实际应用对比
为能在同等条件下替代人工采样,提高采样代
表性,最大限度减少误差,及时准确地提供检验数
据,对使用机械采样机的可行性进行了验证。
( 1 )选定在浮选精煤皮带上进行可行性验证。
由于浮选精煤的煤量和质量波动较小,与人工采样
后对比,发现两者最终的检测结果相当接近。
( 2 )选定在入仓精煤皮带上进行。考虑到入仓
精煤以一仓 ( 3 0 0 t )为一个采样单元,根据采样单
元不足 1 0 0 0 t时所采子样数目按实际量 , 和基本采
样单元 ( 1 0 0 0 t )最少应采取子样数 目 ( 在精煤煤
流中子样数为 1 5个)的规定 , 按 比例减少,但最少
不得少于规定数 目的 1 / 3 。 因此 , 确定对比试验 中人
工采样的子样数为每仓 5个;按照关于煤样最大粒
度与子样最小质量间相互关系的规定 ,因洗选精煤
最大粒度<2 5 mm,故最小应采取的子样质量为 1
k g;又因机械采样机每次的采样量多数情况下不足
1 k g ,则其对应 的的采样数设定为 1 0个。子样的分
布采用等时间间隔方式;其间隔由下式确定:
T≤ ( 6 0·Q) / ( G ·n)
式中 T——时间间隔 ,r ai n;
Q——采样单元,t ;
G——精煤量,t / h ;
n ——子样个数。
将实际生产数据代入上式 中,则
T≤ ( 6 0×3 0 0 ) /( 4 0 0 ×1 0 ) 一4 . 5 ( mi n)
机械采样机对每一仓的采样时间间隔可设定为
4 mi n 。根据统计 ,每人一仓大约用 5 0 r ai n,即可保
证机械采样机在此时段内采取至少 1 0个子样。
分别将装车仓机头人工采样和入仓精煤皮带走
廊机械采样机采样结果 ( 共采 4 0仓,数据略) ,采
用成对对比法对两种方法结果进行比较 ,以考察两
种方法是否有显著性差异和两者替代的可能性 。
具体步骤
( 1 )分别测定装车仓机头人工和机械采样机采
取 煤样 灰分,算出各 自重复测定 的平均值 X人 工 。 、
Xxz2 、 … … 、 Xx工4 o ;X机采1 、 X机采2 、 … … 、 X机采4 o 。
( 2 )计算两结果的差值:
dl : Xx工1 一 X机采l
d2 : X人工2 一 X机采2
d4 0 一 Xx工4 o — X机采4 0
按照上述方法得到如下一组差值数据 :
以这组差值 d i 为考察对象 ,按小到大顺序对数
值重新排列:d 、d 。 、……、d ;在样本量为 4 O 、置
信概率 9 5 %情况下, 采用格拉布斯检验 ( T检验) 法
对其中的可疑值进行取舍判定 。
( 3 )计算差值的平均值和标准差:
]
d 平均:( 厶 d i ) / n 一一0 . 0 3 6
S _ - -√∑( d I — d 平 均 ) 。 / ( n 一1 ) : o . 4 6
( 4 )当 d 可疑时:
T1 =( d 1 - -d 平 均 ) / s 一一2 . 1 1 7 4
或当 d 。可疑时 :
T4 0 一 ( d 4 0 一d 平 均) / S一2 . 6 6 5
( 5 )从格拉布斯舍弃界限 T表中查:
T . : T0 .
0 5 , 4 0 : 2. 866
因 T ( T 。 )≤T。 . 0 5 , 4 0 ,则 T ( T 。 )不被舍弃 ,
故此范围内的所有数据均可保 留。
( 6 )计算统计量 t :
t =( d 平 均一O ) / ( S d / n) =0 . 4 9 5
( 7 )由给定 的 a和 n查 t分布表得 ta,n-1
2 .0 2 1 ,t 与 ta,n-1比较 ,因t ≤ta,n-1,故两种方法没
有显著性差异,可以互相代替 。
3 应用分析
如何提高采样精度,保证机械采样机的正常运
行,并尽可能避免出现部分数据误差较大情况 ,通
过安装和使用 自己试制的机械采样机,摸索出一些
行之有效的办法 。
3 . 1 工艺系统
系统上 ,由于浮选精煤出料不均匀,皮带上的
煤量不易控制;另外 ,浮选精煤全水分均在 2 O 左
右,粘度较大 ,易粘结在采样机的采样铲上,影响
采取的子样量,从而降低采样代表性。为此,可采
取的措施是,调节数显时间继电器的设定 ,增加采
样频次,同时,设专人巡回检查,及时清除采样铲
上的积煤 ,保证采样量。
3 . 2 机械性能
通过多次对 比试验,确定 了采样铲的形状、尺
寸和安装高度 ,在不影响皮带正常运转情况下 ,尽
可能实现煤流的全断面采样 。
( 1 )采样铲的高度,以皮带空载时,采样铲运
动到最低点刚好接触皮带为宜。因皮带载煤后,其
水平高度有所下降, 此时采样铲距皮带有一定间隙,
不会影响皮带的正常运行。
( 2 )采样机偏心轮质量,以皮带载煤最厚时可
以拨取煤样为准。实际上, 皮带载煤厚度并不均匀 ,
煤层厚度小时 , 采样铲会将拨取的煤样抛得很高。 因
此 ,接样的溜煤槽端口处的安装高度,以不向外溅
洒煤样为宜。
( 3 )安装高度上,应考虑到采样机支架不对皮
带所载煤流产生干扰,并与所处位置的皮带表面平
行,以保证采样铲能在垂直于煤流的断面上采取煤
样;电机传动部分与采样机轴上的传动轮,必须在
同一平面,以免错位后出现传动链松脱现象。
( 4 )拨取煤样时,采样铲过大会遇到较大阻力,
不利于整个机械采样机的长时间正常运行; 过小 , 则
会影响采样的代表性 ,特别是不易采取到大于 1 3
mm 的煤块。
( 5 )采样机运行中发现,工作现场的磁场强度
对控制采样机的数显时间继电器产生影响 ,造成内
部设定紊乱。为此,可采用金属屏障线来减弱外界
磁场干扰。
( 6 )对采样机转动轴与滑道间的键和滑道与采
样铲间的销子 , 要经常检查, 避免键松脱和切销子 ;
对采样机的传动链、轴套、 连杆、滑道、采样铲,应
定期进行积煤与积尘清理 ,并做好润滑,以减少运
行时摩擦阻力 。
( 7 )要调好与数显时间继电器相连的行程开关
的位置,以保证采样机动作一次 ,行程开关能准确
复位 ,且不影响下一次动作 。
煤流端部采样和皮带中部采样 。其中,煤流端部采
样装置结构较复杂 ,使用与维护都不太方便 ;皮带
而得到较广泛应用 。不少皮带中部采样装置中,还
包括破碎、缩分和余料返回系统。虽然自动化程度
提高了,但某个环节出故障 ,会引起连锁反应 ,影
响整个装置的正常使用。根据平煤集团田庄选煤厂
实际,考虑到检测指标主要是精煤灰分,因此,在
仅用于皮带上的采样装置 ;而煤样的缩分、制样和
余料处理, 则通过人工操作来完成。 其结构更简单,
在实际生产中,取得了很好效果。