商品煤采制化培训

煤炭采样知识讲座2011.09.2煤炭基础知识3商品煤采样方法4商品煤采样要求及建议1煤炭成因和分类煤炭采样马上即可开始……煤炭成因和分类煤化阶段地壳运动、细菌、高温、高压、经过生物、物理、化学煤炭成因和分类泥炭化阶段褐煤烟煤、无烟煤煤炭成因煤炭成因•植物煤炭的形成过程•腐泥•褐煤•烟煤•无烟煤压力地壳泥沙氧氮炭硬温度温度压力三大成煤期：(1)古生代的石炭纪和二迭纪，成煤植物主要是袍子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。(2)中生代的株罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。(3)新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。煤的形成年代煤炭分类类别泥炭褐煤烟煤无烟煤颜色棕褐色、黑色褐至黑褐色黑色灰黑色光泽无光泽多数暗有一定光泽有弱金属光泽外部条带有原生植物残体不明显呈条带状无明显条带燃烧现象热很低不结块有烟热低不结块有烟热高结块多烟热高不结块无烟内在水分很高高低很低密度(g/cm3)很低1.1～1.41.2～1.41.35～1.9以上硬度很软呈海绵状脆弱，易裂较高高碳水化合物有无无无腐植酸有有无无煤炭特性对比煤炭分类无烟煤烟煤褐煤按煤化程度分类年老无烟煤典型无烟煤年轻无烟煤年老褐煤年轻褐煤12个煤类，贫煤，贫廋煤，廋煤，焦煤，肥煤，气肥煤，气煤，1/3焦煤，1/2中粘煤，弱粘煤，不粘煤，长焰煤煤炭分类贫煤廋煤焦煤肥煤气煤长焰煤褐煤煤炭分类按挥发分低挥发分烟煤（挥发分大于10-20%）中挥发分烟煤（挥发分大于20-28%）中高挥发分烟煤（挥发分大于28-37%）高挥发分烟煤（挥发分大于37%）烟煤分类煤炭分类加工方法和质量低质煤原煤洗选煤粒级煤精煤煤炭分类动力用煤冶金用煤化工用煤用途划分煤炭分类泥煤和煤泥的概念泥煤煤泥又称泥炭，一种未固结成岩的可燃有机矿物。热值4.2～8.4MJ/kg左右泛指湿的煤粉，是湿法选煤产生的粒度在0.5mm以下的副产品。接下来是……煤炭基础知识煤的组成•1、煤的组成和性质•有机物质和无机物质两部分组成，主要是有机物质。有机物质可以燃烧。所以也叫可燃体。无机物质主要是水分和各种矿物杂质，通常不能燃烧，降低了煤的质量和利用价值，其中绝大多数是煤中的有害成分。煤的性质分为物理性质、化学组成、工艺性能和燃烧性能等。煤的物理性质包括煤岩组成、颜色、光泽、密度、硬度、导电性、导热性、耐热性、磁性、粒度组成、泥化程度等。煤的化学组成包括元素组成和工业分析。•煤的元素组成：•煤主要由碳、氢、氧、氮、硫5种元素组成，还含有少量的氟、氯、砷、硼、铅、汞等元素及微量的锗、镓、钒、铀等稀有元素。•碳是组成煤大分子的骨架，在各元素中最高，一般大于70%。随煤化程度增高，碳元素含量也越高，如某些超无烟煤，碳含量可达97%。•氢是煤中第二个重要组成元素，占煤质量分数1-6%，越是年青煤，其含量越高。•氧元素是组成煤有机质十分重要的元素，越是年青煤，氧元素比例越大，发热量常随氧元素的增高而降低，其含量从1-30%均有。•氮元素在煤中的比例较少，一般为0.5-3%。•硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元素，它在煤中含量的多少，与煤化程度的高低没有明显关系，其含量从最低的0.1到最高的10%均有。煤的元素组成煤的工业分析煤的工业分析挥发分灰分水分固定碳煤的工业分析水分：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Mf内在水分在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分Minh全水分煤的外在水分和内在水分的总和Mt空气干燥煤样水分空气干燥煤样（粒度0.2mm）在规定条件下测得水分Mad灰分煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物A挥发分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V固定碳从测定煤样的挥发份后的残渣中减去灰分后的残留物FC焦渣特征煤样再测定挥发份后的残留物的粘结性柱状全硫煤中无机硫和有机硫的总和St煤的工业分析煤质分析结果表示方法收到基已收到状态的煤为基准ar应用基空气干燥基与空气湿度达到平衡状态的煤为基准ad分析基干燥基以假想无水状态的煤为基准d干基干燥无灰基以假想无水、无灰状态的煤为基准daf可燃基煤的工业分析发热量单位：焦耳/克（J/g）千焦/克（KJ/g）兆焦/千克（MJ/Kg）吉焦/吨（GJ/t）1GJ/t=1MJ/Kg=KJ/g=1000J/g1kcal＝4.1816kJ=0.0041816MJ（20℃)（1cal是指1g纯水从19.5℃加热到20.5℃时所吸收的热量）煤质指标分类煤炭灰分分级（Ad,）煤炭硫分分级（St，d序号级别名称灰分范围（Ad）级别名称硫分（St，d）1特低灰煤≤5.00特低硫煤≤0.502低灰分煤5.01～10.00低硫分煤0.51～1.003低中灰煤10.01～20.00低中硫煤1.01～1.504中灰分煤20.01～30.00中硫分煤1.51～2.005中高灰煤30.01～40.00中高硫煤2.01～3.006高灰分煤40.01～50.00高硫分煤＞3.00煤炭发热量分级（Qnet，ar）煤挥发分分级(GB/T212)序号级别名称发热量范围（Qnet，arKJ/kg）级别名称分级范围（Vdaf，%）1低热值煤8.50～12.50特低挥发分煤≤10.002中低热值煤12.51～17.00低挥发分煤＞10～203中热值煤17.01～21.00中等挥发分煤＞20～284中高热值煤21.01～24.00中高挥发分煤＞28～375高热值煤24.01～27.00高挥发分煤＞37～506特高热值煤＞27.0特高挥发分煤＞50煤质指标分类煤质指标分类煤的固定碳分级(GB/T212)煤炭全水分分级(GB/T212)序号级别名称分级范围（FCd，%）级别名称分级范围（Mt，%）1特低固定碳煤≤45.00特低全水分煤≤6.02低固定碳煤＞45～55低全水分煤＞6～83中等固定碳煤＞55～65中等全水分煤＞8～124中高固定碳煤＞65～75中高全水分煤＞12～205高固定碳煤＞75～85高全水分煤＞20～406特高固定碳煤＞85特高全水分煤＞40下面讲的是……商品煤采样方法商品煤采样方法变异性采样工具采样单元数采样单元子样数船舶采样皮带采样堆煤采样商品煤采样方案采样方法煤量、煤质标称最大粒度采样方式连续采样（时间基、质量基）间断采样（部分单元）不同粒级对应相应子样质量……标称粒度商品煤采样方法采样基本概念煤样：为确定某些特性而从煤中采取的具有代表性的一部分煤。试验煤样：为满足某一特殊试验要求而制备的煤样。采样：从大量煤中采取具有代表性的一部分煤的过程。子样：采样器具操作一次或截取一次煤流全横断面所采取的一份样。总样：从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。分样：由均匀分布于整个采样单元的若干初级子样组成的煤样。采样单元：从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以是1个或多个采样单元。连续采样：从每一个采样单元采取一个总样，采样时，子样点以均匀的间隔分布。间断采样：仅从某几个采样单元采取煤样。商品煤采样方法采样基本概念系统采样：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个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间隔采取。随机采样：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，能使任何部位的煤都有机会采出。质量基采样：从煤流中按一定的质量间隔采取子样，子样的质量固定。时间基采样：从煤流中按一定时间间隔采取子样，子样的质量与采样时的煤流量成正比分层随机采样：在质量基采样和时间基采样划分质量或时间间隔内随机采取一个子样多份采样：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。双份采样：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。标称最大粒度：与筛上累计质量分数最接近（但不大于）5%的筛子相应的筛孔尺寸。精密度：在规定条件下所得的独立试验结果间的符合程度。采样工具：采样器具的开口宽度应满足公式（1）的要求且不小于30mm：W≥3d……………………（1）式中：W——采样器具开口端横截面的最小宽度，单位为毫米（mm）；d——煤的标称最大粒度，单位为毫米（mm）。应至少能容纳1个子样煤量，且不被试样充满，煤不会从器具中溢出或泄漏；如果用于落流采样，采样器开口的长度大于截取煤流的全宽度（前后移动截取时）或全厚度（左右移动截取时）；子样抽取过程中，不会将大块的煤或矸石等推到一旁；粘附在器具上的湿煤应尽量少且易除去。商品煤采样方法不锈钢采样铲（平口铲）规格型号大号中号小号口宽300150100采样斗、采样铲、探管、手工螺旋钻、人工切割斗、停带采样框。采样工具：商品煤采样方法铲的底板头部可为尖形参考尺寸大铲：长*宽*高300MM*300MM*100MM小铲：长*宽*高300MM*150MM*100MM商品煤采样方法采样精密度（表一）原煤、筛选煤精煤其它洗煤干基灰分≤20%干基灰分＞20%±1%(绝对值)±1.5%(绝对值)±1/10×灰分但不小于±1%±2%(绝对值)采样精密度采样单元商品煤分品种以1000t为一采样单元。当批煤量不足1000t或大于1000t时，可根据实际情况，以下煤量为一采样单元：a)一列火车装载的煤；b)一船装载的煤；c)一车或一船舱装载的煤；d)一段时间内发送或接收的煤。如需进行单批煤质量核对，应对同一采样单元煤进行采样、制样和化验。商品煤采样方法商品煤采样方法1000t大于1000t采样单元子样分类小于1000t商品煤采样方法1000T最少子样数目（表二）品种干基灰分采样地点煤流火车汽车船舶煤堆原煤、筛选煤＞20%20≤%60306060606060606060精煤1520202020其它洗煤(中煤)和粒度大于100mm块煤2020202020基本采样单元子样数商品煤采样方法煤量少于1000吨的最少子样数（表三）品种干基灰分采样地点煤流火车汽车船舶煤堆原煤、筛选煤＞2020≤%18101818181830303030精煤1010101010其它洗煤(中煤)和粒度大于100mm块煤1010101010当煤量少于1000吨时，按表二2规定子样数按比例递减，但最少不应少于表3规定数。煤量超过1000tN=n√M／1000…………〔1〕式中N——实际应采子样数目，个；n——表2中规定的子样数目，个；M——实际发运煤量，t。商品煤采样方法采样单元煤量大于1000t时的子样数子样最小质量机械采样装置采取的子样质量为采样器动作一次所采集到的煤流全断面的实际煤样量，不受表4规定限制。采样器一次所采集到的子样质量计算如下：皮带端部采取的子样最小质量按下式计算，但最少不小于0.5kgma=0.06d…………(2)式中ma——子样最小质量，单位为kg；d——被采样煤标称最大料度，单位为mm；商品煤采样方法商品煤采样方法标称最大粒度/mm子样质量参考值/kg1006.0503.0251.5130.8≤60.5部分粒度的初级子样最小质量(表4)商品煤采样方法一般煤样总样、全水分总样/缩分后总样最小质量(表4)标称最大粒度/mm一般煤样和共用煤样/kg全水分煤样/kg15010080502513631.026001025565170a40153.750.70.1050019010535831.250.65—a标称最大粒度50mm的精煤，一般分析和共用试样总样最小质量为60kg。商品煤采样方法粒度分析总样的最小质量标称最大粒度/mm精密度1%的质量/kg精密度2%的质量/kg15010080502513636750221510702803650.650.2517005702757091.250.250.25注：表中精密度为测定筛上物产率的精密度，即粒度大于标称最大粒度的煤的产率的精密度，对其它粒度组分的精密度一般会更好。采样方案建立的基本程序a)确定煤源、批量；b)确定欲测定的参数和需要的试样类型；c)确定煤的标称最大粒度、总样和子样的最小质量；注：标称最大粒度可参考有关发货单确定或目视估计，最好用筛分试验测定。d)确定或假定要求的精密度；e)测