燃煤采樣與制樣培訓教材

1、第一講第一講 燃煤采樣與制樣燃煤采樣與制樣湖北省電力試驗研究院張?zhí)讲芍茦訃覙藴逝c國際標準對應關(guān)系ISO1988-1975Hard coalSampling硬煤-采樣ISO 13909-2001Hard coal and cokeMechanical sampling硬煤和焦炭機械化采樣ISO18283：2006Hard coal and cokeManual sampling硬煤和焦炭人工采樣GB475-(75/83/96)GB474-(75/83/96)GB/T19494-2004機械化采樣GB475-2008商品煤樣人工采取方法GB474-2008煤樣的制備方法 為了協(xié)調(diào)供應商與機械采

2、樣裝置用戶之間的聯(lián)系，指導機械采樣裝置的采購與驗收，制定了電力行標DL/T747-2010發(fā)電用煤機械化采樣裝置性能驗收導則已有國家能源局頒布實施。主要內(nèi)容 采樣 制樣 機械采制樣 精密度與偏倚試驗 第一章 采樣技術(shù)主要內(nèi)容煤炭的基本特性采樣的原理煤炭采樣的代表性商品煤人工采樣（GB475-2008)GB475-2008適用范圍采樣方案人工采樣工具初級子樣的抽取各初級子樣配置方法大塊物料處理第一節(jié) 煤炭基本特性1不均勻性2粒度特性3潮濕性與粘結(jié)性4非煤雜物5 顆粒狀態(tài)1煤炭不均勻性11不均勻性概念煤炭是一種固體可燃沉積巖,在由古代植物形成煤的過程中就具有組成不均勻的特性；在開采過程中由于堅固性

3、差異，破裂成大小形狀極不相同的顆粒。所以煤炭是一種組成和粒度極不均勻(指標變異性極大)大宗散狀物料。這種不均勻性可分為成分不均勻和分布不均勻。成分不均勻性是散狀煤炭的單個顆粒之間的不同；分布不均勻性是散狀煤炭的成分在不同部位的不同。由于煤炭生成、采掘、加工條件以及裝卸、運輸、儲存狀態(tài)的不同，不均勻情況也就各異。1.2煤炭的不均勻性的影響因素1.2.1游離礦物質(zhì)的含量 煤中礦物質(zhì)指除水分以外的無機物，已發(fā)現(xiàn)煤中有40種以上的礦物，但最主要的是粘土礦物（硅酸鹽）、硫化物、碳酸鹽、石英等。 礦物質(zhì)在煤中有兩種存在狀態(tài)，一種是與煤中有機質(zhì)相結(jié)合的礦物質(zhì)，分布較均勻，它主要來源于成煤的原始植物和成煤過程

4、中在煤固化后隨地下水溶液帶到裂隙、劈理、孔洞中沉積的礦物質(zhì)，這部分的含量一般不超過10%。 另一種是游離狀態(tài)的礦物質(zhì)，一般塊度較大，主要有矸石、夾矸、硫鐵礦。它主要來源于煤炭采掘中礦井的底板、頂板或煤層夾石的機械混入，有時也會與伴生礦物質(zhì)一起混入。其含量變化較大,一般5%。游離礦物質(zhì)分布是極不均勻的。游離礦物質(zhì)含量越大，均勻性越差。通常礦物質(zhì)含量是由煤的灰分來反映的，煤的灰分含量越大，均勻性越差。游離礦物質(zhì)含量是決定煤不均勻大小的主要因素。1.2.2粒級范圍 煤炭是脆性物料，在采掘和運輸過程中容易碎裂成大小不同的粒度，其粒度的分布與采掘工藝、煤的堅固程度有關(guān)。 煤的粒度分布可用如下公式表示：

5、Rx =100e-bxn 式中Rx-在孔徑為xmm篩上物的質(zhì)量分數(shù)，%；b-破碎程度特性系數(shù)，n-粒度分布特性系數(shù)，n越大，粒度越均勻。 表1-1列出了某礦毛煤篩分試驗結(jié)果, 其粒度的分布特性如圖所示。表1-1某礦毛煤篩分試驗結(jié)果粒 級（mm） 100100505025251313663 30.5 0.50 篩上質(zhì)量(%) 2.73.810.813.415.015.818.520.0篩上累計質(zhì)量（%） 2.76.517.313.745.761.580.0100圖1-1某礦毛煤粒度的分布圖 不同的粒級，有不同組成。不同的粒級，灰分顯著不同，粒級越大,平均灰分越大,即大顆粒煤平均灰分比小顆粒大。絕

6、大多數(shù)原煤、篩選煤都存在這一特征。 另據(jù)研究，粒級愈小，全水分愈高。 由此可見，不同的粒度分布范圍，有不同的組成。粒度分布范圍越廣，均勻性越差。 表1-1為某煤礦混煤篩分后不同粒級范圍煤的灰分情況。表1-2某礦混煤粒度分布與灰分粒 級（mm 5025 2513 136 6330 500 篩上質(zhì)量(%) 14.416.717.017.034.9100灰分(Ad，) 51.9641.1434.1430.7022.5834.28 試驗室制樣機磨制的煤粉，同樣存在著不同粒級范圍煤的灰分產(chǎn)率不相同的現(xiàn)象，其規(guī)律也是粒級越大,平均灰分越大,即大顆粒煤平均灰分比小顆粒大。如表1-3實驗室煤粉粒度與灰分的關(guān)系

7、。 粒度范圍() 灰分(Ad，) 200 40.2 20074 39.1 200 5.310.420.3020090 7.115.323.10 9060 8.417.026.5060 11.623.6039.21.2.3 加工處理工藝 這里是指原煤是否經(jīng)篩選或洗選等工藝加工。篩選加工的煤，一般粒級范圍較小，顆粒大小較均一，其均勻性比原煤好。洗選加工的煤，顆粒大小較均一，且除去了大部分游離礦物質(zhì)，相同粒度間的密度之差也較未加工前減小，洗煤產(chǎn)品的均勻性當然要比未經(jīng)洗選的煤好。1.2.4 偏析作用程度 由于煤粒度及密度不同，其質(zhì)量不相同，在流動過程中受重力作用產(chǎn)生的大小粒度自然分聚與分離的現(xiàn)象，稱為

8、偏析作用。 例如皮帶輸送機兩旁粒度大的煤多 ；取料機在貯煤場堆煤時，煤堆底部周圍多集中粒度大的煤，從煤礦筒倉往火車車箱裝煤中間小塊細粒多而邊緣大塊多等等。粒度近似相同的煤因密度不相同，在下落流動中重的集中在下，輕的集中在上。這些說明了煤炭在流動中產(chǎn)生偏析現(xiàn)象是不可避免的。偏析作用愈大，煤的分離程度愈嚴重。偏析作用增加了煤的不均勻性。1.2.5是否混合及混合程度 兩種及以上不同來源混在一起的煤的均勻性比單一煤要差，特別是未摻混的煤。1.2.6煤質(zhì)的序列相關(guān)性 煤炭品質(zhì)往往存在一定程度的序列相關(guān)性，即相鄰的煤傾向于有相似的組成，相距較遠的煤傾向于有不相似的組成。原煤序列相關(guān)性較為明顯。1.3 煤炭

9、不均勻類型根據(jù)煤炭產(chǎn)品指標的分布情況, 煤的不均勻類型有如下幾種。如圖所示。 （）較均勻 是指煤炭的特性值變動幅度較小。如同一來源即同一煤礦短期生產(chǎn)的洗精煤干基灰分。（）隨機不均勻 是指煤炭總體的特性均值與相鄰部分的特性值無關(guān)，煤炭特性值服從正態(tài)分布。如從同一來源即同一煤層短期挖掘出來的經(jīng)過洗選的混煤。）定向非隨機不均勻 是指煤炭總體的特性值沿著一定方向改變。如煤炭在輸送時，由于顆粒大小、輕重不同引起的垂直方向分離。洗煤在運送時水分沿車箱深度的分布 。 （）周期非隨機不均勻 是指在連續(xù)的煤流中煤炭的特性值呈現(xiàn)出周期性變化，其變化周期有一定的頻率和幅度，如電廠入爐煤混配交替上兩種煤時。(）混合非

10、隨機不均勻 是指兩種以上特性值不同煤炭合并后的物料。例如不同產(chǎn)地的兩種煤，不同煤層的煤，摻矸煤，摻假煤。 結(jié)語結(jié)語： 煤炭的不均勻情況差別很大，在采樣實踐中，必須將采樣原理、標準方法與具體待采煤的不均勻情況結(jié)合起來，才能采取代表性煤樣。 對于較均勻和隨機不均勻類型的煤采用隨機采樣法或系統(tǒng)采樣法均可； 對于定向非隨機不均勻類型應采用深部分層采樣或全深度采樣； 對于周期非隨機不均勻類型的煤采用分層隨機采樣法； 對于混合非隨機不均勻類型的煤，應將其各組成部分分開，再分別采樣，如不能分開，也不知其混合規(guī)律，則難以采取代表性煤樣。1.4煤的不均勻度 煤炭的不均勻性是一種客觀存在的屬性。煤的不均勻度乃是表

11、征煤炭不均勻性的量度即表征煤炭在物理化學性質(zhì)上的分散性大小的物理量。由于灰分的變動性比其它物理化學指標變動性大，通常采用干基灰分的單個初級（原始）子樣的標準方差VI表示，其數(shù)值大，則表示煤的不均勻度大。 圖1-3、圖1-4、圖1-5給出了洗精煤、原煤、洗煤初級子樣方差與相應灰分值繪在對數(shù)座標紙上散點圖。 從圖中可看出我國煤炭初級子樣方差情況。不同品種的煤炭產(chǎn)品初級子樣方差相差懸殊，洗精煤最??；原煤和洗煤初級子樣方差與灰分有相關(guān)關(guān)系。圖1-3洗精煤灰分與初級子樣方差圖1-4原煤灰分與初級子樣方差圖1-5洗煤灰分與初級子樣方差初級子樣方差確定：各品種煤的初級子樣方差（經(jīng)驗值） 表1-5給出了大部分

12、情況下（約80%）各品種煤初級子樣方差高限值。類似的煤炭具有相似的方差。國標GB475-2008,國標GB/T19494.3給出了測定方法。在無資料時假定為20品 種 洗精煤 洗煤 原煤(Ad20%) 原煤(Ad 20%) 初級子樣方差(Ad) 312 15482.粒度特性-標稱最大粒度 GB475-2008給出的定義：與篩上物累計質(zhì)量分數(shù)最接近（但不大于）5的篩子相應的篩孔尺寸。GB/T477 煤炭篩分試驗方法，給出的粒度分析系列篩為150 mm 、100 mm、50 mm、25 mm、13 mm、6 mm 。 例如某篩分試驗結(jié)果如下:篩孔尺寸mm 150 100 50 25 13 13篩上

13、物質(zhì)量分數(shù)(%) 1.5 2.5 20.5 25.527.023篩上物累計質(zhì)量分數(shù)(%) 1.5 4.0 24.5 50.0 77.0100表中數(shù)據(jù)標明，試驗煤的標稱最大粒度為100mm。 煤的粒度特性與品種有關(guān):例如混煤、末煤、粉煤的標稱最大 粒度分別是50mm、25（20、13）mm、6mm,而原煤則是300mm。 3 潮濕性與粘結(jié)性-外在水分 全水分 ：外在水分，內(nèi)在水分。 4 非煤雜物 ： 具有一定形狀和體積的木雜物、金屬物、纖維類雜質(zhì)、軟雜質(zhì)、橡膠雜品、石塊和雷管、雷管皮、雷管腳線、導爆管、放炮線及其它外來雜質(zhì)。5 顆粒狀態(tài) ：自由狀態(tài)，非自由狀態(tài)如凍結(jié)狀、軟化泥化狀。 第二節(jié) 燃煤

14、采樣原理1.采樣的概念1.11.1統(tǒng)計抽樣法：統(tǒng)計抽樣法：以數(shù)理統(tǒng)計為理論基礎，按隨機原理從總體中抽出樣本進行觀測，用樣本指標推斷總體指標的方法稱為統(tǒng)計抽樣法。統(tǒng)計抽樣法。 總體、個體總體、個體 、樣本、樣本 把研究對象的全體稱為總體把研究對象的全體稱為總體(又稱母體又稱母體)，而組成總體的每個元素稱為，而組成總體的每個元素稱為 個體。總體包含的個體數(shù)可以是有限的，也可以是無限的個體?？傮w包含的個體數(shù)可以是有限的，也可以是無限的 總體就是一個具有確定概率分布的隨機變量總體就是一個具有確定概率分布的隨機變量(一維或多維一維或多維)，而一個個，而一個個體則是隨機變量的一次觀測值。體則是隨機變量的一

15、次觀測值。 為了研究總體的情況，必須在總體中抽取一定數(shù)量的個體進行觀測，這個過程稱為抽樣(也稱取樣、采樣)。 從一個總體X中抽取n個個體為觀測值，稱為取自總體X的一個樣本(又稱子樣)樣本中個體的數(shù)目n稱為樣本容量。 1.2.簡單隨機樣本簡單隨機樣本 為了使樣本能很好地反映總體，要求: 抽樣具有隨機性抽樣具有隨機性 抽樣獨立性抽樣獨立性因為獨立觀測是一種最簡單的觀測方法，對所得數(shù)據(jù)進行處理也較方便，所以要求在抽取每個個體時，每一次抽樣都是獨立進行的，即各次抽取的結(jié)果彼此互不影響，用概率論語言敘述，即要求樣本中每個個體是相互獨立的隨機變量 同分布同分布要求抽取每個個體時每一次抽樣都是在完全相同的條

16、件下進行的，這樣就能保證每一個樣本都具有總體的特征，即要求每一個都與總體有相同的分布 凡滿足上述要求的樣本稱為簡單隨機樣本簡單隨機樣本 1.3 統(tǒng)計抽樣法的主要理論依據(jù) 根據(jù)大數(shù)定律概率論中的大數(shù)定律和中心極限定理有如下結(jié)論：只有掌握足夠多的個體現(xiàn)象，才能顯示總體現(xiàn)象規(guī)律性；也只有樣本平均數(shù)才能表現(xiàn)總體的規(guī)律性和趨勢。當樣本容量足夠大時，樣本平均數(shù)趨近于總體平均數(shù)，樣本平均數(shù)的分布近似服從正當樣本容量足夠大時，樣本平均數(shù)趨近于總體平均數(shù)，樣本平均數(shù)的分布近似服從正態(tài)分布。態(tài)分布。 可以用數(shù)理統(tǒng)計學原理指導抽樣，并推斷結(jié)論。1.4抽樣方法 有意抽樣有意抽樣 抽樣時，抽樣者從總體抽取自己認為需要的

17、樣品的抽樣方法，例如，只抽取質(zhì)量好的產(chǎn)品，或?qū)ｉT抽取質(zhì)量差的產(chǎn)品。 這種方法不符合統(tǒng)計技術(shù)和概率論，往往不能客觀地評價批產(chǎn)品的總體質(zhì)量水平。所以，在抽樣檢驗中，不提倡采用有意抽樣方法。 隨機抽樣隨機抽樣 抽樣時，使總體中的每一個個體被抽取的概率均相等的抽樣方法。 隨機抽樣常用的有四種方法。1)1)簡單隨機抽樣法簡單隨機抽樣法 從包含N個抽樣單元的總體中按不放回抽樣抽取n個單元，若任何n個單元被抽出的概率均相等，則稱這種抽樣方法為簡單隨樣抽樣法。這種抽樣方法是生產(chǎn)中最常用的一種抽樣方法。簡單隨機抽樣可以用以下的逐個抽取單元的方法進行：第一個樣本單元從總體中所有N個抽樣單元中隨機抽取，第二個樣本單

18、元從剩下的N一1個抽樣單元中隨機抽取，余此類推。這樣得到的樣本稱為簡單隨機樣本。 通常有抽簽法、隨機數(shù)表法、擲骰子法、隨機數(shù)發(fā)生器法。 2)分層隨機抽樣法將待抽樣的總體分割成互不重疊的子總體(層)，在每層中獨立地按給定樣本量進行的抽樣方法，如將待抽的一批產(chǎn)品分成若干層(堆、筐、捆等均視為層)，同一層內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量要均勻，然后采用簡單隨機抽樣法從每層內(nèi)分別抽取一些樣品，將它們混合在一起，組成一個樣本的抽樣方法，稱為分層隨機抽樣法。使用這種方法時，每層至少需抽取一個抽樣單元。 例如，某農(nóng)場給某糧庫送來10汽車(每車5t)稻谷，糧庫決定檢驗這批稻谷的含水量，每車抽lkg谷子，將抽到10車的谷子混在一起

19、成為一個10kg的谷子樣本。這就是分層隨機抽樣法。每輛汽車視為總體(10車)中的一層。 3）周期系統(tǒng)隨機抽樣法 將待抽樣的一批產(chǎn)品逐件排列在一起，抽樣時每隔一定間隔抽取樣品的方法，稱為周期系統(tǒng)隨機抽樣法。這種方法適用于體積比較大的產(chǎn)品。 例如，從180輛汽車中抽取6輛汽車，可先把180輛汽車順序編成1180號，然后每隔一定號碼抽取一輛汽車，抽檢率為托N一6180一130，即第一輛汽車在130號內(nèi)抽取。至于從哪一輛汽車開始抽，最簡單的方法是用擲骰子的辦法來決定?，F(xiàn)有一枚正六方體的骰子，其面上分別寫1，2，3，4，5，6，將其隨意擲一次，若5字朝上，則從編號5的那輛汽車抽起，抽取的6輛汽車的號碼如

20、下： 第一輛：5號；第二輛：5+30=35號；第三輛：35+30=65號；第四輛：65+30=95號；第五輛：95+30=125號；第六輛：1 25+30=1 55號。 4分段隨機抽樣法 這是周期系統(tǒng)抽樣法和簡單隨機抽樣法相結(jié)合的抽樣方法。例如，有10000件產(chǎn)品，分裝在50箱內(nèi)，每箱200件，現(xiàn)抽取100件作為樣本。此時，可先從50箱中抽出10箱，再從10箱中每箱抽出10件產(chǎn)品混合成一個樣本。具體做法是，第一步把50箱從150編號，采用周期系統(tǒng)抽樣法從50箱中抽出10箱。第二步是采用簡單隨機抽樣法從10箱中的每一個箱內(nèi)抽取10件產(chǎn)品，將它們混成一個樣本。像這樣的抽樣方法，稱為分段隨機抽樣法。

21、1.5抽樣風險與誤差 采用抽樣檢查，根據(jù)樣本觀察值對總體作出判斷，由于樣本的隨機性，不同的樣本對總體所作判斷可能不同。 采用抽樣，存在著風險。對于合格批，可能由于抽到較多不合格件而判為不合格，即拒收，便犯了第一種錯誤，此種誤判概率記為，即將真判假。a也稱為拒真概率。對于不合格批，可能由于抽到較少不合格件而判為合格，即接收，便犯了第二種錯誤，此種誤判概率記為p，即將假判真。p也稱為納偽概率。 用樣本推斷總體，雖然樣本來自總體，但兩者不論在組成和性質(zhì)方面都不會絕對相同而存在著一定程度的差異，即樣本平均值與總體平均值誤差范圍。總體的不均勻性愈大，差異也就愈大。所以樣本只能在一定程度上代表總體。 2.

22、煤炭采樣的概念 燃煤分析的目的是為了解它的質(zhì)量和特性，從而為準確評價煤質(zhì)，核定煤價，正確使用提供依據(jù)。如果燃煤質(zhì)量是均勻的，就不存在采樣的問題，因為隨便抽取樣品用來分析就可以了。但燃煤是一種極不均勻的散狀物料，必須采用統(tǒng)計抽樣法采樣。 在進行燃煤分析時，不可能將一批燃煤全部都用來分析。通常是從一批燃煤(多至幾千噸乃至上萬噸)中不同部位隨機采取一少量煤然后全部合并或加工后合并成少量煤樣(幾十至幾百公斤)，然后再經(jīng)制樣工序制成數(shù)量較少，僅約100g左右，粒度 100mm粒度的質(zhì)量 按m0.06d 計算 火車采樣子樣布置 斜線3點或5點，子樣點位置固定。 按隨機或系統(tǒng)法多點（15或18點）分布，子樣

23、點位置不固定。 靜止批煤采樣部位 頂部、表面采樣。 全煤柱或深部采樣；在煤質(zhì)均勻時，可從頂部、表面采樣。 采樣精密度核對 六份采樣法，用極差判定。 雙份或多份采樣法，根據(jù)精密度上下限判定。 偏倚試驗 不進行 進行 采樣工具采樣鏟和接斗，無圖。 對采樣工具有基本的要求，并推薦6種工具。 150mm塊的處理 采樣時不采，按原來測定的百分比和灰分加權(quán)平均。 采樣時采入，然后篩出大塊，單獨化驗。取加權(quán)平均值為批煤品質(zhì)值。質(zhì)量分數(shù)或用歷史數(shù)據(jù)或?qū)Ρ九哼M行粒度分析得出。 4.2 采樣方案4.2.1基本采樣方案 1）一個采樣單元采樣精密度的規(guī)定2）采樣單元確定 一批商品煤分品種、分供應商，以1000t為一

24、基本采樣單元。 也可以實際運輸量為一實際采樣單元：當發(fā)運量不足1000t或大于1000t時，可根據(jù)實際情況，以以下煤量為一采樣單元：a) 一列火車裝載的煤；b) 一船裝載的煤；c) 一車或一船艙裝載的煤；d) 一段時間內(nèi)發(fā)送或交貨的煤。批量為M的煤也可按以下公式劃分為m個采樣單元。 將一批煤分為若干個采樣單元時，采樣精密度優(yōu)于作為一個采樣單元時的采樣精密度。 1000Mm 一批煤按煤量合理分割原則批煤按煤量合理分割原則一 批可以作為一個采樣單元采樣（產(chǎn)生一個結(jié)果），也可劃分成若干個采樣單元（每個采樣單元產(chǎn)生一個結(jié)果）。劃分采樣單元時或確定一個采樣單元煤量時主要考慮以下事項：1）達到必需的預期精

25、密度（可由有關(guān)公式計算）；2）保持煤樣的完整性，即避免采樣后產(chǎn)生偏倚，偏倚可能由于放置而產(chǎn)生的水分損失或由于氧化而產(chǎn)生的發(fā)熱量值損失所導致；3）當采樣批持續(xù)時間較長時，創(chuàng)造便利；4）控制煤樣質(zhì)量，便于搬運和制備。 根據(jù)ISO18283及實際采制樣操作，一個采樣單元合理煤量應為300t10000t。3） 每個采樣單元子樣數(shù)每個采樣單元子樣數(shù) 基本采樣單元子樣數(shù)基本采樣單元子樣數(shù)采樣單元煤量少于1000t時子樣數(shù)根據(jù)按基本采樣單元規(guī)定子樣數(shù)按比例遞減，但最少不能少于下表規(guī)定數(shù)。采樣單元煤量大于采樣單元煤量大于1000t時的子樣數(shù)時的子樣數(shù)按公式 計算1000MnN 式中：N 應采子樣數(shù)；n基本采樣

26、單元規(guī)定子樣數(shù)；M被采樣煤批量，單位為噸（t）；1000 基本采樣單元煤量，單位為噸（t）。 4 4）總樣的最小質(zhì)量）總樣的最小質(zhì)量 一般分析煤樣（共用煤樣）、全水分測定煤樣或縮分后煤樣的最小質(zhì)量如下一般分析煤樣（共用煤樣）、全水分測定煤樣或縮分后煤樣的最小質(zhì)量如下。 給出的一般分析試驗試樣的最小質(zhì)量可使由于粒度特性導致的灰分方差減小到0.01，相當于精密度為0.2%。5）子樣質(zhì)量子樣質(zhì)量 子樣最小質(zhì)量子樣最小質(zhì)量 按公式ma=0.06 d計算，但最少為0.5kg。 式中：ma子樣最小質(zhì)量，單位為千克（kg）；d被采樣煤標稱最大粒度，單位為毫米（mm）。 子樣平均質(zhì)量子樣平均質(zhì)量 按以下公式計

27、算：式中：子樣平均質(zhì)量，單位為千克（kg）； 總樣最小質(zhì)量，單位為千克（kg）；n 子樣數(shù)目。 nmmg4.2.2專用采樣方案的設計 概述 GB475-2008第5.3章給出了設計專用采樣方案思路及相關(guān)參數(shù)如初級子樣方差、制樣與化驗方差、采樣精密度及對應的批煤的分割、子樣數(shù)目的確定或計算方法, 總樣質(zhì)量及每個子樣質(zhì)量規(guī)定與基本采樣方案相同。 設計專用采樣方案思路是： 1)了解待采煤的信息：煤源、批量、煤的變異性、煤的標稱最大粒度、運輸及裝卸方式、子樣采取地點和方式。 2)明確采樣要求：欲測參數(shù)及其用途、煤樣類型、采樣精密度、采樣方式（是否連續(xù)采樣）。 3）按本標準第5.3章給出的方法計算確定采

28、樣單元數(shù)、每個采樣單元子樣數(shù)、每個子樣質(zhì)量、總樣質(zhì)量等專用采樣方案參數(shù)。 4.2.2.1關(guān)于專用采樣方案參數(shù)確定或計算 2.2.2.1已知煤的變異性參數(shù)（連續(xù)采樣） 按 標準中5.3.2.3測定或確定煤的變異性（初級子樣方差、制樣與化驗方差）一定煤的批量的起始采樣單元數(shù)按公式計算計算每個采樣單元子樣數(shù) 4.2.2.2未知煤的變異性參數(shù)（連續(xù)采樣） 假定初始值V1=20、VPT=O2，并在采樣后對采樣精密度進行核對，需要時對m、u和n進行調(diào)整。附錄D對上述計算方法用4個實例進行說明。 4.2.2.3原煤按本標準給出的采取粒度分析煤樣的方法采樣，按GB/T477 煤炭篩分試驗方法測定最大標稱粒度。

29、其它煤炭產(chǎn)品可根據(jù)GB/T17608 煤炭產(chǎn)品品種和等級劃分來確定，例如混煤最大標稱粒度為50mm。由此確定總樣質(zhì)量;再與基本采樣方案一樣按標準中公式（10）（11）確定每個子樣質(zhì)量。0MMm PTLVmPVn44212144LPTnPnVVm4.2.3 采樣方案的選擇 標準規(guī)定，原則上應按基本采樣方案的要求采樣。但是即使是都按照基本采樣方案的要求采樣，具體采樣參數(shù)如子樣數(shù)、總樣質(zhì)量及每個子樣質(zhì)量不會相同，子樣布置會多種多樣，其采樣精密度也可能相差很大，例如對于批量為3000t的煤，如果一方作為一個采樣單元，另一方作為兩個采樣單元來處理的情況?；静蓸臃桨傅暮诵木褪墙o出了一批商品煤采樣精密度的

30、最大允許值。這是煤質(zhì)檢測各方結(jié)果的核對的主要依據(jù)。 標準規(guī)定，在下述三種情況下另行設計專用采樣方案：a) 采樣精密度用灰分以外的煤質(zhì)特性參數(shù)表示時；b) 要求的灰分精密度值小于國標表1所列值時c) 經(jīng)有關(guān)方同意需另行設計采樣方案時。還有一種情況，就時對于煤炭品種為低質(zhì)原煤。專用采樣方案應在取得有關(guān)方同意后方可實施。一定的采樣精密度下制定的基本（專用）采樣方案也是多種多樣，如標準中附錄D 例1，所以制定采樣方案應多加比較，選擇有利于實施的方案。采樣程序即采樣方案和子樣采取方案確定或改變后，應立即進行采樣精密度核驗和偏倚驗證試驗。4.2.4采樣方案制定實例 例1 某電廠收到火車運來的一列原煤，共5

31、0車，每車65t, 根據(jù)過去的經(jīng)驗，煤的最大標稱粒度為80mm,灰分（Ad）為25%35%，試按GB475-2008基本采樣方案要求擬定該列煤的采樣方案。 解：第一種答案 將該列煤作為一個采樣單元 預期采樣精密度為2.0%（按干基灰分計） 最少子樣數(shù)：60（6550）/10001/2=109 總樣最少質(zhì)量為565kg 平均每個子樣質(zhì)量565/109=5.2kg，大于每個子樣最少絕對質(zhì)量0.0680=4.8kg。 所以按GB475-2008基本采樣方案，該列煤的采樣方案是：將該列煤作為一個采樣單元，共采109個子樣，平均每個子樣質(zhì)量5.2kg，預期采樣精密度可達2.0%（按干基灰分計）。 第二種

32、答案 1）將該列煤平分兩個采樣單元，得到兩個總樣，分別制樣化驗，取平均值作為最終結(jié)果。 2）每個采樣單元預期采樣精密度為2.0%（按干基灰分計），該列煤預期采樣精密度為1.4%（按干基灰分計）， 3）每個采樣單元最少子樣數(shù)：60（6525）/10001/2=77 4）每個采樣單元總樣最少質(zhì)量為565kg 5）平均每個子樣質(zhì)量565/77=7.4kg ，大于每個子樣最少絕對質(zhì)量0.0680=4.8kg。所以按GB475-2008基本采樣方案，該列煤的采樣方案是：將該列煤平分為兩個采樣單元，每個采樣單元采77個子樣，平均每個子樣質(zhì)量7.4kg，取兩個采樣單元平均值作為最終結(jié)果，預期采樣精密度可達1

33、.4%（按干基灰分計） 例2 一列火車，由50節(jié)車皮組成，運輸3000t篩選煤，要求采樣精密度為1.5%（灰分）已知：標稱最大粒度50mm，初級子樣方差VI =30，制樣和化驗方差VPT =0.20，設計采樣方案。解：第一種答案：1）將該列煤作為一個采樣單元采樣，即m1，計算初級子樣數(shù)： 2） 按GB475-2008規(guī)定，子樣最小質(zhì)量為3kg，總樣最小質(zhì)量170kg，平均每個子樣質(zhì)量170/83=2.1kg，應按3kg。該列煤按一個采樣單元采樣，初級子樣數(shù)83，子樣質(zhì)量為3kg。8320. 045 . 13044422PTLIVmPVn第二種答案：1）將該列煤平分為兩個采樣單元采樣，即m2，每

34、一采樣單元25節(jié)車。計算每個采樣單元初級子樣數(shù)： 2） 按GB475-2008規(guī)定，子樣最小質(zhì)量為3kg，總樣最小質(zhì)量170kg，平均每個子樣質(zhì)量170/33=5.2kg，大于3kg。 該列煤按兩個采樣單元采樣，每個采樣單元初級子樣數(shù)33，子樣平均質(zhì)量為5.2kg。3320. 0425 . 13044422PTLIVmPVn4.3.1概述 人工采樣工具是不需要動力的。國標GB475-2008 第9.1條給出了人工采樣工具五條技術(shù)要求，這些要求是強制性的，必須嚴格執(zhí)行。據(jù)此，現(xiàn)在廣范使用的尖鍬就不能再用來抽取子樣。4.3 .24.3 .2人工采樣工具的基本要求：人工采樣工具的基本要求：1) 采樣

35、器具的開口寬度應滿足公式W3d的要求且不小于30mm： 式中： W 采樣器具開口端橫截面的最小寬度，單位為毫米（mm）； d 煤的標稱最大粒度，單位為毫米（mm）。2) 器具的容量應至少能容納1個子樣的煤量，且不被試樣充滿，煤不會從器具中溢出或泄漏；3) 如果用于落流采樣，采樣器開口的長度大于截取煤流的全寬度（前后移動截取時）或全厚度（左右移動截取時）；4) 子樣抽取過程中，不會將大塊的煤或矸石等推到一旁；5) 粘附在器具上的濕煤應盡量少且易除去。4.3 關(guān)于人工采樣工具4.3.3采樣工具示例 第9.2條給出了六種采樣工具。 采樣斗、切割斗用于從下落煤流中采樣。 停帶采樣框用于從靜止皮帶上采樣

36、。 鏟樣鏟、探管、螺旋鉆用于從靜止小堆煤上如各種運輸工具上采樣。 鏟樣鏟從松散煤表面采樣。探管用于標稱最大粒度25mm的較松散煤深部或全深度采樣。螺旋鉆可從較結(jié)實的煤深部或全深度采樣。 ISO 18283還給出了一種沿長度由上而下外徑漸變小圓筒形探管，圓筒形探管內(nèi)徑80mm, 沿長度圓筒形探管有一20mm開口。人工采樣工具: 取樣斗人工采樣工具: 采樣鏟人工采樣工具: 圓柱形探管人工采樣工具: 三角形探管人工采樣工具: 手搖螺旋鉆人工采樣工具 切割斗 人工采樣工具: 停帶采樣框 人工采樣工具 縮分鏟4.1 下落煤流中初級子樣的抽取操作要點： 1）采樣員：經(jīng)培訓并有實踐經(jīng)驗；2）使用工具：采樣斗

37、（見圖2a)，人工切割斗（見圖2a)；采樣器的開口應當至少是煤標稱最大粒度的3倍并不小于30mm，采樣器開口的長度大于截取煤流的全寬度（前后移動截取時）或全厚度（左右移動截)；3）子樣抽取地點：在傳送皮帶轉(zhuǎn)輸點的下落煤流處，盡可能從流速和負荷都較均勻的煤流中采??； 4）操作：采樣裝置應盡可能地以恒定的小于0.6m/s的速度沿煤流長度或厚度方向橫向切過煤流，應盡量一次通過，截取一完整煤流橫截段作為一子樣，子樣不能從采樣器中溢出，產(chǎn)生不適當?shù)奈锢頁p失。為安全和方便，可將采樣斗置于一支架上，并可沿支架橫桿從左至右（或相反）或從前至后（或相反）自由移動。4.2停止皮帶初級子樣的抽取操作 該項操作一般只

38、在偏倚試驗時作為參比方法使用，標準進行了明確詳細的描述，這里不再贅述。 4 .4關(guān)于初級子樣的抽取 4.3靜止煤中初級子樣的抽取操作要點GB475-2008中靜止煤的采樣是指運煤工具如駁船、卡車、火車等的載煤以及煤堆。GB475-2008與GB475-1996相比這部分內(nèi)容的細節(jié)改動是徹底性的。 根據(jù)標準GB475-2008 6.1.1和6.1.2的描述和ISO18283，靜止煤中初級子樣的抽取操作要點如下： 1）采樣員：經(jīng)培訓并有實踐經(jīng)驗。 2)采樣工具：采樣鏟（見圖2b)，探管（見圖2c,2d)，手工螺旋鉆(見圖2e)；采樣器的開口應當至少是煤標稱最大粒度的3倍并不小于30mm；采樣器容量

39、應足夠大，單個子樣不會充滿采樣器。對于大顆粒煤難于插入，探管和手工螺旋鉆只用于標稱最大粒度不大于25mm的煤。探管/鉆取器應經(jīng)檢驗證明其無實質(zhì)性偏倚。 3）子樣抽取地點：靜止煤采樣應首選在裝/堆煤或卸煤過程中進行，如不具備在裝煤或卸煤過程中采樣的條件，也可對靜止煤直接采樣。直接從靜止煤中采樣時，應采取全深度試樣或不同深度（上、中、下）的試樣；在能夠保證運載工具中的煤的品質(zhì)均勻且無不同品質(zhì)的煤分層裝載時，也可從運載工具頂部采樣。無論用何種方式采樣，都應通過偏倚試驗，證明其無實質(zhì)性偏倚。煤堆的采樣應當在堆堆或卸堆過程中，或在遷移煤堆過程中，以下列方式抽取子樣：于皮帶輸送煤流上、小型運輸工具如汽車上

40、、堆/卸過程中的各層新工作表面上、斗式裝載機卸下的煤上以及剛卸下并未與主堆合并的小煤堆上采取子樣。不要直接在靜止的高度超過2m的大煤堆上采樣。當必須從靜止大煤堆表面采樣時，可以使用（6.2.2.6.2a）所述的程序，但其結(jié)果極可能存在較大的偏倚，且精密度較差。從靜止大煤堆上，不能采取仲裁煤樣。4)操作：用探管/鉆取器采取子樣時，應從采樣表面垂直（或成一定傾角）插入，不應有意地將大塊物料（煤或矸石）推到一旁。應穿透煤的全深度，確保取出一完整充滿探管/鉆取器的煤柱，在抽出探管/鉆取器過程中，勿使煤粒有任何丟失。此外必須防止鉆孔外的顆粒污染子樣，也不要讓濕煤粘在管壁上。在從火車、汽車和駁船頂部用鏟子

41、采樣的情況下，在裝車（船）后在從火車、汽車和駁船頂部用鏟子采樣的情況下，在裝車（船）后應立即采樣。在經(jīng)過運輸后采樣時：應立即采樣。在經(jīng)過運輸后采樣時： a)a)應先用鐵鍬或挖掘機、抓斗挖坑至應先用鐵鍬或挖掘機、抓斗挖坑至0.4m0.4m0.5m0.5m，坑應，坑應有側(cè)面角，坑的底面應能容納采樣鏟；有側(cè)面角，坑的底面應能容納采樣鏟； b)b)將滾落在坑底的煤塊和矸石清除干凈；將滾落在坑底的煤塊和矸石清除干凈； c)c)鏟子應與采樣表面垂直（或成一定傾角）插入，取出鏟子應與采樣表面垂直（或成一定傾角）插入，取出足量合適的樣品，同時保證樣品不會從鏟子中溢出。一個子樣應一足量合適的樣品，同時保證樣品不

42、會從鏟子中溢出。一個子樣應一次采出，多不扔，少不補。要特別注意抽取子樣時不應有意地將大次采出，多不扔，少不補。要特別注意抽取子樣時不應有意地將大塊物料（煤或矸石）推到一旁，也要確保大塊不會由鏟子中滑落或塊物料（煤或矸石）推到一旁，也要確保大塊不會由鏟子中滑落或從鏟外進入。一個采樣單元內(nèi)每個子樣量大致相等。從鏟外進入。一個采樣單元內(nèi)每個子樣量大致相等。 d)d)將抽出樣品完整地轉(zhuǎn)入容器中，不要灑落。將抽出樣品完整地轉(zhuǎn)入容器中，不要灑落。4.5初級子樣配置方法4.5.1煤流中初級子樣配置方法4.5.1.1系統(tǒng)采樣 初級子樣應均勻分布于整個采樣單元中。子樣按預先設定的時間間隔（時間基采樣）或質(zhì)量間隔

43、（質(zhì)量基采樣）采取，第1個子樣在第1個時間/質(zhì)量間隔內(nèi)隨機采取，其余子樣按相等的時間/質(zhì)量間隔采取。如果預先計算的子樣數(shù)已采夠，但該采樣單元煤尚未流完，則應以相同的時間/質(zhì)量間隔繼續(xù)采樣，直至煤流結(jié)束。為保證實際采取的子樣數(shù)不少于規(guī)定的最少子樣數(shù)，實際子樣時間/質(zhì)量間隔應等于或小于計算的子樣間隔。 a) 時間基采樣時的子樣間隔： 采取子樣的時間間隔t（min）按下式計算： 式中： msl 采樣單元煤量，單位為噸（t）； G 煤最大流量，單位為噸每小時（t/h）； n 總樣的初級子樣數(shù)目。b)質(zhì)量基采樣時的子樣間隔： 采取子樣的質(zhì)量間隔m（t）按下式計算：式中： msl 采樣單元煤量，單位為噸（

44、t）； n 總樣的初級子樣數(shù)目。Gnmtsl60nmmsl4.5.1.2分層隨機采樣 采樣過程中煤的品質(zhì)可能會發(fā)生周期性的變化，應避免其變化周期與子樣采取周期重合，否則將會帶來不可接受的采樣偏倚。為此可采用分層隨機采樣方法。 分層隨機采樣不是以相等的時間或質(zhì)量間隔采取子樣，而是在預先劃分的時間或質(zhì)量間隔內(nèi)以隨機時間或質(zhì)量采取子樣。 子樣在預先設定的每一時間間隔（時間基采樣）或質(zhì)量間隔（質(zhì)量基采樣）內(nèi)隨機采取。a) 時間基分層隨機采樣按系統(tǒng)采樣法計算采樣時間間隔。將每一時間間隔從0到該間隔結(jié)束的時間（s或min）劃分成若干段，然后用隨機的方法，如抽簽，決定各個時間間隔內(nèi)的采樣時間段，并到此時間數(shù)

45、時抽取子樣。 b) 質(zhì)量基分層隨機采樣按系統(tǒng)采樣法計算采樣質(zhì)量間隔。將每一質(zhì)量間隔從0到該間隔結(jié)束的質(zhì)量（t）數(shù)劃分成若干段，然后用隨機的方法，如抽簽，決定各個質(zhì)量間隔內(nèi)的采樣質(zhì)量段，并到此質(zhì)量數(shù)時抽取子樣。4.5.24.5.2靜止煤采樣子樣分布靜止煤采樣子樣分布4.4.5.2.1子樣分布方法 系統(tǒng)采樣法：系統(tǒng)采樣法：將采樣車廂/駁船表面分成若干面積相等的小塊并編號，然后依次輪流從各車/船的各個小塊中部采取1個子樣，第一個子樣從第一車/船的小塊中隨機采取，其余子樣順序從后繼車/船中輪流采取 。 隨機采樣法：隨機采樣法：將采樣車廂/駁船表面劃分成若干小塊并編號。制作數(shù)量與小塊數(shù)相等的牌子并編號，

46、一個牌子對應于一個小塊。將牌子放入一個袋子中。 決定第1個采樣車/船的子樣位置時，從袋中取出數(shù)量與需從該車/船采取的子樣數(shù)相等的牌子，并從與牌號相應的小塊中采取子樣，然后將抽出的牌子放入另一個袋子中；決定第2個采樣車/船的子樣位置時，從原袋剩余的牌子中，抽取數(shù)量與需從該車/船采取的子樣數(shù)相等的牌子，并從與牌號相應的小塊中采取子樣。以同樣的方法，決定其它各車/船的子樣位置。當原袋中牌子取完時，反過來從另一袋子中抽取牌子，再放回原袋。如是交替，直到采樣完畢。 以上抽號操作也可在實際采樣前完成，記下需采樣的車/船號及其子樣位置。實際采樣時按記錄的車/船及其子樣位置采取子樣。5.2.2火車采樣1）車廂的選擇當要求的子樣數(shù)等于或少于一采樣單元的車廂數(shù)時，每一車廂應采取一個子樣；當要求的子樣數(shù)多于一采樣單元的車廂數(shù)時，每一車廂應采的子樣數(shù)等于總子樣數(shù)除以車廂數(shù)，如除后有余數(shù)，則余數(shù)子樣應分布于整個采樣單元。分布余數(shù)子樣的車廂可用系統(tǒng)方法選擇（如每隔若干車增采一個子樣）或用