煤样的制备

（2）将缩分出不少于60 ㎏的煤样继续破碎，使
煤样制备的全过程如一直使用二分器缩分，可以 不经过1㎜的步骤，即缩分到3.75㎏时，全部能 通过3㎜圆孔筛，再用二分器缩分出不少于100 克或500克，分别用于制备分析试样和存查煤样。 （5）将缩分出的不少于3.75 ㎏的煤样，再进 一步破碎，使之全部通过1㎜方孔筛，掺和均匀 后，用相应的二分器缩分出不少于0.1 ㎏的煤样， 同时从弃样中缩分出0.5 ㎏煤样作为存查煤样。 （6）将缩分出的不少于0.1 ㎏煤样烘干后全部 磨细到粒度小于0.2 ㎜作为分析试样。 （四）分析煤样的制备（略）
（2）缩制煤样时，须严格按照粒度与煤样最少 质量的关系保留样品，缩分后留样质量与粒度的 关系如下图。煤样的缩分除水分大而无法使用缩 分机械外，应尽可能使用二分器或缩分机械，以 减少缩分误差。 煤样最大粒度与留样最小质量的关系
最大粒度（㎜） 50 25 13 6 3 1
缩分后允许最小 留样质量（㎏）

制备工作中另一不可缺少的作业是缩分。用 无系统偏差缩分器分出来的留样质量是否符合在 该粒度下所要求的最小容许量是影响制样质量的 有一个重要因素，它是制样中最容易产生误差的 环节，煤炭与其他散状物料一样，在一定块度和 矿物质含量条件下，存在着一个可以保持原煤样 平均煤质特性的极限数量。这一极限数量就是通 常所说的与粒度要求相适应的留样量。他与下列 因素有关： （1）粒度大小。随着煤样粒度的减小，其最 小保留煤样量也减少。 （2）不均匀性。煤的不均匀性愈大，则要求 缩分出的煤样的最小保留量也愈多。 （3）被测组分要求的精密度。被测组分要求 精密度高时，则保留煤量也要增多。
（三）缩分装置 1、二分缩分器 （1）二分器是二分缩分器的简称,它是一种非 机械试样缩分器,能将倒入其中的煤样分成两等 份,一份保留,另一份弃掉.煤样在缩分前不需要混 合,只将煤样连续均匀地倒入二分器斗中,以使每 个格槽进入煤样量均匀,且煤样能自由降落。倒 入煤样量要适当，以不堵煤为宜。 （2）二分器根据格槽宽度分大、中、小等三 种规格，槽的宽度为缩分煤样最大的粒度的2.5。 倍，但最少不得少于5mm。斜底倾斜角大于50 。 ~60 ，两边格槽数目不得小于8个，且总格槽数 为双数。
（3）每次破碎缩分前后,机器和用具都要清扫
之全部通过13㎜方孔筛，掺和均匀后，用相应的 二分器分出不少于15 ㎏的煤样，同时还可以用 九点法取出13 ㎜的全水分煤样。 （3）将缩分出不少于15 ㎏的煤样再继续破碎， 使之全部通过6㎜方孔筛，掺和均匀后，再用相 应的二分器分出不少于7.5 ㎏的煤样，同时还可 以用九点法取出6 ㎜的全水分煤样。 （4）将缩分出不少于7.5 ㎏的煤样继续破碎， 使之全部通过3㎜方孔筛，掺和均匀后，用相应 的二分器分出不少于3.75 ㎏的煤样，同时也可从 弃样中缩分出0.5 ㎏煤样作为存查样。


综合这些因素通常可用下列经验公式表示：m＝ kda 式中ｍ—最小保留煤样量； k —比例系数，与煤炭性质和要求精密度有 关，一般变动范围为0.5~0.1 a—指数，其值变化在1.5~2.7之间； d—煤炭的最大粒度,mm。
二、制备煤样的基本原则
1、在缩制过程中尽可能减少煤粒、煤粉、水分的 损失以及外界杂质的混入。 2、对最大粒度超过25mm以上的煤粒，无论其数 量多少都要先破碎到25mm以下时才允许缩分。 3、在缩分煤样时，应严格遵守粒度所要求的最小 保留样品量。 4、在缩分中应采用经确认无系统偏差的二分器或 机械缩分器。
六、存查煤样的保存时间



入厂煤一次样的全水分样保存一周。 入厂煤一次样分析煤粉样保存二个月。 入厂煤一次样煤样3mm封存煤样保存三个 月。 入厂煤自动样的全水分样保存一周。 入厂煤自动样分析煤粉样保存二个月。 入厂煤自动样煤样3mm封存煤样保存三个 月。 煤场人工样、煤矿自采样的全水分样保存一 周。 煤场人工样、煤矿自采样分析煤粉样保存一 个月。 煤场人工样、煤矿自采样煤样3mm封存煤 样保存一个月。
九点法取全水分示意图
（六）全水分煤样的制备
（1）测定全水分煤样既可由水分专用煤样制备， 也可在制备过程中分取。 （2）对水分不大的煤样，破碎到小于6㎜，用九 点法取出不少于500克的煤样，立即装入密封瓶 中。 （3）对水分较大不能顺利通过破碎机和缩分机 （二分器）的煤样，应破碎到小于13㎜，用九点 法缩分出2㎏，立即装入密封瓶中封严。装量不 得超过煤样瓶容积的3/4，称出重量，贴好标签， 尽快测定全水分。全水分煤样的制备要迅速。
100
60
15
7.5
3.75
Байду номын сангаас
0.1
干净,以免煤样互相混杂,制样人员要穿专用鞋,以 免污染煤样。 对不易清扫的破碎机和缩分机，可采用在每 个煤样处理前，将该煤样加入机内予以“冲洗” 干净，而后制备煤样，制完样后反复开停几次， 以排净滞留机内煤样。 （4）缩分机必须经过检验方可使用，检验缩 分机的煤样若要进一步缩分时，必须使用二分器。 （三）煤样的缩制程序 （1）煤样粒度大于25㎜时，无论煤量多少先 破碎到全部通过25㎜方孔筛，掺和均匀后用对锥 四分法缩分出不少于60㎏的煤样。
三、煤样的制备工序
1、破碎：当煤样粒度超过进行缩分作业所要 求的粒度尺寸时就需破碎，使之减小粒度， 以满足缩分粒度的要求。同时，增加不均匀 物质的分散程度，以减少缩分误差。 2、过筛：为确保全部煤样破碎到必要的粒度， 须用规定的筛子过筛，过筛后凡未通过筛子 的煤样都要重新破碎，直到全部煤样通过所 有筛子为止，以保证在各制样阶段，各不均 匀物质达到一定的分散程度。 3、掺和：用某种规定的方法掺和煤样，使达 到大小粒度分布均匀的目的，以减少下一步 缩分误差。掺和的方法可采用人工或机械样 品混合器。
4、缩分：由人工或机械方法将煤样缩制 成两部分或多部分，以达到减少数量的目 的。 5、干燥：在 制备煤样过程中，有时遇到 煤样太湿，无法进一步破碎缩分时，才有 必要进行干燥，干燥温度一般不超过50℃， 但对高变质程度的煤可适当高些。另外， 也可采用自然摊平干燥法。

上述各步骤构成了一个完整制样阶段， 其中1~4各步骤可重复多次，直到煤的数 量和粒度大小符合实验要求为止。然而所 有煤样并非都要经过这些步骤，视煤样状 态和实验要求而定。例如煤样粒度已较细 （符合缩分时要求的粒度），且数量较多 时，则可不必破碎而直接掺和和缩分，又 如煤样量尽管不多，但其粒度较大，超过 缩分要求的粒度，则要先进行破碎再缩分， 再如煤样较湿无法进行下一步制备作业， 则需先进行干燥等等。总之，煤样所处状 态是多种多样的，其要求也各不相同
四、制样设备

一个完整的制样室应配备有破碎设备、筛分设备、 缩分设备和烘干设备。 （一）、破碎设备 1、粗碎设备 （ 1）鄂式破碎机：一般用来破碎较大粒度的煤， 鄂式破碎机的特点是破碎能力强，单位时间内破 碎量大。 （2）锤式破碎机：该机破碎比大，效率高，但 煤样水分过高时 ，筛板易堵塞，且不易清理， 转速高，易损失水分。破碎较干燥煤样时粉尘大， 噪音也大。 （3）立式环锤破碎机：是一种新型破碎机，破 碎能力强，水分损失小，对水分适应性能好。
2、中碎设备 对辊破碎机：破碎能力强，可在一定范围内调节 出料粒度，煤样不会发热和过度粉碎。 3、细碎设备 （1）密封式振动粉碎机：粉碎时间短，一个分析 煤样一般需一分钟左右。但粉碎后的煤样温度通 常可达到40℃，有时还会更高些。 （2）球磨棒磨机：该机磨制煤样时间较长，目 前已不使用。 4、破碎缩分联合制样机 此机可替代手工操作并能连续完成筛分，破碎 和缩分，煤样出料粒度最小可达3mm，留样量可 按缩分比任意调节。
2、机械缩分器 大多数机械缩分器是旋转式的，如双圆锥样 品缩分器，旋转样品缩分器等。 （四）烘干设备 略。
五、煤样的制备方法
（一）准备工作 煤样是按照有关标准方法进行采制的，即从 被采煤中采取的数量较大的未经加工的商品煤或 其他煤样的总样。 受收到煤样后，须按来样标签逐项核对，并 将煤品种、粒度、煤样重量、来煤吨数、来煤单 位、来样日期等进行登记，同时进行编号。 根据煤样粒度大小，制定缩制方案。 （二）缩制规则 （1）按照国家标准规定的煤样制备系统进行制 样，大于25㎜的煤样无论煤样数量多少，未经破 碎不允许缩分。
煤样的制备
一、煤样制备基本原理
就煤炭而言,采取的总样的质量通常由数公斤至数百公 斤,而在实验室化验时只需由总样制备得到的空气干燥煤样 几克(取决于煤质的实验要求),因此有必要将总样制备成化 验所需的试样。同时，还要保持总样的平均煤质特性。要 达到这一要求，就要将所采取的具有代表性的总样，按照 规定的制备方法——破碎、掺合和缩分。总样制备应遵循 破碎与缩分相互交替进行，并在缩分的每一段要严格监控， 使缩分出的保留样品量达到与相适应粒度要求的最小保留 质量，以保持原煤样代表性。 在制备中采用破碎作业和缩分作业相互交替的做法， 这是煤本身的属性所决定的，即煤是由众多不同组分物质 组成的、且分布极不均匀的一种混合物。假设煤中只有有 机质和n块矸石,当煤样缩分时,将其分成两个完全相等的部 分,则每部分中含有n/2块矸石,两部分没有任何差异,即没有 引起缩分误差.
（七）堆锥四分法 是把已破碎、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。每锹铲起的煤样，不应过 多，并分两三次撒落在新锥顶端，使之均匀地落 在新堆地四周。如此反复堆掺三次，再由煤样堆 顶端，从中心向周围均匀地将煤样摊平（煤样较 多时）或压平（煤样较少时）成厚度适当地扁平 体。将十字分样板放在扁平体地正中，向下压至 底部，煤样被分成四个相等地扇形体。将相对地 两个扇形体弃去，留下的两个扇形体按规定的粒 度和质量限度，制备成一般分析煤样或适当粒度 的其他煤样。（按GB∕Ｔ—2002规定，只有在煤 样太潮湿，无法通过二分器或缩分机时才可使用 堆锥四分法。）
七、 制备煤样精密度的检验方法

本方法的目的是检验实测值和0.05A2之间的差值是否有显著 性。 （1 ） 首先将煤样混匀后分为两部分(或缩分出两部分), 然后,再分别把每一部分当作一个煤样单独处理,以得到两个 分析煤样。分别按GB 212化验这两个分析煤样的水分、灰 分,算出干基灰分,并求出两者干基灰分的差值(h)。 做20个同种煤的煤样。连续10个h值的绝对值为一组(不 能选择分组),求出每组的平均值。 （2） 连续两组的平均值均小于0.37A,则认为煤样制备 精密度符合要求。如果有一组的平均值大于0.37A,就表明制 样方差过大,需要检查原因,采取改进措施,使之符合精密度要 求(如下图所示）。
（二）、筛分设备 筛分设备可用于煤样室缩制煤样，以及一些需 要筛分的实验项目。它包括冲孔筛、编纲筛、标 准筛和振筛机等。 1、筛子 （1）大孔筛子：常用筛孔有150、120、50、 25、13、6、3和1mm的圆孔筛以及 25mm×25mm、13mm×13mm、6mm×6mm、 3mm×3mm、1mm×1mm的方孔筛等。 （2）标准网筛：如0.20mm×0.20mm和 0.10mm×0.10mm的方孔标准实验筛等。 （3）振筛机：一种是GZS型振筛机，另一种是 XSZ型振筛机。


然而实际并非如此，当煤样缩分为两部分时， 彼此在煤质上会有所不同，这是因为缩分后的此 一部分煤样（留样）和另一部分煤样（弃样）之 间所含矸石块数量不同所致，且当煤样数量一定 时，则块度愈大，其煤质上相差也愈大。例如有 两个含有不同数量矸石的同品种煤样，一个煤样 由大块煤组成，其中有80块有机质，20块矸石； 另一个煤样为细块煤组成,其中有100块矸石,400 块有机质。假如每个煤样在缩分成两部分时，其 中一部分的矸石比另一部分的矸石多出两块，则 其缩分误差为：第一个煤样（大块煤）为（5149）×100/50＝4%第二个煤样细块煤为（251249) ×100/250 ＝0.8 %,由此可见,在同样情况 下,块度细的煤比块度大的缩分误差小。所以不 难看出破碎作业的重要性，它既可以减少煤样的 块度，更可提高缩分的精密度。