Отбор проб углей и горючих сланцев
Опробование — совокупность операций по отбору, разделке и исследованию проб углей и горючих сланцев для изучения их состава и определения показателей качества.
Проба — небольшая часть опробуемого угля или горючего сланца, отобранная по определенным правилам и отображающая с заданной точностью их состав и качество. Различают пластовые, эксплуатационные, товарные и контрольные пробы.
Пластовые пробы отбирают по ГОСТ 3249—46. Они характеризуют пласт в точке отбора пробы. Для характеристики пласта в целом отбирается промышленная, а для характеристики составляющих его пачек угля (сланца) и прослоев породы — дифференциальная пробы в подготовительных и очистных горных выработках.
Промышленная проба отбирается совместно от всех пачек и прослоев эксплуатационной части пласта, кроме оставляемых в кровле и почве и выделяемых из пласта в процессе эксплуатации.
Дифференциальная проба отбирается от той же части пласта отдельно от каждой пачки, а также прослоя мощностью более 1 см.
Перед отбором пластовой пробы выравнивают забой и зачищают почву. Отобранные пробы разделывают и направляют в лабораторию для анализа.
По промышленным пробам определяют: для углей — содержание влаги Wр, зольность Aс, содержание серы Sобс, выход летучих веществ Vг, характеристику нелетучего остатка, толщину пластического слоя у (если, остаток спекшийся) и теплоту сгорания Qбг; для горючих сланцев — содержание влаги Wp, зольность Aс содержание углекислоты карбонатов (CO2)кс, содержание серы S Qобс и теплоту сгорания Qбс.
По дифференциальным пробам определяют: для углей — истинный удельный вес и зольность; для горючих сланцев — истинный удельный вес и теплоту сгорания. По этим данным и мощности отдельных пачек и прослоев вычисляют зольность углей Aс и теплоту сгорания сланцев Qбс по всей и эксплуатационной мощности, а также по угольным (сланцевым) пачкам эксплуатационной части пласта
где А1с, А2с, ..., Аnc — зольность пачек и прослоев, %;
M1, M2, ..., Mn — мощность пачек и прослоев, м;
y1, y2, ..., yn — удельный вес угля (сланца) и породы в пачках и прослоях.
Для подсчета теплоты сгорания горючего сланца в формулу (1) вместо Aс подставляют Qg.
Эксплуатационные пробы отбирают по ГОСТ 3249—46. Они характеризуют уголь (сланец), выдаваемый из горных выработок в нормальных условиях их работы. Пробу набирают порциями общим весом не менее 10 т. В порцию поступает содержимое вагонетки, а если проба отбирается на конвейере, то 100 кг угля (сланца).
Товарные пробы характеризуют качество угля (сланца), отгружаемого угольным предприятием потребителям. Пробу отбирают от угля (сланца), находящегося в движении (из потока) — на конвейерах, в желобах, на перепадах, или от угля, погруженного в железнодорожные вагоны, шахтные и подвесные вагонетки, грузовые автомобили.
Отдельную товарную пробу при опробовании угля (сланца) отбирают от каждой единовременно отгружаемой потребителю партии. Если вес партии меньше 300 т, то допускается накапливание пробы, пока вес партии достигнет 300 т.
При передаче угля (сланца) потребителю непосредственно конвейерами товарную пробу отбирают от партии, прошедшей через конвейер за смену или, при согласии потребителя, за сутки.
Отбор товарной пробы от угля (сланца) из потока производится при помощи механических пробоотбирателей. Порции в пробу набираются через равные промежутки времени. Количество порций принимается в зависимости от зольности угля (сланца) н веса отгружаемой партии угля (сланца) (табл. 5).
Порцией считается количество угля (сланца), захватываемое отбирающим приспособлением пробоотбирателя по всему сечению потока за один заход.
Ковши пробоотбирателей должны иметь длину, обеспечивающую набор угля (сланца) из всего потока и ширину: при крупности кусков до 13 мм — не менее 50 мм, при крупности до 50 мм — равную четырехкратному размеру максимальных кусков, при крупности более 50 мм и рядовом — равную трехкратному размеру максимальных кусков. Ковш должен вмещать порцию максимального веса при наполнении его на 3/4 объема.
Отбор товарной пробы из железнодорожных вагонов производят порциями, количество которых зависит от зольности (табл. 6), а вес — от крупности угля (сланца).
Порции набирают в порционные ящики из ямок, вырытых после разравнивания угля (сланца) на глубину 0,4 м. Если размер кусков угля не превышает 25 мм, то допускается набор порций с поверхности.
Точки набора порций 1, 4, 5 и 8 (рис. 1) располагаются по диагоналям вагона на расстоянии 0,5 м от его углов; точки 2, 3, 6 и 7 — на середине расстояния между угловыми точками и центральной точкой вагона 11; точки 9, 10, 12, 13, 14, 15 — на равном расстоянии от бортов и центральной точки вагона и на равном расстоянии одна от другой.
В каждой точке набирают одну порцию, начиная с точки 1 до точки 15, затем схему набора порций повторяют.
Из ямок перед набором порций выбирают куски угля более 150 мм и сланца более 200 мм, от которых набирают дополнительные порции общим весом не менее 8 кг. Отобранные крупные куски измельчают до 3 мм, измельченный материал сокращают. Остаток в количестве, пропорциональном содержанию крупных кусков в рядовом угле (сланце), смешивают с остатком основных порций пробы. Содержание крупных кусков определяют не менее одного раза в квартал путем рассева пробы рядового угля или сланца, отобранной непосредственно перед поступлением угля (сланца) в железнодорожный вагон, весом не менее 10 т, на горизонтально поставленных решетах с размерами отверстий соответственно 150х150 и 200х200 мм.
Порции товарной пробы от грохоченого угля крупностью более 75, 100 и 125 мм набирают в соответствии с табл. 6 в точках строго по схеме таким же порядком,
как от крупных кусков, находящихся в рядовом угле (сланце).
Отбор товарной пробы из вагонеток производят от партии угля (сланца) весом 300 т. От каждых 20 т при зольности угля (сланца) до 10% набирают одну порцию, при зольности выше 10% — две порции.
Точки набора порций 1, 3, 4 и 5 (рис. 2) располагаются в середине полудиагоналей вагонетки; точка 2 — в центре вагонетки, на пересечении диагоналей. Правила набора порций в пробу те же, что при отборе пробы из железнодорожных вагонов.
Отбор товарной пробы из грузовых автомобилей производят от партии угля (сланца) весом 150 т. Если в течение декады потребителю отправляют меньшую партию, то пробу составляют из порций, набранных от фактически отправленного количества угля (сланца). Из каждого автомобиля набирают в пробу одну порцию.
Порции набирают последовательно в трех точках: в середине передней половины, в центре и в середине задней половины кузова.
Правила набора порций в пробу те же, что при отборе пробы из железнодорожных вагонов.
Контрольные пробы отбирают для проверки качества угля (сланца) перед отправкой его потребителю.
Отбор контрольной пробы для химического анализа угля (сланца) производят так же, как отбор товарной пробы. Для механических испытаний углей и горючего сланца — определения содержания минеральных примесей (породы), мелочи и крупных кусков — контрольную пробу отбирают по ГОСТ 1916—56. В пробу набирают не менее 15 порций по 15 кг. При одновременном опробовании более 15 вагонов угля (сланца) из каждого вагона отбирают в пробу по одной порции. Правила отбора порций те же, что при отборе товарной пробы, с той лишь разницей, что отбор каждой порции для контрольной пробы допускается производить не более чем в три приема.
Содержание минеральных примесей и мелочи в углях и горючих сланцах определяют путем рассева контрольной пробы на механическом грохоте. Предварительно пробу взвешивают и загружают в бункер, установленный над грохотом на высоте не более 0,5 м и рассевают ее отдельными частями.
При определении содержания минеральных примесей применяют проволочные сита с размерами отверстий 25х25 мм. Из надрешетного продукта выбирают породу, взвешивают и определяют содержание ее в процентах к весу пробы.
При определении содержания мелочи применяют сита с отверстиями, размер которых соответствует минимальному размеру опробуемого класса, а для рядовых углей и горючих сланцев — 6х6 мм. Подрешетный продукт собирают, взвешивают и определяют содержание мелочи в процентах к весу пробы.
Взвешивание производят с точностью до 0,1 кг, вычисление результатов определений производят с точностью до 0,01 и округляют до 0,1%.
