摘要：煤质检验是非常专业且系统性的工作，工作环节很多内容较为复杂。现状下，煤质检验存在诸多方面的误差，这显然会对煤质检验结果的准确性及科学性造成极大的影响。本课题笔者在分析煤质检验中所存在的误差的基础上，进一步对其误差的相关控制措施进行了探究，希望以此为煤质检验水平的提升提供一些具有价值性的参考依据。
关键词：煤质检验；检验误差；检验效率；提高效率
引言
煤是古代的植物经过了若干年的化学和物理变化而形成的固体可燃物，其形成的过程较为复杂，而且具有不可再生性，但由于所形成的物质及环境不同，所以煤质也有很大差别。煤炭在我国的生产生活中利用率较高，所以为了有效的满足生产和生活中的不同需求，需要对其成分和性质进行测定，从而及时了解煤的性质和变化规律，所以需要对煤质进行分析和测试，使其在利用过程中能够发挥其最大的性能。当前对煤质进行检测都是由专门的煤质检测室来进行的，所以做为煤质检验人员的职责是十分重大的，检测的准确性与否直接关系着企业产品的质量，一旦出现较大的误差，则会导致用户的不满意，给企业带来负面的影响，所以做好煤质检验，有效的控制检测误差是非常必要的。
1煤质检验作用的特点
煤是一种固体可燃物，它的主要组成元素是C、H、O、N和S等。由于沉积物质、原始物质和形成时间的不同导致生成不同性质的煤。煤炭作为人们生活中必不可少的能源，用途非常广泛。不同种类的煤炭，其具体的利用方法及技术方面要求也不尽相同。因此，为合理利用煤炭，煤质分析及相关产品检测非常重要。通过煤质检验能了解煤炭结构，分析试验方法能正确显示化验对象的性质，从而能更好地掌握煤质变化规律；通过进行煤质检验能测定煤炭的成分及性质，能准确控制煤炭生产质量；煤质检验能通过各种比较科学的方法进行测验，具有准确性及可重复性；煤质检验的方法和设备比较简单，可实现标准化操作。
2煤质检验中所产生误差表示方法及分类
2.1对误差的表示方法
煤质检验测量值中误差的表示方法分为绝对误差和相对误差两种。绝对误差即测量结果与样品的实际值之间的差值，其在煤质检验和测量工作中的实际意义为测量值相对真实值的偏离情况，绝对误差的特点为在取值方面有正负之分。相对误差在应用中一般采取绝对误差与测量平均值之间的比值来表示，其实际反映了测量的准确程度，在一定程度上可体现出操作的规范性。由于比值表示的特点，相对误差也被称为百分误差。
2.2煤质检验误差分类
在煤质检验过程中产生的误差可以分为系统误差和随机误差两大类型。
2.2.1系统误差又称为规律误差，系统误差是测试结果中误差的主要来源。它是由固定原因造成的误差，遵循一定的规律，在煤质检验结果中表现为化验结果的数值在标准值上下浮动，多次测量结果或是全部偏高，或是全部偏低。在煤质检测过程中，系统误差主要是由仪器、试剂、测量方法等造成的。有关系统误差产生的原因，一般而言，主要是由以下几个方面：首先是方法误差，主要是方法不够完善而导致的；二是仪器误差，是由于使用率没有通过校准的实验仪器测出所致；三是试剂误差，试剂的纯净度不够或者是使用了含有杂质的试验制剂导致；四是操作误差，其主要来源于捡验人员固有的不规范操作等造成的。当重复化验时．它在测试过程中按一定的规律重复出现，而且总是比真实值偏高或偏低。
2.2.2随机误差也称偶然误差，在实验的过程中，随机误差是不可避免的。它是由一些随机的、偶然的、不确定的原因（比如环境变化、电流、电压等意外因素）造成的，没有规律可循，化验结果数值表现差异较大，多次测量结果可能高于真实结果，也可能低于真实结果。它具有单峰型、对称性、有界性和抵偿性等特点。产生的原因可能是仪器设备的故障，可能是人为操作失误，也可能是测量环境导致的。与系统误差不同，偶然误差能够通过多次反复的测定，客观的发现绝对值正负号出现的机会之间的关系，因而，偶然误差是可以通过多次平行的测定用来达到减少或者消除偶然误差的目的。
3煤质检验中误差因素
3.1煤质采样误差
煤样的采取是煤质检验工作的第一步，也是煤质检验过程中产生误差最大的环节，大量的煤质检验实践表明，煤样采取过程中出现的误差占整个煤质采制化总误差的80%左右。在实际工作中，产生采样误差的原因很多。归结起来，大致有以下几个方面:(1)采样过程中，在不具代表性的煤层部位进行采样，没有遵循均匀布点，使每一部分都有机会被采出的原则。例如在煤场煤堆采样，仅仅在煤层的底部进行采样。(2)采样单元不符合要求，即未按国标要求确定采样单元。(3)采样工具不符合要求。如在火车皮顶部采样，使用的采样铲太小，以至采不到粒度较大的煤块。(4)采取煤样的子样数目及质量不符合煤质检验的要求。例如在煤流、汽车、煤堆处采样，未按照国标采取相应子样数和相应粒度级的子样质量。
3.2制样过程不理想
煤炭在采样后，数量和质量不能满足煤质检验的要求，这时需要对煤质进行制样处理，煤质制样过程中产生的误差占整个煤质采制化总误差的16%。在制样的过程中，如果操作不当，就会产生误差。煤质制样包括破碎、混合、缩分和干燥等环节，任何一个环节都会由于操作不当产生误差。破碎环节：在破碎煤块时，混入了其他物质或者损失煤块的一部分，就会导致样本不具有代表性。导致后期在样品检验时，检测数据结果出现偏差。混合环节：混合煤样时，人工混合导致的混合不均匀，引起制样的误差。例如：在对煤质进行全硫测定时，由于人工在混合煤样不均匀，造成全硫测定数据不一。缩分环节：缩分煤样时，没有做好煤样的保留和舍弃工作，引起制样的误差。或是制作样本没有按照规范流程进行制取，造成保留后的样本不满足检测要求。干燥环节：干燥样本时，不能合理地控制干燥温度，导致煤样发生化学反应，从而影响检测结果。其他环节：样本制备相互混杂污染、标签贴错等。这些操作都是导致煤质检验结果出现误差的直接因素，最终影响煤质检验的准确性。
3.3环境及仪器影响误差
在进行煤质检验时，温度、气压、磁场、光照等外界环境都会对检验过程产生影响。高温、高压等会使测量和开采的工具变形，造成检验误差；在进行测量时，磁场的突变会严重影响测量的结果，甚至导致结果错误。因此，在煤质采样之前，先确定周围的环境是否有利于煤样的开采。仪器的使用也是导致煤质检验误差的重要因素，煤质检验过程中使用的是精密仪器，仪器在使用过程中如使用和维护不当，会导致仪器的精度下降，直接影响煤质的检验结果。因此，化验仪器要由专业人员管理和维护，定期进行检定和校准，根据检测室的实际情况，制定仪器设备期间核查计划，进行期间核查，保证仪器运转正常，满足检测要求。
3.4煤质检验过程的误差分析
煤质检验是最后一个环节，这一环节出现误差的可能性是最低的，仅为整个煤质采制化总误差的4%。在煤样检验过程中，出现误差的大致有以下几个方面：（1）没有使用国家标准规定的分析方法进行分析；（2）分析使用的设备精确性不高，或是精度受到其他因素的影响而降低，或是产生了读数、记录数据误差；（3）分析人员缺乏专业的分析化验理论知识和操作技能，责任心较弱，态度不够严谨；（4）缺乏严格的煤质检验规章制度或是执行不到位。
3.5人员操作中造成的误差
人员操作中可能出现读数误差、目视误差等随机误差，这些现象对测量值具有不容忽视的影响，同时也是造成误差的主要因素。目前的煤质检验中，各种技术及设备对于人员的操作能力仍有较大依赖性。检验人员因个人因素使测量结果出现的偏差，常出现在测试中所用到的容量测量器具、流量计量工具等测试仪器的读数过程中。
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4提高煤质检验效率的方法
4.1煤样采取误差解决措施
(1)若被检查的对象是性质均匀的物质(例如煤泥水)，则从中采取少量试样就有充分的代表性;若被检查的对象是性质不均匀的物质(例如原煤)，可以根据被检查对象的数量的大小分别处理:若对象数量不大，采取先掺和均匀，然后从中缩分出试样的办法(粒度大于25mm的煤样，应先破碎后再缩分);若对象数量很大，则在被考察对象的不同部位均匀分布采样，多采一些子样，合在一起汇成一个总样。(2)采样单元的确定，在实际中可分品种以1000t为一采样单元，也可以当天或一列车实际发运量为一采样单元;在汽车运输中，供销双方还可商定以多少吨或多少天的总量为一个采样单元，例如以200t作为一个采样单元等等。(3)在采样时，子样的质量必须满足试样代表性的要求。被检煤样粒度上限大时性质不一定均匀，所以子样质量要大;此外，子样的质量同时应满足试验分析项目对总样质量的要求。在实际工作中，应采取适当的采样方法克服在贮运过程中物料的偏析现象。采样点应设在胶带、溜槽、矿浆出口处等空间煤流中。采样要垂直于煤流的全断面，保证在采样的一瞬间，按物质组成的比例取出子样。
4.2制样误差控制
系统误差，系统误差的出现主要是由于相关器械自身测量出现问题造成的，想要避免系统误差最主要的方式就是及时校准各种测量器械，用空白试验来确定测量器械的精准性。当然也可以利用多种设备来进行同种测量。随机误差，随机误差产生的原因有很多，消除随机误差的方式也很简单，多次进行重复实验就可以将随机误差降到最低。由于煤样的不均匀性，想要完全消除随机误差是不可能的，只能尽量通过各种手段来将误差控制在国家允许的范围之内。
4.3加强干燥过程中误差的控制
由于空气中水分对样本实际质量会产生较大影响，所以为减少水分对于化验结果的影响，在样品制备前应对样品进行干燥化处理。一般采用空气干燥，将煤样摊成均匀的薄层，在环境温度下使之与大气湿度达到平衡，煤层厚度不超过煤样标称最大颗粒的1.5倍；或将煤样置于称量盘中，温度控制不超过50℃，在带鼓风机的干燥箱内进行干燥，干燥后取出置于环境温度下冷却并使之与大气湿度达到平衡。
4.4检测过程的误差控制方法
（1）根据国家标准选择正确的、科学的检验方法，如果使用新的检测方法，必须设置对比试验验证其科学性，保证检测结果的精确性符合要求。验证合格后，方可使用新的检测方法进行检测，不能只图效率高而忽略了精度要求。（2）条件允许的情况下，购置检测精度高的仪器设备。在使用过程中，要爱护设备，定期进行维护和保养，使用前检查其是否正常运行，密切关注使用过程中是否有异常出现等。为每台仪器设备建立专门的档案，详细记录仪器设备的相关情况。（3）要保证检测室的环境条件不会对仪器设备的使用、检测操作等造成影响。(4)样品测试前应对仪器性能参数进行检查，使仪器设备处于最佳有效工作状态。检测人员在读取数据和记录数据时要及时、仔细认真，反复确认。(5)对实验条件的控制应符合国家标准方法规定。(6)用于成分分析的通用分析仪器应保证其灵敏度、精密度和准确度满足测试方法的要求，定期进行计量检定、校验和自校，使其性能指标稳定、可靠。(7)对高温加热设备，定期校验热电偶和毫伏温度表，检查测定恒温区。不定期检查实验用水、试剂及标准溶液的配制、标定与比对。
4.5人为误差控制
4.5.1提高检验员的技术水平，塑造专业的检验队伍
检验员自身的职业操守和技术水平对于检验结果的准确度影响重大，因此必须加以控制。每一个检验员在上岗之前都必须经过专门培训，不会因为其他因素的影响而伪造检验的结果，也不会因为自己的粗心大意而导致检验结果出现重大的误差。另外需要培养检验员对于各项设备仪器的操作能力。当前煤炭检验过程中需要用到的仪器很多，这就要求检验人员有较强的操作能力，对于测试的方法、原理以及注意事项都要有明确的认识。
4.5.2建立健全管理监督制度
设置专门的检查人员对检测过程进行监督，检查人员由经验丰富的检测人员担任，对于工作成绩优异的检测人员给予先进工作者、奖金等奖励，对于敷衍了事、多次分析误差较大的检测人员，要采取一定的惩罚措施。
4.5.3充分发挥职能
首先，要建立完整的档案，专门记录设备的调试、验收、使用、维护、维修等事项，并指定专人管理，对所有设备及时维护保养，并定期进行检查、检定和校准；其次，要严把检测结果审核关，对检验结果认真审核。对于影响检测结果的因素，应及时处理，然后进行复检，以提高检验数据的准确度；再次，要准确无误地描述检验结论。检验结论是对被检产品质量的综合性评价，检验结果的描述必须准确、完整，用词须科学、严谨，文字要简明扼要，检验结论须与检验依据一致。
4.5.4加强检验结果环节的控制
在分析过程中为了保证检验结果的充分准确，最好每一个环节都进行多次重复实验，以降低随机误差产生的几率。同时对于煤样应该进行严谨的编号、归档和保存，以便于后期的核对工作。
4.5.5深化检测技术，更新检测设备
煤质检验过程中最后一道工序即对煤质在实验室进行化验和检测，该阶段中影响化验结果的因素较为复杂且存在较多不确定性，因而要对化验场所的环境指标及仪器性能质量进行严格把关，最大限度上减少由于化验环境不稳定及化验设备性能问题带来的误差。在环境方面，对测试场所中可能对化验过程产生影响的因素进行屏蔽或控制，使其对化验的影响降至最低；在设备方面，适当加大对设备的资金投入，采用更加先进的设备，并及时对设备性能进行检测和维护，尽量避免因设备问题所引起的煤质检验系统误差。
4.6控制化检流程误差
煤质检验分为采用、制样和化验三个步骤，整个流程中任何操作失误都有可能导致化验结果产生误差，甚至错误。为了控制化检流程产生误差，首先，确定科学的试验方法，在满足煤质样品要求的前提下，通过新方法、新技术不断提高试验结果的精度。其次，定期测量工具和检验仪器设备，并及时记录仪器的各项参数，确保仪器满足煤质检验的要求，在维护仪器过程中，定期对检测仪器进行校准，保证仪器的精确度。再次，在采样和制样的过程中，一定要严格按照国家规定的标准进行，比如，在煤质进行制样时，要将样本进行充分的破碎，并搅拌均匀，采取合理的缩分方式。最后，要提高化验人员的专业素质，由于煤质检验是一项实践性很强的工作，化验人员必须具备丰富的实验技能，才能够对化验中出现的问题提出有效的解决办法，从而减小煤质检验产生的误差。
结语
由于煤质检验过程中涉及的环节非常多，在采样、制样及干燥和分析过程中均可能会受到各种因素的影响而产生误差。因此，为有效减少在检测过程中出现的误差，应及时采取各种有效措施，对各个环节中的误差予以控制。并且，还应提高检测人员的综合素质，加强对仪器设备等的定期或不定期检查和维修，以此通过多种措施的实施，减少在检测过程中的各种误差，提高检测结果准确度，从而达到高效利用煤炭资源的目的。
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论文作者:苏改妮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/24
标签：误差论文; 煤质论文; 过程中论文; 测量论文; 仪器论文; 人员论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第32期论文;