分析概论和一般规定

1,煤炭分析一般规定,2,概述,煤炭是一种化学组成和物理结构都非成复杂的物质。一般说来煤由有机物质和无机物质构成。前者通常称为纯煤物质，主要是由C、H、O、N、S等有机化合物形成的混合物；后者包括水和矿物质。煤是埋藏在地壳深部的古代植物残骸经数百万年的温度和压力作用而形成的，这个形成过程称之为煤化。由于煤化程度的不同而形成不同种类的煤褐煤，烟煤和无烟煤。不同种类的煤有着不同的化学组成、性质和加工特性。为了合理地开采和和综合地利用煤炭，人们就必须充分地了解这些组成、性质和加工特性，因此就必须对煤进行分析和试验。,3,煤炭分析的独有特点：煤炭分析由3个环节构成：采样、制样和化验.其中采样是最重要的环节，其次是制样，再次是化验。如果用它们在煤炭分析总误差（以方差计）中所占比例来评定，则采样方差占总方差20/25，制样占4/25，化验占1/25，因此，如果采样不正确，则最后的化验再准确也无机无济于事；,4,煤炭分析方法可分为两类:一类为煤炭固有成分和性质测定方法，如煤的组成元素C、H、O、N、S测定，发热量测定。这类方法测定的组成和特性参数不随测定方法的不同或测定条件的改变而改变。如煤中全硫，无论用艾士卡法，库仑法，高温燃烧中和法或红外吸收法测定的全硫结果都相同；,5,另一类为煤的非固有成分和性质测定方法.它们是对煤炭经化学和物理转换而生成的物质及其性质进行测定。这些成分和特性随方法的不同或测定条件的改变而改变。为了获得一致的结果，测定时必须应用统一的方法和严格一致的试验条件。这类方法被称为规范性方法或经验方法。如煤的水，灰和挥发分测定，粘结指数测及煤灰熔融性测定等；,6,煤炭分析测定的任何参数都不是其“真值”，与纯物质分析相比，它们都包含了较大的采样，制样和化验误差。,7,煤炭分析试验方法按测定项目分类1、煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分测定和固定碳计算。2、元素分析包括碳、氢、氮、硫测定和氧的计算。3、发热量测定,8,4、粘结性指标测定包括粘结指数、罗加指数、坩埚膨胀序数、奥阿膨胀度、格金低温干馏、胶质层测定和基氏流动度测定。5、气化和燃烧指标测定包括反应性、热稳定性、结渣性、灰熔融性的灰粘度测定。,9,6、物理和机械性质指标测定包括真相对密度、视相对密度、可磨性、磨损性和落下强度试验。7、灰成分分析8、煤的岩相分析,10,9、低煤化程度煤特性分析包括最高内在水分、透光率、腐植酸和苯萃取物.10、少量和微量元素测定主要包括氟、氯、砷、硒、磷、锗、镓、铀、钒、铬、镉、铅等。,11,煤炭分析试验方法一般规定(GB/T483-2007),12,前言本标准对应于BS1016100：1999煤和焦炭分析试验方法第100部分绪言和结果报告方法和ISO12132:1992固体矿物燃料词汇第2部分：采样、试验和分析有关术语。与前述两标准的一致性程度为非等效，主要差异：本标准技术内容仅包括BS1016“定义和符号”、“结果报告的基”和“结果表述”；增加了“煤样”、“测定”和“溶液浓度”；术语和定义采用ISO1213-2中与煤炭分析试验有关的术语，并按照ISO139091硬煤和焦炭机械化采样第一部分：绪言对部分术语及其定义做了修改。,13,与GB/T4831998相比，做了如下修改和补充：增加了“术语及其定义”；在“范围”中删去了有关标准的罗列增加了方法精密度重复性限和再现性临界差的统计计算公式术语按以下原则定义：凡ISO1213和ISO13909.1有的,都按它们定义;没有的按GB/T3715-1996定义;定义尽量由抽象、概念化转向具体化。,14,3术语和定义3.1煤炭采样和制样术语及其定义3.1.1煤样coalsample为确定某些特性而从煤中采取的有代表性的一部分煤。3.1.2煤层煤样seam-sampleofcoal按规定在采掘工作面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样。3.1.3分层煤样stratifiedseam-sampleofcoal按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的煤样。3.1.4可采煤样workableseam-sampleofcoal按采煤规定的厚度应采取的全部煤样（包括煤分层和夹矸层）。3.1.5生产煤样coalsampleforproduction在正常生产情况下，在一个整班的采煤过程中采出的、能代表生产煤的物理、化学和工艺特性的煤样。,15,3.1.6商品煤样sampleofcommercialcoal代表商品煤平均性质的煤样。3.1.7浮煤样floatsampleofcoal经一定密度的重液分选，浮在上部的煤样。3.1.8沉煤样sinksampleofcoal经一定密度的重液分选，沉在下部的煤样。3.1.9专用试验煤样testsampleofcoal为满足某一特殊试验要求而制备的煤样。3.1.10共用煤样commonsampleofcoal为进行多个试验而采取的煤样。,16,3.1.11全水分煤样moisturesampleofcoal为测定全水分而专门采取的煤样。3.1.12空气干燥煤样air-driedsampleofcoal达到空气干燥状态的煤样3.1.13一般分析试验煤样（简称一般分析煤样）general-analysistestsampleofcoal破碎到粒度小于0.2mm并达到空气干燥状态，用于大多数物理和化学特性测定的煤样。3.1.14粒度分析煤样sizeanalysissampleofcoal为进行粒度分析而专门采取的煤样。3.1.15试验室煤样laboratorysampleofcoal由总样或分样缩制的、送往试验室供进一步制备的煤样。,17,3.1.16有证煤标准物质certifiedreference-materialofcoal附有证书的煤标准物质，其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源到准确复现的用于表示该特性值的计量单位，而且每个标准值都附有给定置信水平的不确定度,18,1、标准物质标准物质是具有准确量值的（物质）标准（1）特点：其量值只与物质特性有关，与其数量和形状无关；种类多；实用性强，可根据实际工作条件应用仪器校准、方法评价、质量控制等；有良好复现性，可批量制备和用完后复制。,19,标准物质与“产品系列标准样品”标准物质的两大显著特点：具有量值准确性；用于计量目的。标准物质与“产品系列标准样品”（如棉花、粮食、标准无烟煤等）的不同：后者不是用来校准计量器具和计量方法，也没有量值准确度要求,20,（2）标准物质基本要求稳定性：在规定时间和环境下，其量值保持在规定范围内的能力。均匀性：物质各部分之间特性量值的差异。通过检验规定大小的样品评定，如被测量的样品特性值都在规定的不确定度范围内，则该标准物质对于这一特性值来说是均匀的。准确性：具有准确计量或严格定义的标准值。如煤的可磨性指数，指定伊利诺斯州某矿煤的可磨性指数为100,21,标准物质种类和层级：基准物质primaryreferencematerial具有最高计量品质，用基准方法确定量值的标准物质。基准物质一般由国家计量实验室研制，量值可溯源到SI单位，并经国际计量组织国际比对验证，取得了等效度。有证标准物质certifiedreferencematerial标准物质referencematerial具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值，用于校准设备、评定测量方法或给材料赋值的材料或物质。,22,以上标准物质可按下图分级（或溯源）SI基本单位基准物质有证标准物质标准物质测试样品,23,有证标准物质定值：采用重量法制备数据的定值：用纯的或有证标准物质按质量比合成并按合成比定值。基准（权威）方法定值：由单一实验室用以物理和化学定律为基础、能将量值通过精确计算公式联系到基本单位的方法定值，如重量法、容量法、电量法、同位素稀释质谱法等。独立测量方法定值：用具有不同物理或化学原理，并且实验证明了它们的准确度的多个方法定值。实验室间研究定值：由数个实验室进行协同试验定值，并尽可能用不同原理或不同程序的方法进行。,24,用计量方法确定的标准值，是被测定特性量的真值的最佳估计，标准值与真值的偏离不超过计量不确定度。标准值不能用计量方法求得，而用商定一致的规定来指定。这种标准值是一个约定真值.,25,有证标准物质证书内容生产者名称和地址；物质名称及描述；特性量值及其不确定度；定值日期及其有效期；预期用途和使用限制；稳定性、运输和贮存条件；正确使用说明；制备方法；定值方法；参加定值的实验室名单。,26,有证标准物质的使用校准仪器；检验仪器性能；方法确认和评定方法不确定度；检验实验室和分析工作者的能力；内部质量控制。,27,）仪器标定或校准a、单点标定法选择与被测煤样的特性量值相近的标准物质进行34次重复测定，如测定结果的重复性满足相关国家标准和GB/T483的要求，则以平均值为标准物质的测定结果；否则，应查找原因，解决问题后再重新标定。仪器校准系数f按下式计算：CCRM标准物质证书中给出的煤标准物质特性量值的标准值；Cs对煤标准物质特性量值的实际测定结果。,28,b、多点标定法选择能包含被测煤样特性量值预期范围的标准物质。呈线性关系的特性量值，至少选取高、中、低3个水平；呈非线性关系的特性量值，至少取5个水平。对每一个标准物质进行34次重复测定，如重复性满足GB/T483的要求，则以平均值作为测定结果，与仪器的响应值进行一元线性回归计算；或进行其它非线性拟合，建立校准曲线。如果有任何一点的标准物质的测量重复性不满足相关国家标准和GB/T483的要求，应查找原因，解决问题后再重新标定和进行数据的拟和计算，建立校准曲线。,29,）试验方法确认和仪器性能验证a、单个标准物质试验法对单个标准物质进行重复测定，最少的测定次数与最大允许偏倚和测量精密度（重复测定标准差）按GB/T18510煤和焦炭试验可替代方法确认准则确定。按下式计算测定值的平均值和重复测定标准差Srep,30,比较测定值的平均值与标准值（进行t检验）：从t分布表中查得的临界值t0.05，n-1比较，若tct0.05，被验证的试验方法或仪器设备不存在B值大小的偏倚；否则，至少有B值大小的显著偏倚,31,按下式计算相关国家标准规定的重复测定标准差SGB比较Srep和SGB。若较SrepSGB，被验证的试验方法或仪器设备的测量精密度与国家标准规定的相同；若SrepSGB，进行F检验：若FSGB，进行F检验：从F分布表中查得的临界值F0.05,（n1-1，n2-1)若FF0.05,被验方法或仪器精密度与国家标准规定的相同;否则，显著比国家标准规定的差,35,）测试质量监控用量值与被监控煤样尽可能接近的标准物质，在理例常批样品测试中，用与例常检验完全相同的方法、仪器和程序。对煤标准物质进行测定。如煤标准物质的特性量测定值与标准值之差不大于标准值的扩展不确定度UCRM，则该批样品或该阶段的测试过程很好受控；若测定值与标准值之差大于标准值的扩展不确定度，则用下式计算的不确定度判断测量结果与标准值是否一致：,36,3.1.17采样sampling从大量煤中采取具有代表性的一部分煤的过程。按规定方法采取有代表性煤样的过程3.1.18子样increment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。3.1.19初级子样primaryincrement在采样第一阶段、于任何破碎和缩分前采取的子样。3.1.20缩分后试样dividedsample为减少试样质量而将之缩分后保留的一部分。3.1.21总样grosssample从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。,37,3.1.22分样sub-sample由均匀分布于整个采样单元的若干子样组成的煤样。partialsample一个能代表整个采样单元的一部分试样,供制备试验室样或测试样3.1.23采样单元samplingunit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。3.1.24批lot需进行整体性质测定的一个独立煤量。3.1.25连续采样continuoussampling从每一个采样单元采取一个总样。3.1.26间断采样intermittentsampling仅从某几个采样单元采样。,38,3.1.27系统采样systematicsampling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，其余的子样按选定的间隔采取。3.1.28随机采样randomsampling在采取子样时，对采样的部位和时间均不施加任何人为的意志，使任何部位的煤都有机会采出。3.1.29分层随机采样stratifiedrandomsampling在质量基采样和时间基采样划分的质量或时间间隔内随机采取一个子样。3.1.30质量基采样mass-basissampling从煤流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.,39,3.1.31时间基采样time-basissampling从煤流中采取子样,每个子样的位置用一时间间隔来确定,子样质量与煤流流量成正比.3.1.32多份采样replicatesampling按一定的间隔采取子样，并将它们轮流放入不同的容器中构成两个或两个以上质量接近的煤样。从一个采样单元取出若干个子样依次轮流放入各容器中,每个容器中的煤样构成一份质量接近的煤样,每份煤样能代表整个采样单元煤质.3.1.33双份采样duplicatesampling按一定的间隔采取子样，并将它们交替放入两个不同的容器中构成两个质量接近的煤样。3.1.34标称最大粒度nominaltopsize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。,40,3.1.35制样samplepreparation使试样达到分析或试验状态的过程。注：试样制备包括破碎、混合和缩分，有时还包括筛分和空气干燥，它可以分成几个阶段进行。3.1.36在线制样onlinesamplepreparation试样用与采样系统结成一体的设备制备。3.1.37离线制样offlinesamplepreparation用不与采样系统结成一体的设备、以人工或机械化方法对机械采样系统采取的试样进行制备。3.1.38试样缩分sampledivision将试样分成有代表性、分离的部分的制样过程。在煤样制备中,将试样分成具有代表性的几部分,一份或多份留下来的过程,41,3.1.39定质量缩分fixedmassdivision保留的试样质量一定，并与被缩分试样质量无关的缩分方法。3.1.40定比缩分fixedratiodivision以一定的缩分比、即保留的试样量和被缩分的试样量成一定的比例的缩分方法。3.1.41切割样cut初级采样器或试样缩分器切取的子样。3.1.42切割器cutter切取子样的设备。3.1.43二分器riffle由一列平行而交替的、宽度相等的斜槽所组成的、用于缩分煤样的工具。,42,3.1.44棋盘缩分法flattened-heapmethod将煤样充分混合后，铺成一个或多个厚度均匀的长方块，并将各长方块分成20个以上的小块，然后从各小块中分别取样的缩分方法。3.1.45条带截取法strip-mixingandsplittingmethod将煤样充分混合后，顺着一个方向随机铺成一长度至少为宽度10倍的长带，然后用一宽度至少为煤样标称最大粒度3倍的取样框，沿样带长度、每隔一定距离截取一段试样的缩分方法。3.1.46堆锥四分法coningandquarteringmethod将煤样从顶端均匀分布、堆成一个圆锥体，再压成厚度均匀的圆饼并分成四个相等的扇形，取其中相对的扇形部分作为试样的缩分方法。,43,3.1.47试样破碎samplereduction用破碎或研磨的方法减小试样粒度的制样过程。在制样过程中用机械或人工方法减小煤样粒度的过程3.1.48试样混合samplemixing将煤样混合均匀的过程。3.1.49空气干燥airdrying使煤样的水分与其破碎或缩分区域的大气达到接近平衡的过程。,44,3.2煤的物理化学特性术语3.2.1工业分析proximateanalysis水分、灰分、挥发分和固定碳四个煤炭分析项目的总称。3.2.2外在水分free/surfacemoisture在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。3.2.3内在水分inherentmoisture在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时保持的水分。,45,3.2.4全水分totalmoisture煤的外在水分和内在水分总和。3.2.5一般分析试验煤样水分moistureinthegeneralanalysistestsampleofcoal在规定条件下测定的一般分析实验煤样水分。3.2.6最高内在水分moistureholdingcapacity煤样在温度30、相对湿度96%下达到平衡时测得的内在水分。,46,3.2.7化合水waterofconstitution与矿物结合的、除去全水分后仍保留下来的水分。3.2.8矿物质mineralmatter煤中的无机物质，不包括游离水，但包括化合水。3.2.9灰分ash煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。,47,3.2.10外来灰分extraneousash由煤炭生产过程中混入煤中的矿物质所形成的灰分。3.2.11内来灰分inherentash由原始成煤植物中的和由成煤过程中进入煤曾矿物质所形成的灰分。3.2.12碳酸盐二氧化碳carbonatecarbondioxide煤中以碳酸盐形态存在的二氧化碳。,48,3.2.13挥发分volatilematter煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的质量损失。3.2.14焦渣特征characteristicofcharresidue煤样测定挥发分后的残留物的黏结、结焦性状。3.2.15固定碳fixedcarbon从测定挥发分后的残渣中减去灰分后的残留物，通常由100减去水分、灰分和挥发分得出。,49,3.2.16燃料比fuelratio煤的固定碳和挥发分之比。3.2.17有机硫organicsulfur与煤的有机质结合的硫，实际测试中以全硫减去硫铁矿硫和硫酸盐硫而得。3.2.18无机硫inorganic/mineralsulfur煤中矿物质内的硫化物硫、硫铁矿硫、硫酸盐硫和元素硫是总称。3.2.19元素硫elementalsulfur煤中以游离状态存在的硫,50,3.2.20全硫totalsulfur煤中无机硫和有机硫的总和。3.2.21硫铁矿硫pyriticsulfur煤的矿物质中以黄铁矿或白铁矿形态存在的硫。3.2.22硫酸盐硫sulfatesulfur煤的矿物质中以硫酸盐形态存在的硫。,51,3.2.23固定硫fixedsulfur煤热分解后残渣中的硫。3.2.24真相对密度truerelativedensity在20时煤（不包括煤的空隙）的质量与同体积水的质量之比。3.2.25视相对密度apparaentrelativedensity在20时煤（包括煤的空隙）的质量与同体积水的质量之比。,52,3.2.26散密度/堆密度bulkdensity在规定条件下，单位体积散装煤的质量。3.2.27块密度densityoflunp在规定条件下，单位体积散装煤的质量。3.2.28空隙率porosity煤的毛细孔体积与煤的视体积（包括煤的毛细孔）的百分比。,53,3.2.29弹筒发热量bombcalorificvalue单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量。在氧弹中,在有过剩氧的情况下,燃烧单位质量试样所产生的热量,54,3.2.30恒容高位发热量grosscalorificvalueatconstantvolume单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量。恒容高位发热量在数值上等于弹筒发热量减去硝酸生成热和硫酸及二氧化硫形成热之差。煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫和氮的校正值后的热量.,55,3.2.31恒容低位发热量netcalorificvalueatconstantvolume单位质量的试样在恒容条件下，在过量氧气中燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量。恒容低位发热量在数值上等于高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水）的气化热。煤的恒容高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值.,56,3.2.32恒压低位发热量netcalorificvalueatconstantpressure单位质量的试样在恒压条件下，在过量氧气中燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量。恒压低位发热量在数值上等于恒压高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水）的气化热。恒压低位发热量在数值上等于恒容低位发热量减去体积膨胀功,57,煤于氧弹和锅炉燃烧比较,58,59,3.2.33元素分析ultimateanalysis碳、氢、氧、氮、硫五个煤炭分析项目的总称。3.2.34煤灰成分分析ashanalysis灰的元素组成（通常包括铁、钙、镁、钾、钠、锰、磷、硅、铝、钛、硫等，以氧化物标识）分析。3.2.35着火温度ignitiontemperature煤释放出足够的挥发分与周围大气形成可燃的混合物的最低温度。,60,3.2.36含矸率refusecontent煤中粒度大于50mm的矸石的质量分数。3.2.37限下率refusecontent筛上产品中小于规定粒度下限部分的质量分数。,61,3.3煤的工艺特性试验的术语及其定义3.3.1罗加指数Rogaindex由罗加提出的、煤的粘结力的量度，以在规定条件下、煤与标准无烟煤完全混合并碳化后，所得焦炭的机械强度来表征。由罗加提出的在规定条件下、煤与标准无烟煤完全混合,依据碳化后所得焦炭的机械强度确定煤的粘结力的量度。3.3.2粘结指数（又称G指数）cakingindex由中国提出的、煤的粘结力的量度，以在规定条件下、煤与专用无烟煤完全混合并碳化后，所得焦炭的机械强度来表征。在规定条件下烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力.,62,3.3.3坩埚膨胀序数crucibleswellingnumber煤的膨胀性和塑性的量度，以在规定条件下、煤在坩埚中加热所得焦块的膨胀程度序号表征。在规定条件下以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和塑性的指标。,63,3.3.4奥阿膨胀度Audiberts-Arnudilatation由奥迪贝尔和阿尼二人提出的、烟煤膨胀性和塑性的量度，以膨胀度b和收缩度a等参数表征。由奥迪贝尔和阿尼二人提出的、以膨胀度b和收缩度a等参数表征烟煤膨胀性和塑性的指标。3.3.5吉泽勒流动度(又称吉氏流动度)Gieselerfluidity由吉泽勒提出的、烟煤塑性的量度，以最大流动度等表征。由吉泽勒提出的以测得最大流动度表征烟煤塑性的量度。,64,3.3.6开始软化温度initialsofteningtemperature吉泽勒流动度指标之一，搅拌桨转速第一次达到1.0ddpm时的温度。注：ddpm刻度盘度（dialdivisionperminute）的缩写。3.3.7最后流动温度finalfluidtemperature吉泽勒流动度指标之一，搅拌桨转速最后达到1.0ddpm时的温度。3.3.8固化温度solidificationtemperature吉泽勒流动度指标之一，搅拌桨停止转动时的温度。3.3.9最大流动度maximumfluidity吉泽勒流动度指标之一，搅拌桨转速达到最大时的流动度。,65,3.3.10最大流动温度maximumfluiditytemperature吉泽勒流动度指标之一，搅拌桨转速达到最大时的温度。3.3.11塑性范围plasticrange吉泽勒流动度指标之一，从开始软化到最后流动的温度区间。ISO和中国标准定义:开始软化到固化的温度区间。3.3.12落下强度shatterstrength煤炭抗破碎能力的量度。以在规定条件下，一定粒度的煤样自由落下后大于25mm的块占原煤样的质量分数表示。抗碎强度shatterstrength:一定粒度的煤样自由落下后抗破碎后抗破碎的能力,66,3.3.13热稳定性thermalstability煤炭受热后保持规定粒度能力的量度。以在规定条件下，一定粒度的煤样受热后，大于6mm的颗粒占原煤样的质量分数表示。一定粒度的煤样在规定条件下受热后保持规定粒度的能力.3.3.14煤对二氧化碳反应性carboxyreactivity煤与二氧化碳反应能力的量度。以在规定条件下，煤将二氧化碳还原为一氧化碳的质量分数表示。煤在规定条件下将二氧化碳还原为一氧化碳的能力,67,3.4煤炭分析试验结果表示的术语及其定义3.4.1收到基asreceivedbasis以收到状态的煤为基准。3.4.2空气干燥基airdriedbasis以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准。3.4.3干燥基drybasis以假想无水状态的煤为基准。3.4.4干燥无灰基dryash-freebasis以假想无水无灰状态的煤为基准。,68,3.4.5干燥无矿物质基drymineralmatter-freebasis以假想无水无矿物质状态的煤为基准。3.4.6恒湿无灰基moistash-freebasis以假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准。3.4.7恒湿无矿物质基moistmineralmatter-freebasis以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准。,69,3.5煤炭分析试验中常用数理统计术语及其定义3.5.1观测值observations在试验中所测量或观测到的数值。3.5.2总体population作为数理统计对象的全部观测值。3.5.3个体individual总体中的一个，即指一个观测值。3.5.4总体平均值populationmean总体中全部观测值的算术平均值。,70,3.5.5极差range一组观测值中，最高值和最低值的差值。3.5.6误差error观测值和可接受的参比值间的差值。3.5.7方差variance分散度的量度。数值上为观测值与它们的平均值之差值的平方和除以自由度（观测次数减1）。或3.5.8标准偏差standarddeviation方差的平方根。,71,3.5.9变异系数coefficientofvariation标准差对算术平均值绝对值的百分比，又称相对标准偏差。3.5.10随机误差randomerror统计上独立于先前误差的误差。注：这意味着一系列随机误差中任何两个都不相关，而且个体误差都不可预知。误差分为系统误差（偏倚）和随机误差，一观测系列中随着观测次数的增加，其随机误差的平均值趋于0。随机误差为由偶然因素导致的误差,72,3.5.11准确度accuracy观测值与真值或约定真值间的接近程度。3.5.12精密度precision在规定条件下所得独立试验结果间的符合程度。注：它经常用一精密度指数，如两倍的标准差来表示。*正确度trueness,73,从测量误差角度讲精密度表示测量结果的随机误差大小;正确度表示测量结果的系统误差大小;准确度是测量结果的系统误差和随机误差的综合,表示测量结果与约定真值的一致程度.3.5.13【测量】不确定度uncertaintyofameasurement表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数。注：煤炭分析试验中常用测量标准差或其倍数量度。,74,测量不确定度的含义从广义上讲，测量不确定度为对测量结果正确性的可疑程度。过去曾使用以下定义：由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的量度；表征被测量的真值所处范围的评定。,75,测量不确定度的表示方法a、标准不确定度standarduncertainty以标准差表示的测量不确定度。b、合成标准不确定度combinedstandarduncertainty当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他量的方差或协方差算得的标准不确定度。即合成不确定度由其分量的方差或协方差求得。c、扩展不确定度expendeduncertainty确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。扩展不确定度用合成标准不确定度乘一数字因子（一般为23）而得。,76,测量不确定度的评定a、不确定度的A类评定typeAevalutionofuncertainty用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度评定方法：在重复性或再现性条件下对随机变量进行n次观测，得出n个观测结果,的最佳估算值每个观测值与最佳估算值之差（残差）,77,是概率分布总体方差的无偏估计，其平方根表征的分散性，称为样本标准差或实验标准差，表示任一次测量结果的标准差。通常以独立观测列的平均值为测量结果，则平均结果的不确定度为,78,b、标准不确定度的B类评定typeBevalutionofuncertaity用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。评定方法：不用测量列统计分析方法，而是从有关资料信息求得不确定度。煤炭分析中最典型的信息为：标准规定的重复性限和再现性临界差；仪器等级和校准、鉴定证书；以前测量的数据。,79,3.5.14偏倚bias系统误差。它导致一系列结果的平均值总是高于或低于用一参比方法得到的值。,80,3.5.15最大允许偏倚maximumtolerablebias从实际结果考虑可允许的最大偏倚。3.5.16实质性偏倚relevantbias具有实际重要性或合同各方同意的允许偏倚。3.5.17离群值outlier在同组观测中，与其它结果相距较远，从而怀疑是错误的结果。3.5.18置信度degreeofconfidence或confidenceprobability统计推断的可靠程度，常以概率表示。3.5.19临界值criticalvalue统计检验时，接受或拒绝的界限值。,81,3.5.20允许差tolerance在规定条件下获得的两个或多个观测值间允许的最大差值。3.5.21重复性限repeatabilitylimit一个数值。在重复条件下，即在同一试验室中、由同一操作者、用同一仪器、对同一试样、于短期内所做的重复测定，所得结果间的差值（在95概率下）的临界值。3.5.22再现性临界差reproducibilitycriticaldifference一个数值。在再现条件下，即在不同试验室中、对从试样缩制最后阶段的同一试样中分取出来的、具有代表性的部分所做的重复测定，所得结果的平均值间的差值（在特定概率下）的临界值。,82,4煤样4.1煤样的采取和制备分析试验煤样（以下简称煤样）按GB/T19494.1或GB/474采取，GB/T19494.2火或GB475制备成所需试验煤样。4.2煤样的保存水分煤样应装入不吸水、不透气的密闭容器中，一般分析试验煤样应在达到空气干燥状态后装入严密的容器中。,83,4.3存查煤样存查煤样在原始煤样制备的某一阶段分取，存查煤样应尽可能少破碎、少缩分，其粒度和质量应符合相关标准规定。4.4分析试验取样分析试验取样前，应将煤样充分混匀；取样时，应尽可能从煤样容器的不同部位，用多点法取出。,84,5溶液及其浓度5.1溶液凡以水作溶剂的称为水溶液，简称溶液；以其它液体为溶剂的溶液，则在其前面冠以溶剂的名称，5.2溶液浓度5.2.1物质的量浓度单位体积溶液中所含溶质的物质的量，单位为摩尔每升，符号为mol/L。物质的量的国际单位制基本单位是摩尔:摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg的碳-12的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元应予指明，它可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子，或是这些粒子的特定组合。,85,例如：=0.1mol/L,表示溶质的基本单元是1/5个高锰酸钾分子，其摩尔质量为31.6g/mol,溶液的浓度为0.1摩尔每升，即每升溶液中含有0.131.6g高锰酸钾。1mol/L，表示溶质的基本单元是1/2个钙阳离子，其摩尔质量为20.04g/mol,溶液的浓度为1摩尔每升，即每升溶液中含20.04g钙阳离子。,86,5.2.2质量分数或体积分数溶质的质量（或体积）与溶液质量（或体积）之比。质量分数5%，体积分数5%，质量分数4.210-6。如：质量分数符号为,如=5%,即100g溶液中含NaCl5g,即100g溶液中含F体积分数符号为,如100g溶液中含C2H5OH75g,87,5.2.3质量浓度溶质的量除以溶液体积，以克每升或其适当分倍数表示，如g/L,mg/mLGB/T483-1998称为”量纲上以不同单位表示的浓度”,88,5.2.4体积比或质量比一试剂和另一试剂（或水）的体积比或质量比，以()或()表示，如（1+4)(V+V）硫酸是指1体积相对密度1.84的硫酸与4体积水混合后的硫酸溶液。,89,6测定6.1测定次数对同一煤样进行2次测定（一般为重复测定）。2次测定的差值如不超过重复性限T，取算术平均值为最后结果；否则，进行第3次测定。3次测定值的极差小于或等于1.2T,取3次测定值的算术平均值作为测定结果；否则，需要进行第4次测定。4次测定值的极差小于或等于1.3T，取4次测定值的算术平均值作为测定结果；如极差大于1.3T,而其中3个测定值的极差小于或等于1.2T，则取此3个测定值的算术平均值作为测定结果。如上述条件均未达到，则应舍弃全部测定结果，并检查仪器和操作，然后重新进行测定。,90,按Tukey试验，多次重复测定的极差值在一定概率下满足以下关系式,91,92,6.2水分测定期限6.2.1全水分应在煤样制备后立即测定，如不能立即测定，则应将之准确称量，置于符合4.2要求的容器中，并尽快测定。6.2.2凡需根据水分测定结果进行校正或换算的试验，应同时测定煤样水分；如不能同时进行，两者测定也应尽量缩短，最多不超过5天。,93,7.1结果表示符号7.1.1项目符号除少数惯用符号外，均采用各分析试验项目的英文名词的第一个字母或缩略字，以及各化学成分的元素符号或分子式作为它们的代表符号。amaximumcontraction，最大收缩度；bmaximumdilatation，最大膨胀度；GR,Icakingindex，粘结指数；Pmtransmittance，透光率；xfinalcontractionofcokeresidue，焦块最终收缩度；ymaximumthicknessofplasticlayer，胶质层最大厚度；-conversionratioofcarbondioxide，二氧化碳转化率。,94,7.1.2细项目符号各项目的进一步划分，采用相应的英文名词的第一个字母或缩略字，标在项目符号的右下角表示。bbomb，弹筒；ffree，外在或游离；inhinherent，内在；oorganic，有机；ppyrite，硫化铁；ssulfate，硫酸盐；gr,pgross,atconstantpressure，恒压高位；gr,vgross,atconstantvolume，恒容高位；net,pnet,atconstantpressure，恒压低位；net,vnet,atconstantvolume，恒容低位；ttotal,全。,95,7.1.3基的符号采用基的英文名称缩写字母、标在项目符号右下角、细项目符号后面，并用逗号分开表示。adairdriedbasis，空气干燥基；arasreceivedbasis，收到基；ddrybasis，干燥基；dafdryash-freebasis，干燥无灰基；dmmfdrymineralmatter-freebasis，干燥无矿物质基；mafmoistash-freebasis，恒湿无灰基；m,mmfmoistmineralmatter-freebasis，恒湿无矿物质基。,96,7.2基的换算,97,98,低位发热量换算：,99,100,101,7.3结果报告7.3.1数据修约规则末位有效数字后的第一位数字大于5，在其前一位上增加1，小于5则弃去；末位有效数字后面的第一位数字等于5，而5后面的数字并非全为0，在5的前一位上增加1；5后面的数字全部为0，如前一位为奇数，则在5的前一位加1，如前一位为偶数（包括0），则将5弃去。所拟舍弃的数字若为两位以上，不得连续多次修约，应根据拟舍弃数字中左边第一个数字大小，按上述规则进行一次修约。如以下结果要求保留小数后二位，27.723427.7227.725227.7327.735027.7427.725027.72,102,有效数字1、定义具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字，包括最后一位估计的、不确定数字。通过直读获得的准确数字叫做可靠数字;通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字.如7.45cm.有效数字为3位，前2位为可靠数字，第3位为存疑数字。,103,2、有效数字的正确理解和表示（1）实验中的数字与数学上的数字不一样如数学的8.35=8.350=8.3500,而实验的8.358.3508.3500.(2)有效数字的位数与被测量的大小和仪器的精密度有关.如用皮尺测得物体的长度为7.45cm,若用千分尺来测,其有效数字的位数有5位(7.4500).又如在分析天平上称取试样0.5000g，这不仅表明试样的质量0.5000g，还表明称量的误差在0.0002g以内。如将其质量记录成0.50g，则表明该试样是在台称上