摘要：隨著煤炭資源的日益枯竭，高效利用煤炭資源成為人們關注的焦點。那么在如何高效的利用煤炭資源，最主要的工作就是對煤質進行準確的煤質化學實驗分析，但是在化驗中卻因為技術的問題導致了誤差，嚴重影響煤質資源的利用，本文就如何減少煤質化驗中的誤差采取的措施來進行了探討。

　　關鍵詞：煤質化驗,誤差,控制措施

　　煤是一種性質十分復雜的固體可燃物，由于形成的原始物質和沉積環境的不同，煤的性質和成分也各不相同。為了深入研究煤的組成結構，以便全面了解煤的本性和煤質變化規律;為了測定煤炭加工產品的成分和性質，適應煤炭生產和加工利用的需要而建立起來的快速和在線分析，達到迅速而準確地控制煤炭加工產品的品質，必須進行煤質分析和煤炭產品的測試，以便合理、高效地利用煤炭。

　　煤的用途廣泛，各種煤炭利用方式、工藝和用煤設備對煤的性質又有專門的技術要求。因此煤的試驗方法應具有能正確地反映出試驗對象的性質;能將不同性質的樣品明顯地區分;方法準確度和精密度高、重復性、再現性好;試驗方法和設備簡單易行，利于標準化。煤炭化驗方法除達到以上基本要求外，由于煤的性質復雜、易變，煤質化驗方法又有許多特定的要求和特點，如試驗方法規范性強、樣品不均一性大，樣品組成和性質變化范圍大，測試項目和試驗方法多且不統一。

　　鑒于煤炭的復雜性、易變性和多種用途的不同要求，為使人們對各種煤質化驗的結果和數據有共同認識，而不致產生誤解，各國對煤質試驗都作了統一規定。我國也制定了煤質試驗方法的國家標準。國家標準從煤樣測定方法、試劑、試劑溶液配制、分析結果的計算和表達、精密度、符號、分析值及報告值的取位和各種“基”的換算等，都做出了統一的規定。但是因為在很多時候化驗造成的誤差嚴重影響了煤質的質量判斷標準。

　　一、煤質化驗內容

　　1、揮發分、黏結指數和膠質層厚度的化

　　驗煤的揮發分、黏結指數和膠質層厚度化驗具有很嚴格的規范，揮發分測定需要按規定選取坩堝、加熱溫度、加熱時間等，化驗粘結指數時要注意無煙煤與煙煤的混合程度、焦化溫度和時間等，化驗膠質層厚度時要注意裝樣的上下部位。在測試過程中，需要科學安排測試順序，以提高化驗準確度和效率，一般情況下是先測定灰分，確定是否需要減灰，然后測定揮發分，由此初步確定煤質的大概分類，但揮發分小于10%時，就沒有必要進行粘結指數和膠質層厚度的化驗即可得到煤質的牌號，當揮發分超過37%、結焦特征小于3%時，煤樣和無煙煤按3：3配比來化驗黏結指數，當黏結指數大于85%時，才需要進行膠質層厚度的化驗，因此，只要按照正確的順序，才準確判斷煤質的具體分類，進而滿足煤炭生產、銷售和運用的需求。

　　2、煤的灰成分化驗

　　在煤的儲量勘探過程中，可以用煤灰分作為煤層對比的一個重要參考依據。目前煤的灰分中主要的化學物質是二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、氧化磷、三氧化硫等。煤灰成分化驗的國家標準是GB/TI574-2007,主要方法是半微量分析法和常量分析法，用硫酸鋇質量法、燃燒法等測定SO3，藍分光光度法化驗P2O5用火焰光度法測定鈉和鉀的氧化物，用原子吸收法測定鉀、鐵、鈣等單質原子。制備半微量分析法的溶液時，首先取樣放入銀坩堝中，用乙醇濕潤，再加入氫氧化鈉，然后置于馬弗爐中加熱至680℃左右，并熔融18min，然后將試樣放入燒杯中，加入沸水進行反應，反應結束后向燒杯內加入一定量的鹽酸，并同時進行微沸，冷卻后即可作為母液。

　　3、煤質中全水分的化驗

　　在煤樣制備過程中，當煤質粒度小于13mm左右時，應該按照GB/474-1996中的方法進行制備，并且必須使用專門的破碎機進行破碎,保證破碎過程中無水分損失，國標中規定使用MP-160型號的密封式氣流內循環破碎機。在進行全水分測定之前，需要檢查煤樣的損失，用工業天平進行測定，保證測定質量與標記質量差在1%以內，減少煤樣的運送、保存方面的水分損失。用通氮干燥法化驗全水分時，取一定量的煤樣，在105℃～110℃的氮氣中干燥至質量不再變化，再根據煤樣的質量變化計算出水分含量，使用的氮氣純度應為99.99%在操作過程中，首先干雜牌1.5～2h取出后放入常溫氮氣中冷卻30min稱重，然后再放入干燥箱中干燥30min去除后冷卻再稱重，保證兩次稱重后的質量差不超過0.2%。采用空氣干燥法是基本步驟同氮氣干燥法。

　　二、煤質化驗中出現的誤差

　　1、由某種固定原因導致煤質化驗的結果偏高或偏低的誤差,即系統誤差

　　它主要包括:方法誤差、試劑誤差、儀器誤差、操作誤差和環境誤差等。其中方法誤差主要是由于煤質化驗的具體方法還不太完善而導致的;試劑誤差主要由于化驗者在所取的試劑中含有雜質而導致的;操作誤差是由于化驗者本人在操作中的視覺感官的誤差而引起的;而環境誤差則是由于環境的變化而對化驗結果的精確性產生的不利影響。

　　2、偶然誤差,也叫隨機誤差

　　它是與系統誤差相對應的一種分類方法,即是由一些隨機的,偶然的,不固定的因素而導致的誤差。這些因素是可變的,或大或小,時有時無。在煤質化驗的整個過程中,由于一些不可控制的或者未控制的細小因素的波動,從而導致化驗中誤差的產生,這種誤差并不是絕對發生的,它可能會出現,也可能不會出現。

　　雖然偶然誤差不像系統誤差那樣有規律地重復出現，但如果對大量實驗進行仔細觀察，可以發現偶然誤差也是有規律可循的，諸如誤差大的是少數，誤差小的是多數，正誤差和負誤差出現的幾率幾乎相等。造成偶然誤差的原因大致有下列兩個因素：一是操作人員的疏忽。例如在看滴定管讀數時，由于最后一位讀數(小于0.1mL)是估計的，多次估計值的不同可造成偶然誤差。二是意外的因素。例如環境溫度的變化、電流、電壓的不穩定等，這些都是操作人員不能控制的條件，它們將引起偶然誤差

　　三、減少煤質化驗誤差的措施

　　1、采樣誤差的控制

　　煤樣采取是煤質化驗工作的第一步，也是煤質化驗過程中產生誤差最大的一個環節。在實際工作中，產生采樣誤差的原因很多，歸結起來，大致有以下幾個方面：

　　(1)在采樣過程中，重復地在不具代表性的部位采樣。例如在膠帶運輸機上采樣，只在運輸機的一側采取。

　　(2)采樣工具不符合要求。如在火車皮頂部采樣，使用的采樣鏟太小，以至采不起大的煤塊。如果所采取的煤樣不能正確地反映出總體的各種性質，那么該煤樣沒有代表性，要保證所采取的煤樣具有代表性，就必須采取以下方法加以控制：

　　①若被檢查的對象是性質均勻的物質(例如煤泥水)，則從中采取少量試樣就有充分的代表性;若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，試樣也有充分的代表性。

　　②若被檢查的對象是性質不均勻的物質(例如原煤)，若采取的試樣量過少就很難保證試樣有充分的代表性。為了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：若對象數量不大，是以采取先摻和均勻，然后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);若對象數量很大，因無法摻和均勻，只能在被考察對象的不同部位(要均勻分布)多采一些子樣，合在一起匯成一個總樣。

　　③在采樣時，子樣的質量必須滿足試樣代表性的要求。被檢物料粒度上限大時性質不一定均勻，所以子樣質量要大;此外，子樣的質量同時應滿足試驗分析項目對總樣質量的要求。

　　2、制樣誤差的控制

　　由于采樣與試驗所要求煤樣數量差異，這就需要從所采得的大量煤樣中，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基本接近所采煤樣，并能代表原始煤樣的性質。

　　(1)系統誤差

　　系統誤差導致測定結果，不是偏高就是偏低，通常只是一個符號(即總是正號或總是負號)。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。

　　(2)　縮分誤差

　　縮分誤差是隨機的，有時可能為正，有時可能為負，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，一般說來，保留的部分越少，這種誤差越大，反之亦然。在原則上，為了減少隨機誤差，在每步縮分中，最好保留盡可能多的煤樣，但在實際工作，煤樣的量大會給后工序帶來困難。制樣階段以獲得足夠小的制樣方差而使煤樣量盡可能少為目的。試樣縮分要求操作人員，必須心細，按相關標準操作。縮分后要求保留煤樣的數量，取決于進行縮分時煤樣的最大粒度、灰分和對制樣過程要求的精密度。

　　3、干燥誤差的控制

　　干燥誤差的減少在干燥煤樣的過程中，如果初始煤樣份量大,水分較多，可將所有的煤樣放在化驗室的風干鋼板上自然風干，直到可以制樣為止，而對于需要進一步制樣的煤樣，讓其風干到一定程度之后，再按照各種標準,如煤樣粒的數量，時間及所要求的設備等等，對自然風干后的煤樣進行烘干，并盡可能的減少在烘干過程中對煤樣性質的改變。

　　4、分析誤差的控制

　　分析誤差的減小對煤樣進行分析是整個煤質化驗工作的最后也是最重要的環節。由于在這一環節中，分析煤質的工作主要是由化驗員來完成的，要切實減小在這一過程中的誤差，就必須加強對工作人員的要求,要求細心、耐心、責任心、嚴格按照各種標準來操作。除此之外，在分析過程中，還要做到盡量減少由于儀器和檢驗方法而引起的誤差，對于需要應用到的各種儀器，應該按照要求將其調整到符合標準，再進行使用,避免不必要的誤差。

　　5、加強實驗室內部的質量體系的審核和管理

　　加大投資，重視實驗室基礎設施設備的投入和建設，對重要的儀器要有正確的操作規范，有嚴格的保護維修制度和必要的措施手段。另外,還要抓好技術檢驗工作，在煤質化驗過程中，加強對化驗結果的審核和復核。如果在審核過程中，發現任何異常結果，均要進行嚴格的查詢，除了基本的儀器檢查，制樣檢查和分析檢查外，還要對檢查結果進行復查，保證檢驗結果的精確度和準確性。最后，對于檢驗結果的描述，要求檢驗結果必須與事實相符，其描述必須準確，精確，用詞科學，信息來源確鑿。

　　四、結束語

　　在煤質化驗過程中，采用現在化的精密儀器,利用現代化的先進技術，來實現產品質量具有非常重要的作用。因此,隨著化驗、檢驗設備和技術的不斷發展，我國的煤質化驗技術將越來越先進，精確度越來越高，化驗結果的誤差也會越來越小，一些人為因素也會在科技的發展中逐漸消除。

　　參考文獻：

　　[1] 王興無，李春艷.煤質檢測實驗室質量控制[J].煤質技術，2007.

　　[2] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].中國標準出版社，2009.

　　[3] 段云龍.煤炭試驗方法標準及其說明[M].中國標準出版社，2004.

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

　　[5] 孫艷云.提高煤質化驗分析準確性的思考[J].科技風，2011.