1、胶带中部采样系统偏倚试验与精密度测定研究杨文承（国能榆林能源有限责任公司，陕西 榆林）摘 要：从试验煤种、相关参数、试验大纲、试验步骤等方面介绍了郭家湾煤矿胶带中部采样系统灰分偏倚试验；从基本情况、试验程序、制样、化验等方面分析了胶带中部采样系统干基灰分精密度测定方法，并依据 .对采样系统偏倚试验和精密度测定进行了数据处理分析。结果表明，该胶带中部采样系统在相应的最大允许偏倚（值为.）下，灰分可接受为无实质性偏倚；对于期望精密度 预期.，灰分测定平均值的真实精密度优于期望精密度，总精密度符合要求。关键词：煤样；采样系统；偏倚试验；精密度测定；无实质性偏倚中图分类号：文献标识码：文章编号：（）（
2、.，.，）：，；，.（.），；.，：；收稿日期：.作者简介：杨文承（），男，陕西榆林人，年毕业于陕西科技大学化学工程与工艺专业，工学学士，国能榆林能源有限责任公司工程师。引用格式：杨文承 胶带中部采样系统偏倚试验与精密度测定研究 煤炭加工与综合利用，（）：，近年来，随着我国煤炭产业的快速发展，煤炭机械化采制样设备在煤矿、煤炭中转集运站台及港口、用煤单位等得到了广泛普及应用。目前市场上主要应用的是安装在汽车、火车上静止煤采制样的门式或桥式采样机和移动煤流采制样的胶带中部或端部采样机。机械化采制样较人工采制样降低了人员劳动强度，增强了安全保障，提高了采制样效率，样品代表性更好，检测数据的市场公信力
3、高。基于此，国能榆林能源有限责任公司在郭家湾煤矿火车装车塔楼内安装了一套煤炭胶带中部采样系统，该系统启动采样后，横跨在输煤胶带上的初级采样器，按设定的时间间隔旋转一周，采取一个初级子样，被采取的煤样经溜管落在胶带给料机上。经给料机均匀输送入一级破碎机，破碎后的煤样落入一级缩分胶带旋转刮扫式缩分器。按设定的缩分比缩分煤样，缩分后的煤样进入二级破碎机，经二级破碎机破碎后的煤样进入煤炭加工与综合利用 .，旋转缩分器，缩分后的样品经溜管进入集样器，缩分后的弃样由提升机返回至装车塔楼缓存仓进行外运销售。为验证该系统在日常使用条件下所采集的样品是否存在实质性偏倚，精密度是否符合相关国标要求，是否具有代表性
4、，在此将通过实验数据进行分析评判。试验前严格按照设备手册对胶带中部采样系统进行检查维护，确保其符合采样标准要求，且设备性能与说明书相符。灰分偏倚试验.试验煤种和相关参数郭家湾煤矿煤种属于烟煤中的长焰煤不粘煤范畴，经过筛选加工，主要煤炭产品为标称最大粒度 的筛选混煤。试验所选用煤炭干基灰分约、全水分约，标称最大粒度约，以干基灰分作为偏倚试验的参数，取干基灰分最大允许偏倚 值为.，测定胶带中部采样系统采取的煤样和参比样是否存在显著性差异。胶带中部采样系统主要性能和技术参数详见表。表 胶带中部采样系统主要性能和技术参数设备制造商及型号煤炭科学技术研究院有限公司 采样头形式旋转刮扫式每点采样量 取样间
5、隔时间 适应粒度 出料粒度 集样罐数量 个.试验大纲偏倚试验大纲详见表。.试验步骤（）胶带中部采样系统采样：在带煤正常载荷胶带运行条件下，用胶带中部采样系统采取样品，每采取一个初级子样经采制样装置破碎缩分至粒度小于 的试验煤样，将该煤样编号为，作为系统留样。（）参比法采样：在停胶带条件下，在胶带中部采样系统所采煤样旁边且输送煤炭未被破坏部位，通过人工条带截取法采取参比煤样，编号为。（）将 和 作为一个子样对，依次按照上述操作采取 对试样。（）按照 煤样制备方法将所采取的系统样和参比样均制备成一个一般分析试验煤样和全水分煤样。（）对样品进行化验。一般分析试验煤样按照 煤的工业分析方法 分别测定系
6、统样和参比样的空干基水分 和空干基灰分，并计算出；全水分试样依据 测定。表 偏倚试验大纲鉴定项目胶带中部采样系统偏倚试验采样地点榆林能源公司郭家湾火车装车站塔楼内测定参数灰分参比采样方法人工条带截取法样品对构成子样对样品组数目（）总质量缩分比.试验数据及处理.灰分偏倚试验数据处理灰分 最 大 允 许 偏 倚 （干 基 灰 分）设 为.，灰分偏倚试验数据及处理详见表。表 灰分偏倚试验数据及处理序号系统样 参比样 差值.年第 期杨文承：胶带中部采样系统偏倚试验与精密度测定研究.离群值检验由表 数据可知，可疑值来自第 组样品，.，则：.（.）.从 .中表 查得 时，临界值.，现 临界值，证明该可疑值
7、非离群值，予以保留。.差值独立性检验将表 中的 由小到大排序，结果见表。表 测定中值的数据排列序号序号.中位值为第 号与第 号的平均值，为.。按照表 顺序排列，从每组的差值减去中位值，所得值为正的，计为“”，所得值为负的，计为“”。差值符号每由“”变“”或由“”变“”一次，增加一个运算群数，计算运算群数见表。由表 可知，运算群数，正号组数和负号组数相等，即 ，查 .中表，显著性下限值，上限值，现，落在 与 之间，表明系统样和参比样间干基灰分的差值可接受为相互独立。.所需试样对数核对由表 数据可知，系统样和参比样干基灰分差值 标准差.，则：.查 .中表 得，.时，现 ，所需试样对数符合标准要求，
8、可以进行以下统计分析。表 测定群数的数据序号中位值符号群数.灰分偏倚评定由表 结果可知，.（），故进行以下检验。与 是否有显著性差异检验：.查 .中表 得，（）.，证明胶带中部采样系统灰分偏倚显著小于（.），即试验结果证明被检采样装置不存在实质性偏倚。与 是否有显著性差异检验：.查 .中表 得，（）.，证明 与 无显著性差异，被检胶带中部采样系统可接受为无偏倚。采样机存在的最大偏倚：.煤炭加工与综合利用 年第 期.灰分偏倚评定结论相对于最大允许偏倚（.，干基灰分），该胶带中部采样系统不存在实质性偏倚。胶带中部采样系统采取的系统样灰分与参比样灰分之差的平均值与 无显著性差异，该系统可接受为无偏倚
9、。对于该试验煤种，胶带中部采样系统存在的最大灰分偏倚在 概率下为.。该胶带中部采样系统可接受为无灰分偏倚。精密度测定.基本情况精密度测定的试验依据为 .煤炭机械化采样 第 部分：精密度测定和偏倚试验。采样地点依旧在胶带中部采样系统现场，测定的参数为干基灰分；试验用煤粒度、干基灰分平均值为.，期望精密度按 .中表 规定，期望精密度取 预期.；采取双份子样 对。.试验程序.试验煤样的采取郭家湾火车装车站塔楼内例行采样时，以一列火车煤作为一个采样单元进行采样，例行初级子样采样间隔为，试验初级子样采样间隔为。在胶带中部采样系统正常工作运行状态下，采取的子样经破碎缩分进行样品制备，将收集到的留样按奇数和
10、偶数分别合并成两个煤样 和，将 和 组成一个样品对，重复上述操作，共收集 对煤样。.制样按照 煤样制备方法 将所取的煤样制备成一般分析试验煤样。.化验按照 煤的工业分析方法分别测定 和，计算出。.试验数据处理.试验数据见表。.计算干基灰分标准差 和精密度 灰分测定方差：.标准差：.置信概率下单个采样单元精密度：.（）整批（个采样单元）灰分平均值的精密度：.（）表 精密度试验数据试样对号试样 试样.精密度范围估算用精密度点估算值 和因数、计算精密度的上限和下限，查 .中表 得.，.，则：精密度上限 .（）精密度下限 .（）因此，在该批煤以 个采样单元采样下，灰分测定平均值的真实精密度在 置信概率
11、下落在.和.范围内。.精密度判定期望精密度取 预期.；由于 预期，说明实际精密度优于期望精密度。.总精密度试验结论对于所使用的采样方案（预期.），总精密度优于期望精密度（预期.），该胶带中部采样系统的总精密度符合要求。结 论相对于最大允许偏倚（.，干基灰分），该胶带中部采样系统不存在实质性偏倚；对于期望精密度 预期.，灰分测定平均值的真实精密度优于期望精密度，该胶带中部采样系统的总精密度符合要求。由上可知，国能榆林（下转第 页）年第 期杨文承：胶带中部采样系统偏倚试验与精密度测定研究复治理方面取得了阶段性的成效。在双碳目标指引下，进一步调整土壤结构，利用光伏加农业的新能源方式改造新型的排土场，
12、为排土场减少碳排放、提高碳汇能力和调整抚顺的能源结构等多方面创造更多的环境效益。抚矿排土场生态修复为大型煤矿企业排土场的生态修复提供了一个可靠的实践经验，以此促进煤炭行业在保证能源供给的同时更好地兼顾环境效益和社会责任，为资源枯竭后还社会一个绿水青山的未来而筹谋。参考文献 王玉海 矸石场多元化生态修复及环保达标整治研究 中国化工贸易，（）：陈宏贵，郑海军，华绍广 排土场资源综合利用对大气环境的影响研究 现代矿业，（）：，王雪峰，张 博，肖瑶，等 抚顺西露天矿排土场不同岩石风化土中多环芳烃污染特征 露天采矿技术，（）：袁岗成 排土场绿化及生态修复种植研究 以云南先锋煤矿代理堡箐排土场为例 农村科
13、学实验，（）：李富平，贾淯斐，夏 冬，等 石矿迹地生态修复技术研究现状与发展趋势 金属矿山，（）：李全生，韩 兴，赵英，等 露天煤矿植被修复关键技术集成与应用研究 以胜利露天矿外排土场为例 环境生态学，（）：赵传鹏，杨 健，姚俊伟，等 露天矿排土场生态修复与植被重建技术分析 世界有色金属，（）：田占良 碳中和视角下露天废弃矿山生态修复技术优化 能源与环保，（）：卞正富，于昊辰，韩晓彤 碳中和目标背景下矿山生态修复的路径选择 煤炭学报，（）：李树志，李学良，尹大伟 碳中和背景下煤炭矿山生态修复的几个基本问题 煤炭科学技术，（）：冀中能源峰峰集团有限公司，河北环境工程学院 一种煤矸石山生态修复方法
14、：郭冬艳，杨 繁，高兵，等 矿山生态修复助力碳中和的政策建议 中国国土资源经济，（）：刘 峰，郭林峰，赵路正 双碳背景下煤炭安全区间与绿色低碳技术路径 煤炭学报，（）：胡振琪，赵艳玲 矿山生态修复面临的主要问题及解决策略 中国煤炭，（）：王 晶，魏忠义 复垦土地利用变化对生态环境效益的影响 以抚顺西露天矿西排土场为例 第十五届中国科协年会论文集 北京：中国科学技术协会，：（上接第 页）能源有限责任公司郭家湾煤矿火车装车站塔楼内胶带中部采样系统经过偏倚试验和精密度测定分析验证，符合国标要求，整套装置所采取的样品具备良好的代表性。参考文献 国家标准化管理委员会 .煤炭机械化采样 第 部分：采样方法
15、 国家标准化管理委员会 .煤炭机械化采样 第 部分：精密度测定和偏倚试验 唐 晶，杨家富，王小阳 金鸡岩火车采制样系统偏倚试验研究 煤质技术，（）：王良东，李春艳 机械采样装置偏倚试验方法探讨 煤质技术，（）：，谢恩情，孙 刚 煤炭采样机偏倚试验中最大允许偏倚（）的研究 煤炭学报，（.）：唐 晶 金鸡岩火车机械化采样机精密度测定 煤质技术，（）：曹 江，雷咏梅 灰分测定精密度检查方法对比研究 露天采矿技术，（）：刘建平 煤炭采样精密度影响因素分析 煤质技术，（.）：曹江，雷咏梅 灰分测定精密度检查方法对比研究 露天采矿技术，（）：牛秀荣，回尹斌 自动采样机在斜沟选煤厂原煤采制中的应用 煤炭加工与综合利用，（）：李阿卫，张景香，张兰兰 联合制样机精密度和偏倚的评定 煤质技术，（）：，年第 期赵 鑫，等：双碳目标背景下抚矿排土场生态修复实践
