专题(一)商品煤样的采取方法.ppt

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1、煤炭采样、制样培训,专题（一）商品煤样的采取方法 河北检验检疫局京唐港 杨常青,专题（一）商品煤样的采取方法,第一章 采样的理论基础第二章 人工基本采样方案第三章 人工专用采样方案的建立第四章 机械化采样方案,第一章 采样的理论基础,第一节 概述第二节 煤炭采样的目的与特点第三节 重要的概念与术语第四节 煤的不均匀性与采样精密度第五节 采样的通则,第一章 采样的理论基础,第一节 概述 煤炭分析的目的,是确定商品煤的品质，根据商品煤样的化验结果，了解准备交易的煤炭是否符合合同规定的质量标准，并以此作为供需双方结算的依据。煤炭分析由三个环节构成：采样、制样和化验。采样是最重要的环节，其次是制样，再

2、次是化验。如果用它们在煤炭分析总误差（以方差计）中所占的比例来评定，各自占总方差的比例见下图。,第一章 采样的理论基础,第一节 概述 过去人们片面认为煤炭分析质量的好坏就取决于煤炭化验质量的好坏，评价一个煤炭实验室的技术水平也往往仅着眼于煤炭化验仪器的现代化水平和化验人员的技术水平，其实，如果采样不正确，则最后化验再准确也无济于事！煤炭采样、制样是一门专业性很强的学科，是建立在以概率论为核心的数理统计基础上的系统的知识体系，从采制样方法、到采制样设备、再到采制样操作，都有科学的理论和实践的依据，都要遵守严格的规定！,第一章 采样的理论基础,第二节 采样的目的和特点2.1采样的目的：为了采取有代

3、表性的样品，以样品的组成、特性推断整批煤的组成、特性。2.2采样的特点：被采批煤与采取到的样品在数量上差距大：数量级。形态上的不同直接影响采样难度：均匀度。例如，一批煤数量为1000t，按要求采集100 kg(0.1t)样品，其 比例为1/10000。如此大量的煤,人工是没法混匀的，即使用机械混匀，也是不可能的，而且采样的时间也不允许。采样不同于分析化验，后者出现差错，尚可再测一次加以补救；而采样则不可能。,第一章 采样的理论基础,第二节 采样的目的和特点 但是，采样虽然难度很大，由于采样精密度要 求一般说来不算很高，实践证明，只要按标准要求操 作，还是能够采到有代表性的煤样。科学的力量是伟大

4、的！,原煤 筛选煤 洗煤 精煤 动力煤 商品煤,第一章 采样的理论基础,第三节 重要的基本概念与术语,采样子样初级子样采样单元总样人工采样机械采样,连续采样间断采样系统采样随机采样时间基采样质量基采样,第一章 采样的理论基础,标称最大粒度：（总样最小质量，制样最小质量，采样工具的开口尺寸）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。例如：,第三节 重要的基本概念与术语,灰分：煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分。（子样数）,第一章 采样的理论基础,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,4.1煤的不均匀性：对煤的总体而言，表现为物理化学特性分布的不同。表现 在以下几个方面：序列相关

5、性 粒度不同的煤 同一粒度的煤 偏析（离析）作用：两种现象,第一章 采样的理论基础,4.2系统误差与随机误差 误差：测量值与真实值或参比值（约定真值）间的差。系统误差：对同一参数的多次测量中，保持固定规律变化的误差。具有单向性，重复出现，可消除等性质。用正确度表示测量结 果的系统误差大小。随机误差：对同一参数的多次测量中，由一些列不确定的因素随 机波动而造成的误差。特点:大小和方向不固定；无法校 正；大量测定的数值符合统计规律；随着测定次数的增加，误差的平均值逐渐趋向于零。可以用精密度来度量。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,4.2系统误差与随机误差 正确度（true

6、ness）：大量次数观测结果的平均值和真实值或约定真值间的接近程度。准确度（accuracy）：观测值与真值或约定真值间的接近程度。准确度是测量结果的系统误差和随机误差的综合反映准确度是一个定性的概念，不应将其定量化。所谓“定性”，就是我们只应说准确度高低、级别或符合标准等，而不应用具体的量值来表示，例如，不应表示为：准确度为0.25、16 mg、l6 mg及16 mg等。精密度：多次测定值之间的接近（符合或一致）程度。常以方差或 相对标准偏差（RSD%）来表示。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,准确度与精密度是两个不同的概念，但它们之间有一定的关系。精密度是保证准确

7、度的必要条件，但不是充分条件。如果没有较好精密度，就很少可能获得较好的准确度。精密度好，测定的结果也往往越接近真实值。但精密度好，准确度不一定好，因为还会有系统误差的存在。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,在所有的煤炭采、制、化中，误差总是存在的，即用任何一种方案和方法获得的参数都会偏离该参数的真值。由于不能确切了解真值，单个结果对真值的偏倚是不可能测定的，只能对试验结果的精密度做一估算，来衡量方法的可靠性。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,4.3采样偏倚 是采样正确度的度量，如果一批(种)煤的多次采样、制样、化验结果始终高于或低于用参比方法

8、进行采样、制样、化验的结果，则说明这种采样方法有偏倚。也就是说，这种采样方法有系统误差。参比方法：就是一种相对准确的方法，在煤炭分析中常用到的是停皮带采样方法。偏倚实验按GB/T 19494.3进行。从停止的皮带上取出一全横截段作为一子样，是唯一能够确保所有颗粒都能采到的、从而不存在偏倚的方法，是核对其它方法的参比方法。）可接受的参比值：由于很多情况下不能确切的了解真实值，用参比方法所得到得测定值作为衡量标准。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,4.4采样精密度 煤炭分析中所说的采样精密度是采样、制样和化验总精密度的简称。用采样、制样、化验总方差来表示。是对同一批煤进行

9、一系列采样、制样和化验所得结果间的彼此符合程度的度量。总方差等于初级子样方差与制样、化验方差的加和。初级子样方差 由采样方差（子样抽取方差）和煤炭产品的变异性方差构成，后者一般是（但不总是）采样中的最大方差源，所以初级子样方差一般是煤炭均匀性的度量。制样、化验方差 由制样方差和化验方差构成，前者一般是（但不总是）制样、化验过程中的最大方差源，所以制样和化验方差一般是制样精密度的度量。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,4.4采样精密度 有众多的特性指标可以反映煤质，如灰分、挥发分、含氢量、含硫量等，但对同一矿源、同一品种的煤，它的挥发分、含氢量、可磨性、灰熔融性等很多指

10、标值，波动均不大，灰分波动却很大。灰分是对煤炭粒度分布最敏感的参数，是煤中分布最为不均的一个指标，它最能反映煤的不均性。灰分高低成为衡量煤质的最重要的基本参数。灰分又易于准确检测，且不需用特殊的仪器设备。所以，常用灰分这个参数的方差来表示采样精密度。如果用灰 分表示的方差能满足采样精度的要求，那么工业分析和元素分析的 其他参数，一般也会符合要求。因此，常用灰分表示采样精密度。,第四节 煤的不均匀性与采样精密度,第一章 采样的理论基础,第五节 采样通则,5.1采样的基本过程 按规定的程序从分布于整个被采批煤的许多不同部位各采取一份试样（即初级子样），然后将各个初级子样合并成一个总样。,第一章 采

11、样的理论基础,第五节 采样通则,5.2采样的基本原则 被采批煤的所有颗粒都可能进入采样设备，每一颗粒都有相等的几率被采入试样中。,第一章 采样的理论基础,5.3采样因考虑的因素 为了保证所采试样测定结果达到要求的精密度，采样时要考虑以下因素：煤炭品质的均匀性 从一批煤中采取的总样数 每个总样的子样数 与试样粒度相应的试样质量5.4采样方法选择 煤炭采样可用机械方法和人工方法，但人工方法有很多缺点，最好用机械方法。,第五节 采样通则,第一章 采样的理论基础,5.4采样方法选择 人工方法的缺点：劳动强度大、速度慢且有一定的危险性。为了减轻劳动量和保证安全，有时候不得不简化工作，从而降低了精密度要求

12、。人工采样往往不能严格按照采样理论要求，潜在着较大的偏倚危险性。人工采样难以避免人为误差。但是，由于受客观条件的限制，比如机采设备的缺乏、机采设备多煤种的适应性不强等，目前，人工采样还是非常普遍的。,第五节 采样通则,第二章 人工基本采样方案,第一节 概述第二节 采样精密度第三节 采样单元第四节 采样单元子样数第五节 总样和子样质量第六节 人工采样工具第七节 初级子样采样方法,第二章 人工基本采样方案,为了获得代表性的煤样，必须按照采样的基本原则制定合理的采样方案。简单的讲，就是根据采样的目的、煤的品质特性来制定一个采样的工作程序，主要包括期望的精密度、采样单元数、每个采样单元的子样数、总样和

13、子样的质量、采样的工具、子样的分布等。商品煤样人工采取方法（GB 475-2008）规定了两种采样方案：基本采样方案和专用采样方案。一般例行采样原则上按基本采样方案进行，有其它情况时，需制定专用采样方案。无论哪种采样方案，都应进行采样精密度核验和偏倚实验，确认符合要求后方可使用。,第一节 概述,第二章 人工基本采样方案,商品煤样人工采取方法（GB 475-2008）共包括前言，中间11章和附录（A、B、C、D、E）。其中第4章(采样的一般原则与采样精密度)，第5章（采样方案），第6章（初级子样采取方法）和第9章第1节（人工采样的基本要求）是强制性的。强制性就是国家通过法律的形式明确要求对标准所

14、规定的的技术内容和要求必须执行，不允许以任何理由或方式加以违反、变更。其强制性的核心是也采样精密度核验。不经核验即使用或核验不合格后不改进都视为不遵守标准。,第一节 概述,第二章 人工基本采样方案,2.1基本采样方案的精密度要求 GB 475-2008规定的不同品种煤的采样精密度见下表。也就是说，当我采用基本采样方案时，要进行采样的精密度核验，得出的精密度能满足表中给出的数值，就认为精密度符合标准要求。,第二节 采样精密度,第二章 人工基本采样方案,2.2精密度要求的说明 在一般情况下，精密度要求是有一定的概率区间的，通常以95%（即显著性水平为5%）的概率为基准条件。例如某种煤的灰分Ad为2

15、2%，这就是说，当采样精密度达到要求，为2%时，所采样的灰分值落在20%24%内有95%的机会。采样所得结果认为是可靠的。显然，精密度值越小，所采的样品越准确，采样难度也越大。例如，若此例的采样精密度要求规定为1%，若所采样品灰分值为23.5%，则判定采样精密度不符合要求；如采样精密度规定为2%，则判定采样精密度符合要求。,第二节 采样精密度,第二章 人工基本采样方案,2.3精密度核验（判定）-例行采样程序（例行子样数双份采样法，根据精密度置信范围判定）对已有的采样系统和采样方案，检查例行的采样方案实际上能 否达到所期望的精密度。一般，对于一个采样方案，会根据客户的 要求及检验标准提出合理的期

16、望精密度P0和最差精密度Pw。例如，某采样方案的期望精密度为1.00%，最差允许精密度为2.00%。取同一批煤的至少10个采样单元，从每一个采样单元按例行 采样法采取与例行子样数（n0）相同的子样，并将它们交叉合并成 2个试样，每个试样由n0/2个子样组成。按例行的制样程序用例行的制样设备，将每个单元的的2份 试样制成分析实验煤样，并用例行分析方法测定各试样的灰分，得 10对(210=20个)灰分结果。计算每个采样单元俩个试样测定值的 差值di。,第二节 采样精密度,第二章 人工基本采样方案,2.3精密度核验（判定）计算子样数为n0/2的双份试样标准差Sn0/2和采样精密度Pn0/2。,第二节

17、 采样精密度,计算子样数为n0的精密度,第二章 人工基本采样方案,第二节 采样精密度,2.3精密度核验（判定）精密度范围估算 从精密度范围计算因数表查出自由度为f（即双份试样对数）的精密度上下限因数au和aL：,然后计算精密度上下限：精密度置信范围,第二章 人工基本采样方案,第二节 采样精密度,2.3精密度核验（判定）用期望精密度P0、最差精密度Pw与精密度置信范围进行比较并判定:如果 上限P0,证明实际采样精密度没有达到期望值，此时必须对采样方案进行调整。,第二章 人工基本采样方案,第三节 采样单元,3.1采样单元划分的目的 一批煤可以整个作为采样单元，也可以划分若干采样单元，将一 批煤分成

18、若干采样单元的目的是：提高采样的精密度 缩短采样的周期，便于管理 缩短试样的保存时间，有利于保持试样的完整性，避免试样的变质，例如水分的损失等。减小每个采样单元总样的质量，便于处理，保存和制备。便于贸易结算：不同品种的煤应划分不同的采样单元，同一品种的煤或同一批次的煤发到不同的用户也应分成不同的采样单元。缺点：总样数增加，总的子样数增加，工作量增加等,第二章 人工基本采样方案,小于1000t,第三节 采样单元 3.2采样单元的划分方法 商品煤分品种以1000t为一采样单元。,第二章 人工基本采样方案,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

19、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。当批量大于1000t时，也可按下式分为若干采样单,第三节 采样单元 3.2采样单元的划分。,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。,第二章 人工基本采样方案,GB 475-2008中的基本采样方案依精密度、煤种、灰分和采样地点而规定了固定的子样数。4.1基本采样单元子样数 基本采样单元（1000t）的子样数如下表（GB475表2）所示：,第四节 采样单元子样数,第二章 人工基本采样方案,4.2采样单元煤量少于1000t时的子样数 采样单元煤量少于1000t时的子样数，根据GB475表2

20、规定子样数按比例递减，但最少不能小于下表规定数：,第四节 采样单元子样数,举例：灰分20%的原煤，在煤堆上采样，采样单元为1000t时需采60个子样；采样单元煤500t时按比例计算应采30个子样；当采样单元为400t时按比例计算应采24个子样，但是少于上表规定的30，所以应该采30个子样。,第二章 人工基本采样方案,4.3采样单元煤量大于1000t时的子样数 采样单元煤量大于1000t时的子样数按以下公式计算：,第四节 采样单元子样数,式中：N应采子样数；n上表规定子样数；M被采样煤批量，单位为吨(t)；1000基本采样单元煤量，单位为吨(t),第二章 人工基本采样方案,5.1总样的最小质量

21、对于大多数煤炭品质参数、特别是与粒度组成关系密切的参数而言，采样精密度与被采到的煤样的全部颗粒的代表性密切相关。为了获得 粒度组成和被采批煤 尽可能接近的煤样，煤样的质量必须达到一定的要求。这个质量要达到能够使所采到的煤样中有足够大量的颗粒能够包含被采批煤的各种颗粒，据有关资料介绍约为1000，即一个煤样要包含到至少1000个的煤炭颗粒。所以，总样的质量多少就与粒度大小密切相关了。总样的最小质量取决于煤的标称最大粒度以及要求的采样精密度。GB 475-2008中规定的各种分析煤样的最小总样质量见下表。,第五节 总样和子样最小质量,第二章 人工基本采样方案,5.1总样的最小质量,第五节 总样和子

22、样最小质量,第二章 人工基本采样方案,5.1总样的最小质量 当煤的标称最大粒度不在表中时，可以查阅有关的书籍，或者用内插法计算该标称最大粒度下相对应的总样最小质量。举例：当筛分实验确定要采批煤的标称最大粒度为70mm,需要确定所对应的一般分析煤样的总样最小质量，而标准中给出的只有50mm和80mm对应的总样最小质量。那么就应该用内插法计算标称最大粒度为70mm对应的总样最小质量。把标称最大粒度当作自变量x,总样最小质量当作因变量y,假设它们的函数关系符合y=ax+b。已知50mm对应的是170kg,80mm对应的是565kg。把它们带入y=ax+b，求出a（斜率）和b（截距）。然后再将x=70

23、mm带入y=ax+b，求出y。煤中最大粒度不清楚时，应按粒度大于100mm时的规定采取。,第五节 总样和子样最小质量,第二章 人工基本采样方案,5.2子样的最小质量 必须要满足以下两点规定：子样的平均质量,第五节 总样和子样最小质量,子样的绝对最小质量不应小于下面公式的计算值，且最小不得少于0.5kg。,第二章 人工基本采样方案,以上规定意味着，当子样平均质量计算值小于子样最小质量计算值时，采样时应按照子样最小质量计算值采取；当按子样最小质量计算值采样而各子样合成的总质量达不到总样最小质量要求时，要按照制样平均计算质量采取。简单的概括，就是要在子样平均质量计算值、子样最小质量计算值和0.05k

24、g三者之间取最大值，作为采样的的质量。举例：灰分20%的原煤，要在高度约2m的的煤堆上采样，重量1000t,标称最大粒度是80。根据前面所讲，需采最少的子样数为60，需采最小的总样质量为565kg,那么计算子样的平均质量为9.41kg。而子样的最小质量计算值4.8kg，如果按4.8kg采的话就达不到最小的总样质量。这时，就应该按照平均质量为9.41kg来采取。当然，也可以适当增加子样 数，减小子样的平均质量，但是，这样采样工作的工作量增加。,第五节 总样和子样最小质量,第二章 人工基本采样方案,6.1人工采样工具的基本要求为：采样器具的开口宽度应满足下式要求，且不小于30mm：W3d d 煤样

25、的标称最大粒度 采样器容量应至少能容纳1个子样的煤量，且不破试样充满，试样不溢出，不泄漏。子样抽取过程中，不会将大块煤或矸石等推开不采。粘附在采样器上的湿煤尽量少且易除去。采样器应经试验证明采取的煤样无实质性偏倚。,第六节 人工采样工具,第二章 人工基本采样方案,6.2人工采样工具的类型,第六节 人工采样工具,螺杆钻取器的螺距和环距应至少为煤的标称最大粒度的3倍。,采样框由两块平行的边板组成，板间距离至少为被采煤标称最大粒度的3倍，且不小于30mm,边板底缘弧度与皮带弧度接近。,第二章 人工基本采样方案,7.1移动煤流采样 移动煤流采样理论上可在煤流落流中或皮带上的煤流中进行。落流采样法要求煤

26、流量在400 t/h以下，而实际情况的煤流量往往5000 t/h左右。皮带上采样有很大的安全隐患，所以一般不推荐在皮带上的煤流中采样。只要有在不得以的情况下，进行偏倚实验时，才在皮带上采用停皮带采样法采样。停皮带采样法：采样时，将采样框放在静止皮带的煤流上，使两边板与皮带中心线垂直。将边板插入煤流至底缘于皮带接触，然后将俩边板间煤全部收集。,第七节 初级子样采样方法,第二章 人工基本采样方案,7.2静止煤采样 GB 475-2008规定的静止煤采样方法适用于火车、汽车、驳船、轮船等载煤和煤堆的采样。基本要求 静止煤采样应首选在装/堆煤或卸煤过程中进行，如不具备这样的条件，也可以对静止煤直接采。

27、直接从静止煤中采样时，应采取全深度试样或不同深度（上、中、下）的试样；如果能保证煤质均匀，也可以从顶部采样。表面采样时尽可能在新的表面上采，如果经过储存，应将表层剥去0.2m。使用采样工具将子样一次采出，多不扔，少不补。采样时不应人为有意的去取大块或者小颗粒。,第七节 初级子样采样方法,第二章 人工基本采样方案,7.2静止煤采样煤堆采样 GB 475-2008 不推荐直接从大煤堆上采样（配煤不均，装卸过程粒度离析），而应当在堆垛、卸垛或迁移煤堆过程中采样（在堆卸过程中的各层新工作表面上，或在斗式装载机卸下的煤上，或在刚卸下未与主垛合并的小煤堆上，或在小型运输工具如汽车上采样）。当不得以的情况下

28、，且条件允许时也可按下述方法直接在煤堆上采样。但其结果即可能存在较大的偏倚，且精密度较差，不能作为仲裁方法。,第七节 采样方法,第二章 人工基本采样方案,7.2静止煤采样煤堆采样 薄煤堆（厚度小于2m）采样 煤比较均匀时，将煤堆表面分成若干面积相等的小块，小块距离地面要求0.5m,小块的数至少等于应采的子样数。然后从每一小块采取一个全深度煤柱子样或分层子样。,第七节 采样方法,第二章 人工基本采样方案,7.2静止煤采样煤堆采样 煤不均匀时，将煤堆划分成体积相等的若干部分，体积份数至少等于应采的子样数。然后从每一部分采取一个全深度煤柱子样或分层子样。厚煤堆采样 需要进行采样方案的设计，见第三章。

29、,第七节 采样方法,第二章 人工基本采样方案,GB 475-2008（商品煤样人工采取方法）中的基本采样方案规定了不同煤炭品种和不同灰分范围下的采样精密度、基本采样单元、采样单元的煤量，子样数等。但是这些数据都是试验统计值，置信概率只有75%80%，也就是说，在实际的采样过程中，即使按照GB 475-2008来采样，也会有20%25%的批煤的精密度值会偏离规定值，所采的子样数会少于或多于实际应该采的数量。而且，它规定的不同品种煤精密度是一固定值，在商品经济如此发达的今天，已经不能满足要求，因此，在很多情况下需要重新制定采样方案。,第三章 人工专用采样方案的建立,第一节 采样方案制定的依据第二节

30、 采样方案制定需确定的参数第三节 采样方案制定的步骤第四节 采样精密度、煤的变异性第五节 采样方式第六节 采样单元、子样数第七节 总样和子样质量第八节 初级子样采取方法,第三章 人工专用采样方案的建立,第一节 采样方案制定的依据,制定采样方案就是要根据以下因素来决定采样参数：采样的目的：技术评定（粒度），过程控制（配煤），质量控制（品质）被采煤的特性：品种，灰分，均匀性，标称最大粒度 要求试样的类型：全水分煤样，一般分析煤样，共用煤样，粒度分析煤样 采样地点：煤堆，煤流 期望精密度及表达参数：一般以灰分表达,第三章 人工专用采样方案的建立,采样方案制定需要确定以下参数：一批煤划分的采样单元数，

31、即一批煤所需的采取的总样数。每个采样单元的子样数 总样和子样的质量 子样的类型：完整的煤流横断面；全煤柱、深部分层；表层子样 子样采取方式：静止批煤系统采样或随机采样；移动煤流时间基采样（或质量基采样）子样分布：静止批煤子样点的表面或立体分布 子样的合并：直接合并或缩分后合并,第二节 采样方案制定需确定的参数,第三章 人工专用采样方案的建立,第三节 采样方案制定的步骤,第三章 人工专用采样方案的建立,4.1采样精密度 采样精密度根据采样的目的、试样的类型和合同各方的要求确定。采样精密度一般用灰分表示，取干基灰分的十分之一，但是不超过2%。采样精密度确定以后，应进行精密度核验，即在例行采样中用双

32、份采样法或多份采样法来确认精密度是否达到要求。4.2煤的变异性 煤的变异性指煤的不均匀性，在煤炭采样中用初级子样方差和采样单元方差来度量。,第四节 采样精密度、煤的变异性,第三章 人工专用采样方案的建立,4.2煤的变异性 初级子样方差的确定（采制化方差同时测定）用系统采样法从一批煤中至少采取50个子样，将每个子样通过制样系统制备出两份试样（制出第1份试样后，收集弃样，同制样系统制出第2份试样）；然后按例行的制样和化验方法，将每份试样制成一般分析实验煤样，并进行灰分测定。计算出每个子样的双份试样测定值的平均值和差值：,第四节 采样精密度、煤的变异性,第三章 人工专用采样方案的建立,4.2煤的变异

33、性 初级子样方差的确定 计算出制样和化验方差：,第四节 采样精密度、煤的变异性,计算初级子样方差：,第三章 人工专用采样方案的建立,4.2煤的变异性 采样单元方差的确定 从一批煤中的至少20个采样单元中，个采取1个总样，每个总样制出2份试样并化验，计算出制样和化验方差后，在计算出采样单元方差：,第四节 采样精密度、煤的变异性,当没有任何资料情况下，对于灰分，最初可以假定初级子样方差为20，制样和化验方差为0.2，采样单元方差为5。,第三章 人工专用采样方案的建立,4.2煤的变异性 初级子样方差影响因素：初级子样方差取决于煤的品种、标称最大粒度、加工处理和混合程度、子样质量等。对同一煤种来讲，初

34、级子样方差按如下规律变化：随煤的加工深度增加而减小：原煤筛选煤洗选煤 随煤的混合程度增加而减小 随着子样质量的增加而减小，但子样质量增加到一定程度后，影响即可忽略。随着测定参数绝对值的减小而减小,第四节 采样精密度、煤的变异性,第三章 人工专用采样方案的建立,采样可以用连续采样或间断采样方式进行5.1连续采样5.2间断采样（不推荐）当对同一煤源的同一品种的煤进行例行采样时，可用间断采样方式。间断采样除了只限于对同一煤源的同一品种煤进行例行采样应用外，还有以下条件限制：历史质料证明煤炭品质比较均匀 煤的批量较大 要求的精密度不高 经有关各方同意，并在采样报告中注明。,第五节 采样方式,第三章 人

35、工专用采样方案的建立,第六节 采样单元、子样数（连续采样）,6.1采样单元数 按下面公式计算：,GB 475-2008和GB/T 19494.1的专用方案规定大批量煤，如大流量煤流和轮船载煤，以5000t为一基本采样单元（起始采样单元）；小批量煤，如小流量煤流和火车、汽车载煤。以1000t为一基本采样单元。,第三章 人工专用采样方案的建立,6.2每个采样单元子样数的计算批量大于基本采样单元煤量，划分为m个采样单元 每个单元的子样按下面公式计算：,第六节 采样单元、子样数（连续采样）,如计算的数值为无穷大（）或负数，则证明制样和化验方差较大，在已设定的采样单元数（m）下，达不到要求的精密度。此时

36、，或当n大到不切实际时，应用下述方法之一增加采样单元数m：,第三章 人工专用采样方案的建立,a.估计一适当的m值，然后按上式计算n，如计算出的n仍不合适，则再给定一m值，重新计算n，直到n可接受为止；b.设定一实际可接受的最大n值，然后按下式计算m：,第六节 采样单元、子样数（连续采样）,6.2每个采样单元子样数的计算批量大于基本采样单元煤量，划分为m个采样单元,需要时，可将m值调大到一适当值，然后重新计算n。当计算的n小于时，取n。,第三章 人工专用采样方案的建立,第六节 采样单元、子样数（连续采样）,6.2每个采样单元子样数的计算批量大于基本采样单元煤量，仍作为一个采样单元子样数按下面公式

37、计算：,批量小于起始采样单元量，作为一个采样单元 子样数可按比例递减，但各子样合并成的总样质量应符合相应标称最大粒度下的总样最小质量，且最少子样数不应少于个。,6.3初级子样方差和制样化验方差未知,采样单元数和子样数按如下方式确定：假定初级子样方差为20，制样和化验方差为0.2，按上面几个公式计算m和n，并在采样后进行精密度核验，需要时对m和n进行调整。,第三章 人工专用采样方案的建立,第七节 总样和子样质量,总样和子样的最小质量，按照基本采样方案中的要求来确定。,第八节 初级子样采取方法（厚煤堆）,在堆或卸过程中将煤堆分成厚度与采样器最大插入深度相等的若干层,高度为h:,第三章 人工专用采样

38、方案的建立,根据煤堆的质量和堆积的密度估计煤堆的体积：,第八节 初级子样采取方法（厚煤堆）,由煤堆的质量计算出应采的子样数：,煤的堆积密度一般为（0.70.8）t/m3,第三章 人工专用采样方案的建立,根据分层的高度h、子样数n、煤堆的体积V计算每层的子样间距：,第八节 初级子样采取方法（厚煤堆）,于每一层的任意一边、距边线1/2子样间距处采第一个子样，然后以此为起点，以网格分布方法，每隔一个子样间距采取一个子样，直到该层面才完,第三章 人工专用采样方案的建立,如果要进行多单元采样，则可以用层来划分采样单元，并根据最小层的质量来计算子样间隔，各层都按此间隔采样，然后将同层的子样合成一个总样，以

39、各层总样测定结果的（子样数）加权平均值为该对煤的结果。,第八节 初级子样采取方法（厚煤堆）,第四章 机械化采样方案,第一节 概述第二节 采样精密度第三节 采样单元、子样数第四节 子样和总样和质量第五节 初级子样采样方法第六节 采样工具,第四章 机械化采样方案,虽然机械化采样能克服人工采样的缺点，但是，不是任何一种采样机械、任何一台采样设备都可以无条件地用来采样，为了取得代表性的煤样，采样机械的结构、原理和采样程序都应满足一定的要求，而且任何达到设计要求的采样机械还须经试验验证后方可使用。GB/T 19494.1 煤炭机械化采样的第1部分（采样方法）对机械化采样的一些基本的要求做了规定。,第一节

40、 概述,第四章 机械化采样方案,采样精密度根据采样目的、试样类型和合同各方的要求确定。在没有协议精密度情况下可参考下表确定。,第二节 采样精密度,精密度确定后，应在例行采样中用GB/T19494.3所述的多份采样方法来确认精密度是否达到要求。当要求的精密度改变时，应改变采样单元数和每个采样单元的子样数，并重新核验所要求的精密度是否达到；当怀疑被采样煤的变异性增大时，也要对采样精密度进行核验。,第四章 机械化采样方案,3.1采样单元 采样单元的划分方法与人工采样方案相同。3.2采样单元的子样数 采样单元子样数原则按人工采样方案中的几个公式来计算，但是，在没有计算依据资料的情况下，可采用GB/T

41、19494.1 规定的基本采样单元（1000t）最少子样数，见下表。,第三节 采样单元、子样数,第四章 机械化采样方案,不同型式的采样器切割子样的质量可按下面几个公式计算 落流采样器,第四节 子样和总样和质量,螺杆采样器,横过皮带采样器,第四章 机械化采样方案,大多数机械化采样器的初级子样质量都远远超过构成一个总样的质量，为避免试样量过多，一般用在线的设备对初级子样进行缩分。但缩分后子样的最小质量还必须满足以下两个要求：子样的最小绝对质量不应小于下面公式的计算值，且不小0.1kg,第四节 子样和总样和质量,平均最小子样质量(kg),第四章 机械化采样方案,第五节 初级子样采样方法,5.1移动煤

42、流采样 为了使采样有效进行，要尽可能控制皮带负荷和煤流量稳定，特别要防止煤流流量和煤品质发生周期性变化，否则采样周期与煤流流量或品质变化周期重合，会产生很大的偏移。时间基采样,质量基采样,第四章 机械化采样方案,第五节 初级子样采样方法,5.1移动煤流采样 不论是时间基采样还是质量基采样，实际采样时的子样间隔应小于按公式计算时的值，或者将一个采样单元划分成两个采样单元来采，以便获得足够多的子样，保证采样精密度。举例：以一个到港的大列（8160t）为一个采样单元时 时间基采样 T=(60*8160)/(6500*28)=160s 质量基采样 M=8160/28=291t T=M/6500=160

43、s 若将一个到港的大列（8160t）划分为两个采样单元时 时间基采样 T=(60*8160/2)/(6500*28)=80s 质量基采样 M=(8160/2)/28=145t,第四章 机械化采样方案,5.1移动煤流采样 分层随机采样 为了避免采样周期与品质变化周期重合而产生偏倚，可采用分层随机采样。分层随机采样不是按相等的时间和质量间隔采取子样，而是在每个预先划定的采样间隔内，以随机的时间或质量采取子样。举例：时间基采样，预先划定时间间隔为5min，那么系统采样是第一个子样于第一个5min内随机采取，以后每隔5min采取一个子样；而分层随机采样是每个子样都在每个5min间隔内随机采取。随机采取

44、的方法有抽签法和随机指定法等。,第五节 初级子样采样方法,第四章 机械化采样方案,5.1移动煤流采样 分层随机采样 抽签法的具体做法是，将每一间隔从0到5min分成5段：1min、2min、3min、4min、5min。制作5个牌子并变成15号。将牌子放在一个小袋（A）中。开始采样时，先从A袋中抽取一个小牌，按上面的编号从第一个5min间隔内去第一个子样，然后将这个小牌放入另一小袋（B）中。再从A袋中抽取一个小牌，确定第二个时间间隔内的采样时间。以此类推，往复循环，直到采样结束。5.2静止煤采样 采样方法同人工采样方案，只是用到的采样工具不同。,第五节 初级子样采样方法,第四章 机械化采样方案

45、,6.1机械化采样器的基本要求 足够的牢靠，能在预期到的最坏条件下工作。有足够的容量以收集整个子样或让子样全部通过，不溢出。能自我清洗，无障碍（如堵塞），例行运转中只需极少量的维修。能避免样品污染，如停机时杂质进入或采样的煤样滞留。被采煤样的物理化学性质在采样中降到最低程度 被权威性试验证明无偏倚。,第六节 采样工具,第四章 机械化采样方案,6.2机械化采样器的基本类型 落流采样器 横过皮带采样器 机械螺杆,第六节 采样工具,第四章 机械化采样方案,6.3机械化采样系统基本结构 采样系统主要由初级采样 器、制样系统（包括给料机、破 碎机和缩分器）、试样接收器、弃煤返回装置等构成。结构示例,第六节 采样工具,第四章 机械化采样方案,6.3机械化采样系统结构示例,第六节 采样工具,专题（一）商品煤样的采取方法,大家辛苦了！,谢谢！,