碎机予以“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，以排尽滞留煤样。其次清扫所有制样工具，将二分器、筛分设备、十字分样板、簸箕等由大到小用毛刷逐个清扫干净，摆放有序，备用。第三，清扫钢板。5、将煤样称重，将称重结果填写在制样通知单上。6、煤样应按GB4741996标准规定的制备程序及时制备成全水分煤样、存查煤样、分析煤样（粒度小于0.2）。7、水分过大，影响进一步破碎、缩分时，应事先在低于50温度下适当地进行干燥（干燥最好在取完全水分煤样后进行，否则干燥前后要称重，并做好记录）。8、除使用联合破碎缩分机外，煤样破碎至全部通过相应的筛子再进行缩分。粒度大于25的煤样未经破碎不允许缩分。9、煤样的制备即可一次完成，也可分几部分处理，若分几部分，则每部分都应按同一比例缩分出煤样，再将各部分煤样合起来作为一个煤样。10、缩分后留样质量与粒度的对应关系见GB4741996煤样的制备方法图2。11、破碎时采用逐级破碎的方法，大于要求粒度的破碎，小于要求粒度的不再破碎。12、使用二分器缩分煤样前不需要混合。入料时，簸萁应向一侧倾斜，并要沿着二分器的整长度往复摆动，使煤样均匀地通过二分器。缩分后任取一边煤样，多次缩分交替留弃样。13、堆堆四分法缩分煤样：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底逐锹铲起堆成另一个圆锥，每锹铲的煤样不宜过多，分两至三次洒落在新锥顶端，均匀地落在新堆四周。如此反复对掺三次，再由煤样堆顶端将煤样摊平或压平成厚度适当的扁平体，用十字分样板将煤分成四个相等的扇形体，对角留、弃样。 14、及时将制备完的全水分煤样测定全水分；存查煤样内外附内容一致的标签；分析煤样外贴标签，汽车、火车分清，防止煤样弄混。15、为保证所制备的煤样有代表性，不能简化操作过程，严格按国标规定的粒度与留样量关系留、弃样。16、在用3破碎机破碎煤样时要特别注意下样速度和破碎时间，最好在第一次破碎后再开机一次，使煤样完全破碎。17、所有煤样制备完后要将钢板、设备、工具清扫干净，将破碎机逐个开停几次清理余煤，然后将破碎机盖盖好，将工具摆放整齐，清扫制样间卫生。18、存查煤样及时放入存样间，汽车、火车分开存放。19、制样操作一定要注意安全，防止电动设备及转动机械伤人，破碎时将盖盖严，防止煤粒溅出伤人。20、13以下尽量用二分器缩分，6以下必须用二分器，3煤样要求不落地，并用毛刷清理煤样，0.2用磁铁将煤中铁屑吸去。21、120以上煤样用堆锥四分法缩分。例：现有128粒度为050比较湿的煤样，请按国标规定要求将该煤样制备成全水分煤样（13取全水分）、存查煤样、分析煤样（0.2）。操作过程：1、接到煤样通知单后进入工作间更换专用鞋、穿工作服、带口罩。2、核对来煤进煤时间、采样时间、进煤车数、采煤车数、采煤首尾号、采样人、煤样编码