ความถูกต้องของการทดสอบถ่านหินไม่ได้ขึ้นอยู่กับเครื่องมือทดสอบและขั้นตอนการปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการรวบรวมและการเตรียมตัวอย่างถ่านหินด้วย - ตัวอย่างถ่านหินเป็นพื้นฐานของการทดสอบ หากตัวอย่างถ่านหินขาดความเป็นตัวแทนและการเตรียมการไม่ได้มาตรฐาน ไม่ว่าการดำเนินการทดสอบในภายหลังจะแม่นยำเพียงใด ก็จะนำไปสู่การบิดเบือนของผลการทดสอบ ซึ่งจะทำให้การตัดสินใจด้านการผลิตและการค้าขององค์กรเข้าใจผิด ตามสถิติอุตสาหกรรม ข้อผิดพลาดในการวัดค่าความร้อน กำมะถัน เถ้า และตัวชี้วัดอื่นๆ ที่เกิดจากการสุ่มตัวอย่างถ่านหินคิดเป็นประมาณ 96% ของข้อผิดพลาดทั้งหมด จะเห็นได้ว่าการสุ่มตัวอย่างถ่านหินเป็นส่วนสำคัญของการทดสอบถ่านหิน ลิงค์ บทความนี้จะแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับประเด็นทางเทคนิคหลัก กระบวนการมาตรฐาน ปัญหาการเลือกทั่วไป และวิธีการหลีกเลี่ยงของการสุ่มตัวอย่างถ่านหิน เพื่อช่วยให้องค์กรต่างๆ ปรับปรุงความถูกต้องของการทดสอบจากแหล่งที่มา
หลักการสำคัญของการสุ่มตัวอย่างถ่านหินคือ "ตัวแทน" กล่าวคือ ตัวอย่างถ่านหินที่เก็บรวบรวมสามารถสะท้อนถึงลักษณะคุณภาพของถ่านหินทั้งชุดได้อย่างแท้จริง และตัวอย่างถ่านหินที่เตรียมไว้สามารถสะท้อนองค์ประกอบและคุณสมบัติของตัวอย่างถ่านหินดั้งเดิมได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น GB/T จึงต้องปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด 474-2008 "วิธีการเตรียมตัวอย่างถ่านหิน" และ GB/T 475-2008 "วิธีการเก็บตัวอย่างถ่านหินเชิงพาณิชย์ด้วยตนเอง" ข้อกำหนดมาตรฐาน กระบวนการทั้งหมดของการดำเนินงานที่ได้มาตรฐานเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดของมนุษย์
ประการแรกคือประเด็นหลักของเทคโนโลยีการเก็บตัวอย่างถ่านหิน แกนหลักของกระบวนการรวบรวมคือ "การกระจายจุดที่สม่ำเสมอและการสุ่มตัวอย่างทางวิทยาศาสตร์" วิธีการสุ่มตัวอย่างของโหมดการขนส่งที่แตกต่างกัน (รถไฟ รถยนต์ กองถ่านหิน) แตกต่างกัน ข้อกำหนดเฉพาะมีดังนี้:
การสุ่มตัวอย่างการขนส่งถ่านหินโดยรถไฟ: ตู้โดยสารแต่ละตู้เป็นหน่วยสุ่มตัวอย่าง และจุดสุ่มตัวอย่างจะกระจายอย่างสม่ำเสมอที่มุมทั้งสี่ของตู้โดยสารและ 5 ตำแหน่งตรงกลาง โดยมีความลึกไม่น้อยกว่า 0.4 เมตร เพื่อหลีกเลี่ยงการสุ่มตัวอย่างจากพื้นผิวเท่านั้น (ตัวอย่างถ่านหินบนพื้นผิวออกซิไดซ์ได้ง่าย สูญเสียน้ำ และไม่สามารถสะท้อนคุณภาพถ่านหินภายในตู้โดยสารได้) ปริมาณการสุ่มตัวอย่างของแต่ละตู้โดยสารไม่น้อยกว่า 1 กก. และปริมาณการสุ่มตัวอย่างถ่านหินทั้งหมดจะถูกกำหนดตาม แบทช์ (เมื่อแบทช์ ≤1000t ปริมาณการสุ่มตัวอย่างทั้งหมดไม่น้อยกว่า 10 กก. เมื่อแบทช์ > 1000t ปริมาณการสุ่มตัวอย่างเพิ่มขึ้น 5 กก. ต่อ 1,000t ที่เพิ่มขึ้น)
การสุ่มตัวอย่างการขนส่งถ่านหินโดยรถยนต์: รถแต่ละคันเป็นหน่วยสุ่มตัวอย่าง และจุดสุ่มตัวอย่างจะกระจายอยู่ที่ด้านหน้า ตรงกลาง และด้านหลังของรถ โดยมีความลึกไม่น้อยกว่า 0.3 เมตร ปริมาณการสุ่มตัวอย่างของรถแต่ละคันไม่น้อยกว่า 0.5 กก. และจำนวนการสุ่มตัวอย่างทั้งหมดไม่น้อยกว่า 10 กก.
การสุ่มตัวอย่างกองถ่านหิน: การสุ่มตัวอย่างกองถ่านหินควรหลีกเลี่ยงการสุ่มตัวอย่างที่ด้านบน ด้านล่าง และขอบของกอง (คุณภาพถ่านหินในตำแหน่งเหล่านี้มีความอ่อนไหวต่อการปนเปื้อนหรือการเกิดออกซิเดชัน) จุดสุ่มตัวอย่างจะกระจายอย่างสม่ำเสมอในรูปของตาราง ความลึกไม่น้อยกว่า 0.5 ม. และจำนวนจุดสุ่มตัวอย่างจะขึ้นอยู่กับกองถ่านหิน กำหนดปริมาตร (เมื่อปริมาตร ≤100m3 จะมีจุดสุ่มตัวอย่างไม่น้อยกว่า 5 จุด เมื่อปริมาตร >100m3 จะมีการเพิ่มจุดสุ่มตัวอย่างทุกๆ 50m3 ที่เพิ่มขึ้น) ปริมาณการสุ่มตัวอย่างของแต่ละจุดสุ่มตัวอย่างจะต้องไม่น้อยกว่า 1 กก. และปริมาณการสุ่มตัวอย่างทั้งหมดจะต้องไม่น้อยกว่า 15 กก.
เมื่อสุ่มตัวอย่าง ควรสังเกตว่าเครื่องมือสุ่มตัวอย่างควรใช้เครื่องเก็บตัวอย่างสแตนเลสหรือทองแดงเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องมือเหล็กปนเปื้อนตัวอย่างถ่านหิน (ตะไบเหล็กจะส่งผลต่อผลการทดสอบกำมะถันและเถ้า) หลังจากการสุ่มตัวอย่าง ให้ใส่ตัวอย่างถ่านหินลงในถุงที่ปิดสนิทใน เวลาและทำเครื่องหมายเวลาสุ่มตัวอย่าง สถานที่ แบทช์ และข้อมูลอื่น ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของตัวอย่างถ่านหิน การสูญเสียน้ำ หรือการผสมสิ่งสกปรก
ประการที่สองคือประเด็นทางเทคนิคของการเตรียมตัวอย่างถ่านหิน แกนหลักของการเตรียมตัวอย่างถ่านหินคือ "การบด การคัดกรอง การผสม และการหดตัว" โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อแปรรูปตัวอย่างถ่านหินดั้งเดิมให้เป็นตัวอย่างถ่านหินวิเคราะห์ที่มีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอและเป็นตัวแทน (ขนาดอนุภาค ≤ 0.2 มม.) กระบวนการเฉพาะและข้อกำหนดทางเทคนิคมีดังนี้:
การบด: บดตัวอย่างถ่านหินดั้งเดิมที่เก็บรวบรวมให้มีขนาดอนุภาค ≤25 มม. เพื่อขจัด gangue และสิ่งสกปรกในนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งเจือปนที่ส่งผลต่อผลการทดสอบ หลีกเลี่ยงการบดตัวอย่างถ่านหินมากเกินไปในระหว่างกระบวนการบด (การบดมากเกินไปจะนำไปสู่การเกิดออกซิเดชันของตัวอย่างถ่านหิน) และหลีกเลี่ยงการบดที่ไม่สมบูรณ์ (ตัวอย่างถ่านหินอนุภาคขนาดใหญ่ไม่สามารถผสมได้อย่างสม่ำเสมอ)
การคัดกรอง: ใช้ตะแกรงมาตรฐาน (25 มม. 13 มม. 6 มม. 3 มม. 0.2 มม.) เพื่อคัดกรองตัวอย่างถ่านหินที่บดแล้วเพื่อขจัดบล็อกถ่านหินที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดของขนาดอนุภาคเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดอนุภาคของตัวอย่างถ่านหินมีความสม่ำเสมอ ในระหว่างกระบวนการคัดกรอง หากมีบล็อกถ่านหินจำนวนมากบนตะแกรง จำเป็นต้องบดใหม่แล้วกรองจนกว่าจะผ่านตะแกรงที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
การผสม: ใส่ตัวอย่างถ่านหินที่ผ่านการคัดกรองลงในเครื่องผสมและผสมให้เข้ากันเพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละองค์ประกอบในตัวอย่างถ่านหินมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่เกิดจากความแตกต่างของคุณภาพถ่านหินในท้องถิ่น เวลาในการผสมไม่น้อยกว่า 5 นาที และต้องทำซ้ำเมื่อผสมด้วยมือ พลิกเพื่อให้แน่ใจว่าการผสมสม่ำเสมอ
การหดตัว: การหดตัวคือการลดตัวอย่างถ่านหินที่ผสมอย่างสม่ำเสมอตามสัดส่วนที่กำหนดเพื่อให้ได้ตัวอย่างถ่านหินที่วิเคราะห์ตัวแทน วิธีการหดตัวที่ใช้กันทั่วไปคือวิธีควอไทล์ ขั้นตอนการหดตัว: กระจายตัวอย่างถ่านหินที่ผสมอย่างสม่ำเสมอให้เป็นรูปทรงเค้กกลมที่มีความหนาสม่ำเสมอ แบ่งออกเป็นสี่ส่วนเท่าๆ กันด้วยแบบจำลองกากบาท ลบสองส่วนในแนวทแยง เก็บอีกสองส่วน และย่อซ้ำจนกว่าคุณภาพของตัวอย่างถ่านหินจะตรงตามข้อกำหนดในการวิเคราะห์ (โดยทั่วไป การวิเคราะห์คุณภาพของตัวอย่างถ่านหินไม่น้อยกว่า 100 กรัม) ในระหว่างกระบวนการหดตัว จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวอย่างถ่านหินถูกจัดเรียงอย่างสม่ำเสมอและแม่นยำ เพื่อหลีกเลี่ยงการเป็นตัวแทนของตัวอย่างถ่านหินที่ไม่เพียงพอซึ่งเกิดจากการเบี่ยงเบนของสัดส่วนการหดตัว .
การอบแห้ง: ตัวอย่างถ่านหินที่หดตัวจะต้องทำให้แห้งด้วยอากาศ ตัวอย่างถ่านหินจะถูกวางราบในจานตื้นที่มีความหนาไม่เกิน 10 มม. และวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิห้อง (20±5°C) และความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 60% และแห้งตามธรรมชาติจนถึง น้ำหนักคงที่ หากความชื้นของตัวอย่างถ่านหินสูงเกินไป สามารถวางในกล่องอบแห้งที่อุณหภูมิ 45-50°C เพื่อทำให้แห้งเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของตัวอย่างถ่านหินและค่าความร้อนที่ลดลงเนื่องจากการอบแห้งที่อุณหภูมิสูง
ปัญหาทั่วไปและวิธีการหลีกเลี่ยงในกระบวนการเก็บตัวอย่างถ่านหินมีดังนี้
ปัญหาที่ 1: การกระจายของจุดสุ่มตัวอย่างไม่สมเหตุสมผลและตัวอย่างถ่านหินไม่ได้เป็นตัวแทน ตัวอย่างเช่นการสุ่มตัวอย่างจากพื้นผิวของกองถ่านหินและด้านบนของห้องโดยสารโดยไม่สนใจความแตกต่างของคุณภาพถ่านหินภายในส่งผลให้ผลการทดสอบไม่สอดคล้องกับคุณภาพถ่านหินจริง วิธีการหลีกเลี่ยง: ปฏิบัติตามข้อกำหนดของมาตรฐานแห่งชาติอย่างเคร่งครัดตามโหมดการขนส่งและปริมาณกองถ่านหินจัดจุดสุ่มตัวอย่างอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าจุดสุ่มตัวอย่างครอบคลุมตำแหน่งที่แตกต่างกันของถ่านหินทั้งชุดและความลึกตรงตามข้อกำหนด
คำถามที่ 2: สิ่งเจือปนหรือออกซิเดชันถูกผสมในระหว่างการเตรียมตัวอย่างถ่านหิน ตัวอย่างเช่นการสึกหรอของเครื่องมือบดทำให้เกิดตะไบเหล็กการสัมผัสกับสิ่งสกปรกในระหว่างกระบวนการหดตัวหรือการสัมผัสกับตัวอย่างถ่านหินในอากาศเป็นเวลานานทำให้เกิดการเกิดออกซิเดชันส่งผลให้เกิดการเบี่ยงเบนในผลการทดสอบกำมะถันเถ้าและความร้อน วิธีการหลีกเลี่ยง: ใช้เครื่องมือสุ่มตัวอย่างและบดที่มีคุณภาพเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของตะไบเหล็ก ปิดผนึกในเวลาระหว่างการเตรียมตัวอย่างถ่านหินเพื่อลดระยะเวลาการสัมผัส ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นเมื่อแห้งเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชัน
ปัญหาที่ 3: อัตราส่วนการหดตัวที่ไม่เหมาะสมและตัวอย่างถ่านหินไม่เพียงพอ หากอัตราส่วนการหดตัวมีขนาดใหญ่หรือเล็กเกินไป ตัวอย่างถ่านหินจะไม่สามารถสะท้อนคุณภาพถ่านหินดั้งเดิมได้ ตัวอย่างเช่น หากอัตราส่วนการหดตัวมีขนาดเล็กเกินไปและปริมาณตัวอย่างถ่านหินไม่เพียงพอ ผลการทดสอบจะผันผวนมากเกินไป วิธีการหลีกเลี่ยง: การหดตัวตามวิธีควอไทล์อย่างเคร่งครัด กำหนดจำนวนและสัดส่วนของการหดตัวตามจำนวนตัวอย่างถ่านหินทั้งหมด และตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณภาพของตัวอย่างถ่านหินหลังจากการหดตัวเป็นไปตามข้อกำหนดการวิเคราะห์
คำถามที่ 4: การเก็บตัวอย่างถ่านหินอย่างไม่เหมาะสมทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติ หลังจากรวบรวมและเตรียมตัวอย่างถ่านหินแล้วหากไม่ได้ปิดผนึกและเก็บไว้จะทำให้สูญเสียน้ำออกซิเดชันลดค่าความร้อนและเพิ่มปริมาณเถ้า วิธีการหลีกเลี่ยง: วิเคราะห์การจัดเก็บตัวอย่างถ่านหินในเครื่องอบแห้งและเก็บไว้ไม่เกิน 7 วัน ตัวอย่างถ่านหินดั้งเดิมถูกปิดผนึกและเก็บไว้ในที่แห้งและเย็นและเก็บไว้ไม่เกิน 30 วันเพื่อหลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรงและสภาพแวดล้อมที่ชื้น
การสุ่มตัวอย่างถ่านหินเป็น "ประตูแรก" ของการทดสอบถ่านหิน โดยการทำงานที่ดีในการสุ่มตัวอย่างถ่านหินเท่านั้นที่เราสามารถมั่นใจได้ถึงความถูกต้องของผลการทดสอบที่ตามมา องค์กรควรเสริมสร้างการฝึกอบรมวิชาชีพของบุคลากรในห้องปฏิบัติการสร้างมาตรฐานกระบวนการสกัดและการผลิตตรวจสอบเครื่องมือและอุปกรณ์การขุดอย่างสม่ำเสมอหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดจากแหล่งที่มาและให้การสนับสนุนข้อมูลการทดสอบที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตและการค้า