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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流煤矿中煤的工业分析与安全.精品文档.山西煤炭职业技术学院二0一三届毕业论文题目：煤矿中煤的工业分析与安全 系 部： 煤炭化工系 班 级：煤质分析331001班 姓 名： 学 号： 指导教师： 王翠萍 张跃淑2013年05月28日目录目录- 1 -摘要- 4 -前言- 5 -符号说明- 6 -第一章 煤样的采取与制备- 7 -第一节 煤样的采取与储存- 7 -1.1.1 煤样采取- 7 -1.1.2 煤样储存- 8 -第二节 煤样的制备- 8 -1.2.1 煤样的破碎和筛分- 9 -1.2.2 煤样的混合和缩分- 9 -1.2.3 各种煤样的制
2、备- 11 -第二章 煤的工业分析- 12 -第一节 水分的测定- 12 -2.1.1 水分的分类- 12 -2.1.2 水分的测定原理- 12 -2.1.3 水分测定的仪器- 13 -2.1.4 水分的测定步骤- 13 -2.1.5 水分测定的结果与讨论- 14 -第二节 灰分的测定- 16 -2.2.1 灰分的概念- 16 -2.2.2 灰分的来源- 16 -2.2.3 灰分的测定意义- 16 -2.2.4 灰分的测定原理- 16 -2.2.5 灰分测定的仪器- 17 -2.2.6 灰分的测定步骤- 17 -2.2.7 灰分测定的结果与讨论- 18 -第三节 挥发分的测定- 19 -2.3
3、.1 挥发分的概念- 19 -2.3.2 挥发分的测定原理- 19 -2.3.3 挥发分测定的仪器- 19 -2.3.4 挥发份的测定步骤- 19 -2.3.5 挥发分测定的结果与讨论- 20 -第四节 固定碳的计算- 21 -2.4.1 固定碳的概念- 21 -2.4.2 固定碳的计算原理- 21 -2.4.3 固定碳的样品分析结果- 21 -第五节 发热量的测定- 22 -2.5.1 发热量的概念- 22 -2.5.2 发热量的测定原理- 22 -2.5.3 发热量测定的仪器- 22 -2.5.4 发热量的测定步骤- 23 -2.5.5 发热量测定的结果- 23 -第六节 硫含量的测定-
4、24 -2.6.1 硫的概念- 25 -2.6.2 硫含量的测定原理- 25 -2.6.3 硫含量的测定仪器- 25 -2.6.4 硫含量测定的步骤- 26 -第三章 培育安全文化 改善生产作业环境- 27 -致谢- 30 -参考文献- 31 -附录- 32 -公司简介- 32 -澄合王村煤矿三年煤炭质量变化情况- 33 -（商品煤质量情况）- 33 -澄合王村煤矿三年煤炭质量变化情况- 35 -（原煤质量情况）- 35 -摘要煤的工业分析，又叫煤的技术分析和实用分析。在国家标准中，煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目，用它们作为评价煤质的基本依据。煤样的采取与制备是影响煤的工业
5、分析的主要因素。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出来的，而固定碳是通过差减法计算出来的。利用工业分析结果，可以基本掌握各种煤的质量、公益性质及特点，用来衡量煤在工业上的利用价值。煤矿生产中，发热量也是一个重要参数，可以判断各个轨道巷开采出来煤的热值，从而判断出该巷道煤的可采性。关键词：水分，灰分，挥发分，固定碳，发热量前言 当前，我国正处在工业化快速发展阶段，随着我国制造业的大力发展，对能源的需求不断增加，我国已成为能源生产和消费大国，煤炭资源利用率大大提升。为了确定煤的各种性质，合理利用煤炭资源，通常先对大批量的煤进行采样和制备，获得具有代表性的煤样，然后再进行煤质分析。广义上讲，工业分析
6、既包括水分、灰分、挥发分和固定碳这四项，还包含发热量和硫含量的测定，但通常将这两项单独列出。工业分析的结果主要与煤的成因、煤化程度和煤岩成分等关系密切，加之对煤的物理性质和化学性质做进一步研究，即可综合评定煤质，确定各种煤的加工利用途径。煤矿安全也是煤矿生产中的首要问题，值得我们去关注。符号说明M水分A灰分V挥发分Fc固定碳ad空气干燥基d 干燥基t 全 第一章 煤样的采取与制备 第一节 煤样的采取与储存1.1.1 煤样采取 煤场煤样的采取方式分为从火车上、煤堆上、运煤皮带上采取三种方式。汽车上采取煤样的机会少，如果发生的话，可参照从火车上采样的方法进行，但对车皮容量的要求应予考虑，一般要按火
7、车车皮容量的1/10来计算，每辆车上应采取一个子样。v 从火车上采取煤样（一）采取方法在火车上采取煤样时，到车后应立即采取，一定要在卸车之前完成。不论车皮容量大小，均沿斜线方向进行循环采取，子样的数止根据车皮容量确定，斜线的始末两点应位于距车角1m处，其余各点须均匀布置在留下的斜线上，各车皮的斜线方向应一致。（二）采取量每个子样的质量可规定为2kg，挖坑深度至少为0.4m，对采得样品中的矸石、黄铁矿及各粒级的煤块，均不得漏掉和舍弃。煤场火车采样应建立凡是接卸的车皮，均须采取煤样的制度，有一车采一车，有十车采十车，做到车车不漏。v 从煤堆上采取煤样在煤堆上采取煤样是比较困难的，由于煤堆表层的煤受
8、到氧化和风化，以及受空气中湿度的影响，致使煤堆内层煤的水分和氧化程度都与表层不同，放置时间长久的煤堆，在表层煤中也有增加外来矿物质的可能，从而使灰分产率增高。一般的煤场储存场地都不很宽裕，接卸时不可能分矿、分级立垛保管，久而久之，煤堆中的煤质越发复杂了，欲使煤样尽量代表整个煤堆的总体面貌，就需要大面积的、均匀的确定苦干子样部位。v 从运煤皮带上采取煤样从运煤皮带上采样时，一次采取的量及采取的次数，可根据煤流的流量大小而定，由于运煤皮带是运转的，煤会离析，大块靠近中心。因此，取样时应从横截煤流的断面采取，将运煤皮带上全宽度范围内的煤全部取下作为煤样。1.1.2 煤样储存为了避免煤样氧化，应注意：
9、v 对已采集的煤样，应尽快进行化验，待验时间愈短愈好，在化验前，更要特别加强储存和保管。v 做全水分测定用的煤样，不论化验前还是化验后，均须进行密封处理。v 采取和缩制煤样的过程，均要简捷迅速；采取和缩制中，都要把储存因素考虑进去，以达到储存规定的要求。v 做仲裁分析用的煤样和标准煤样要有专人保管，保管煤样的环境、条件要符合储存规定要求。v 普通空气干燥煤样的保存时间可根据需要而定，一般不超过两个月，过期即作废，对保存期限需要长些的煤样，要施行隔绝空气和避光的储存方法。v 储存空气干燥煤样的容器一律用带磨口塞的广口瓶，储存煤样的地方要选择低温，湿度适宜，不见阳光处。第二节 煤样的制备煤样制备就
10、是按照有关技术标准的规定把较大量的煤样加工成少量的具有代表性试样的过程。它包括破碎、筛分、混合、缩分和干燥等工序。1.2.1 煤样的破碎和筛分收到煤样后，应对照标签逐项进行核对登记，然后再根据煤样粒度进行破碎缩分，使留样满足最少质量要求。根据缩分前煤样的最小质量同最大粒度的关系，煤样缩分到一定质量后，必须将其破碎到更细的粒度，才能进一步缩分。煤样可以用机械破碎，也可以用人工破碎，机械破碎煤样的设备有破碎机和粉碎机。破碎机主要有颚式破碎机、锤碎机、对辊破碎机等，粉碎机有密封式粉碎机、圆盘粉碎机、球磨机和无系统误差、准确度符合要求的破碎联合缩分机及其它破碎设备等。破碎大粒度煤样应使用颚式破碎机和锤
11、碎机，然而最终不能将煤样破碎到满足试验要求的较细粒度，还需用粉碎机破碎或者进行人工研磨，各种粉碎机都是用来磨制粒度较小的煤样。此过程应注意：a) 制样室用人工制备煤样时：人工破碎煤样和缩分煤样都应在表面光滑的硬质钢板上进行。钢板周围要装上10cm15cm高的木框或铁框，框和钢板之间不应该有缝隙，以免煤样飞溅损失。人工破碎煤样的工具主要有手锤、钢辊和钢锤等。b) 过筛后凡未通过筛子的煤样都应进行重新破碎，直到全部煤样都通过该级筛子为止。不得随意抛弃筛上煤样，而对于煤中杂物如木屑、铁屑等例外。c) 当煤样粒度小于3时，如这部分煤样全部通过3圆孔筛，则可以从小于3的煤样中直接用二分器缩分出0.7kg
12、的煤样，作为存查煤样,也可直接缩分出100g煤样，用来制备分析煤样，而不经过1mm制备的步骤。1.2.2 煤样的混合和缩分煤样的混合方法：把煤样混合均匀的过程。掺合煤样时普遍利用堆锥法。将破碎、筛分后的煤一铲一铲地铲起，由于煤样中大小不同颗粒间的离析作用，粒度较大的煤颗粒总是分布在圆锥底部，细粒度煤及煤粉则集中于煤堆的中部和顶端。为使煤样中的大小颗粒在煤堆中分布得比较均匀，堆掺时必须围绕煤堆一铲一铲地将煤样从锥底铲起，每铲铲起的煤样不宜过多，然后分两三次从锥顶自上向下洒落，使每铲煤都能有机会沿煤堆顶部均匀地向四周滑落。每铲一铲，要移动一铲的距离，应使新堆掺的圆锥体，形成一个单独的完整的圆锥体，
13、堆掺工作重复三次后，即认为粒度分布均匀，方可进行缩分。从理论上讲，缩分前进行充分混合会减小制样误差，但实际并非完全如此。如堆锥掺合法会引起粒度离析，在使用机械缩分器时，缩分前的混合对保证缩分精密度没有多大必要，而且混合还会导致水分损失。一种可行的混合方法，是使试样多次（3次以上）通过二分器或多容器缩分器，每次通过后把试样收集起来，再供入缩分器。在试样制备最后阶段，用机械方法对试样进行混合能提高分样精密度。为从大量煤样中分出质量较小但具有代表性的试样，煤样全部破碎到一定粒度以后，应进行缩分。为使缩分出的煤样具有代表性，每次缩分前都应将煤样加以充分的掺合。煤样的缩分方法主要有下列几种:（1）四分法
14、缩分堆掺结束后，用铁板或铁铲将圆锥形煤堆压成一块厚度均匀的圆片，然后用铁铲或十字架，把煤堆划作四个相等的扇形体，抛弃或保存其中两个相对的扇形体，将留下的两个扇形体再继续进行掺合和缩分，直至达到所需质量为止。本方法是一种比较方便的缩分方法，但有粒度离析，操作不当会产生偏倚，为了减少水分损失，操作要快。（2）二分器缩分煤样的粒度小于13mm而且质量已经较小时，尽可能用二分器进行缩分。利用二分器掺合煤样，比堆掺法效率高，分样效果好。它的缺点是不适合缩分含有较大粒度（13mm）的煤样。（3） 九点取样法(用于全水分取样)用于全水分取样用堆锥法将掺和后试样一次摊成厚度不大于标称最大粒度3倍的圆饼状然后在
15、规定的点位取9个子样合并成为一个样品。注意：（1）当机械缩分使试样完整性破坏，如水分损失、粒度离析等时，应该用人工方法缩分，但应小心操作，因人工方法本身可能会造成偏倚，特别是当缩分煤量较大时。（2）缩分设备应满足以下要求：（a）切割器的开口尺寸至少应为被切割煤炭标称最大粒度的3倍；（b）有足够的容量，确保煤样无损失或溢出；（c）不产生实质性的偏倚，例如不能选择性弃掉煤样，不能损失水分；（d）供料方式应使粒度离析减少到最小；（e）每一缩分阶段供入煤流应均匀。1.2.3 各种煤样的制备分析煤样的粒度如何确定，应根据各分析试验项目而定，因为不同的分析试验项目，往往对煤样粒度有不同的要求，因而很难作出
16、一个统一的规定。下面归纳成几个方面来阐述:1一般分析煤样一般经常分析的煤样，如工业分析、元素分析、发热量等项目测定，都使用的是粒度为0.2mm以下的煤样。一般使用四分法或二分器，将其缩分为大于60g，继续破碎到全部通过0.2mm的筛子。2设备、仪器（1）各种缩分机无系统偏差、精密度符合要求；（2）二分器：隔槽宽度为最大粒度的3倍，但不少于5mm，隔槽数目两侧相等，斜面坡度大于60；（3）十字板、铁铲、天平、磅秤、铁盘、磁铁等应及时清扫；（4）煤样瓶：大小符合要求、严密；（5）筛子、振筛机：25、13、6、3、1、0.2mm方孔筛，3mm圆孔筛；（6）鼓风干燥箱，调到4550；（7）减灰设备。
17、第二章 煤的工业分析第一节 水分的测定2.1.1 水分的分类煤中水分按其存在状态，可以分为游离水和化合水两种。游离水是以吸附、附着等机械方式与煤结合的水；化合水是指以化合的方式同煤中的矿物质结合的水，也叫结晶水。例如硫酸钙（CaSO42H2O）、高岭土（Al2O32SiO22H2O）中的水。煤中的游离水又分为外在水分和内在水分。外在水分是附着在煤粒表面上的水，在实际测定中是指煤样达到空气干燥状态所失去的水；内在水分是吸附在煤粒内部的毛细孔中的水。内在水分在常温下不能失去，只有加热到一定温度（105）才能失去。以下测定包括原煤的全水和分析煤样的水分两种。原煤的水分是指煤在收到状态时的全水分；分析
18、煤样的水分是指煤样与周围空气温度和湿度达到平衡时保留的水分，即105110烘烤所失去的水分。2.1.2 水分的测定原理全水分的测定原理：空气干燥法：称取一定量的粒度小于6mm的煤样，于105110下，在空气流中干燥到质量恒定。根据煤样干燥后的质量损失计算出全水分。空干基煤样水分的测定原理：空气干燥法：称取一定量的空气干燥煤样，置于105110的干燥箱内，于空气流中干燥到质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。2.1.3 水分测定的仪器l 空气干燥箱：箱体严密，具有较小的自由空间，有气体进、出口，并带有自动 控温装置，能保持温度在105110范围内。l 玻璃称量瓶：直径70mm，高（3
19、540）mm,并带有严密的磨口盖（全水分）；直 径40mm，高25mm，并带有严密的磨口盖（空干基煤样水分）。l 分析天平：感量0.1mg。l 干燥器：内装变色硅胶。l 浅盘：由耐热、耐腐蚀材料制成，其规格应能容纳500g煤样，且单位面积负荷不超过1g/。2.1.4 水分的测定步骤全水分的测定步骤：用预先干燥并称量过（称准至0.01g）的称量瓶，迅速称取粒度小于6mm的煤样1012g（称准至0.01g），平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放入预先加热到105110的干燥箱中，烟煤干燥2h。从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，在空气中冷却5min，然后放入干燥器中冷却至室温（20min）并称量（称准到
20、0.01g）。进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g或质量有所增加为止。在后一种情况下，应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。水分在2以下时，不必进行检查性干燥。空干基煤样水分的测定步骤：在预先干燥并已称量过的称量瓶内，称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（10.1g），称准到0.0002g，平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放入预先加热到105110的干燥箱中，烟煤干燥1h。从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量。进行检查性干燥，每次30min，知道连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g或质量有所增加为止。在后
21、一种情况下，应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。水分在2以下时，不必进行检查性干燥。2.1.5 水分测定的结果与讨论实验数据处理：全水分测定结果按式（21）计算：Mt=m1/m100 （21）式中 Mt煤样的全水分质量分数，； m煤样的质量，g； m1干燥后煤样减少的质量，g。空气干燥煤样水分测定结果按式（22）计算：Madm1/m100 （22）式中 Mad空气干燥煤样水分质量分数，； m称取空气干燥煤样的质量，g； m1干燥后煤样减少的质量，g。水分测定的精密度：全水分测定的精密度见表21表21 全水分测定的精密度全水分（Mt）/重复性限10.00.410.00.5空气干燥煤样水分测定
22、的精密度见表22表22 空气干燥煤样水分测定的精密度全水分（Mt）/重复性限5.000.205.0010.000.3010.000.40样品分析结果：全水分测定结果见表23表23 全水分测定分析结果项 目 次 数一二三煤样重m（g）10.001010.002810.0037称量瓶重（g）55.201655.202155.2091瓶加煤重(g)65.202665.204965.2128烘后瓶加煤重（g）64.657164.739264.6668煤样减重m1（g）0.54550.46570.5460全水分（Mt）/5.55.45.6三次测定平均值（）5.5空气干燥煤样水分测定分析结果见表24表24
23、 空气干燥煤样水分测定分析结果项 目 次 数一二三煤样重m（g）1.00001.00211.0009称量瓶重（g）24.948219.969222.9674瓶加煤重(g)25.948220.971323.9683烘后瓶加煤重（g）25.941620.964723.9619煤样减重m1（g）0.00660.00660.0064全水分（Mt）/0.660.660.64三次测定平均值（）0.65第二节 灰分的测定2.2.1 灰分的概念煤的灰分就是煤在规定的条件下完全燃烧后残留物的产率。煤中灰分测定方法国标规定有两种：缓慢灰化法和快速灰化法，其中缓慢灰化法是仲裁测定方法。2.2.2 灰分的来源煤炭的灰
24、分来源于矿物质，而煤中矿物质的来源有以下几个方面：原生矿物质成煤物质中所含的无机元素；次生矿物质煤形成过程中混入的或与煤伴生的矿物质；外来矿物质煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。原生矿物质和次生矿物质统称为内在矿物质。2.2.3 灰分的测定意义灰分是降低煤炭质量的物质，在煤炭加工利用的各种场合下，都会带来有害的影响，因此测定煤的灰分，对于正确评价煤的质量和加工利用等都有重要意义。灰分是煤炭贸易计价的主要指标。在煤质研究中，根据灰分可以大致计算煤的发热量和矿物质等。2.2.4 灰分的测定原理称取一定质量的空气干燥煤样，放入马弗炉中，以一定速度加热到（81510），灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的
25、质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。煤矿生产中采用缓慢灰化法。缓慢灰化法：称取一定量的空气干燥煤样，放入低于100的马弗炉中，在30min内升温至500，并在此温度下保持30min，再升温至（81510），灼烧1h至质量恒定。以灰渣的质量占煤样质量的百分数为灰分产率。缓慢灰化法的理论依据：(1) 炉温在100以下开始实验，30min后升温至500从而防止煤样爆燃。(2) 在500停留30min，使煤中硫化物在碳酸盐分解之前完全氧化并排出，避免生成硫酸钙，减少灰中固定硫的量。(3) 灰化过程中始终保持良好的通风状态，使硫氧化物一经生成就及时排出，减少CaO与硫氧化物的接触机会，因此实验中马弗炉要
26、留小缝。(4) 在815灼烧足够长的时间，以保证碳酸盐分解完全及CO2全部驱去。2.2.5 灰分测定的仪器l 马弗炉：“开元仪器”，带有自动控温、报警装置。l 灰皿：瓷质，长方形，底长45mm，底宽14mm。l 分析天平：感量0.1mg。l 灰皿架：能放六个灰皿。l 耐热瓷板l 干燥器：内装变色硅胶。2.2.6 灰分的测定步骤l 在预先灼烧至质量恒定的灰皿中，称取粒度小于0.2mm的空气干燥每样（1.00.1）g（称准至0.0002g），均匀的平摊在灰皿中。l 将灰皿送入炉温不超过100的马弗炉恒温区中，关上炉门留有15mm的缝隙，在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至500（仪器响3声），
27、并在此温度下保持30min（仪器响6声），继续升温到（81510）（仪器响3声），并在此温度下灼烧1h（仪器响6声）。l 从炉中取出灰皿，放在耐热瓷板上，在空气中冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量。l 进行检查性灼烧，每次20min，直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0010g为止，以最后一次灼烧的质量为计算依据。灰分低于15.00时，不必进行检查性灼烧。2.2.7 灰分测定的结果与讨论实验数据处理：灰分测定结果按下式计算：Aadm1/m100式中 Aad空气干燥煤样的灰分，； m称取空气干燥煤样的质量，g； m1灼烧后残留物的质量，g。灰分测定的精密度：灰分测
28、定的重复性和再现性见下表灰分测定允许差灰分/重复性Aad/再现性Ad/15.000.200.3015.0030.000.300.5030.000.500.70样品分析结果：灰分测定结果见下表灰分测定分析结果项 目 次 数一二三煤样重m（g）1.00521.00401.0027皿重（g）20.677819.259917.8639灼烧后煤加皿重（g）21.019619.599118.2048残留物重m1（g）0.34180.33920.3409灰分(Aad)/34.0033.7834.00三次测定平均值（）33.9333.93第三节 挥发分的测定2.3.1 挥发分的概念煤的挥发分是煤在规定条件下隔
29、绝空气加热并失去水分的质量损失。挥发分产率是煤炭分类的主要指标。根据挥发分产率可以大致判断煤的变质程度，随着煤的变质程度增加，挥发分降低。2.3.2 挥发分的测定原理煤的挥发分测定是把煤样放在隔绝空气的马弗炉内，在一定的高温条件下加热一定时间，煤中分解出来的液体和气体产物减去煤中所含的水分，即为挥发分。煤的挥发分测定是一种规范性很强的试验，其结果受加热温度、加热时间，所用坩埚的大小、形状、材质及坩埚盖的密封程度等影响，改变任何一种试验条件，都会对测定结果带来影响。2.3.3 挥发分测定的仪器l 马弗炉：“开元仪器”，带有自动控温、报警装置。l 瓷坩埚：带盖。l 分析天平：感量0.1mg。l 坩
30、埚架：能放六个坩埚。l 耐热瓷板l 干燥器：内装变色硅胶2.3.4 挥发份的测定步骤l 在预先于900温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中，称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1.000.01）g（称准至0.0002g），然后轻轻振动坩埚，使煤样摊平，盖上盖，放在坩埚架上。l 将马弗炉预先加热到920左右（仪器响3声），打开炉门，迅速将放有坩埚的架子送入恒温区，立即关上炉门（按“启动置入”开始计时），加热7min，坩埚及架子放入后，在3min内恢复至（90010）（3min时仪器响3声），此后保持在（90010），否则试验作废。l 实验结束（仪器响6声），放在耐热瓷板上冷却5min后，移入干燥
31、器中冷却至室温（约20min）后称量。l 进行检查性干燥，每次20min，直到连续两次干燥后的质量变化不超过0.0010g为止，以最后一次干燥的质量为计算依据。挥发分低于20.00时，不必进行检查性干燥。2.3.5 挥发分测定的结果与讨论实验数据处理：挥发分测定结果按下式计算：Vadm1/m100Mad式中 Vad空气干燥煤样的挥发分，； m称取空气干燥煤样的质量，g； m1煤样加热后减少的质量，g；Mad空气干燥煤样的水分，。挥发分测定的精密度：挥发分测定的重复性和再现性见下表挥发分测定允许差挥发分/重复性Vad/再现性Vd/20.000.300.5020.0040.000.501.0040
32、.000.801.50样品分析结果：挥发分测定结果见下表挥发分测定分析结果项 目 次 数一二三煤样重m（g）0.99571.00780.9975坩埚重（g）19.120919.241618.9454煤样干燥后失重m1（g）0.14290.14490.1434空干基水分均值/0.65挥发分Vad/13.7013.5713.73三次测定平均值（）13.67注：空干基水分均值采用前面实验数据第四节 固定碳的计算2.4.1 固定碳的概念从测定煤的挥发分后的残渣中减去灰分后的残留物叫固定碳。固定碳的化学组成主要是C元素，另外还有一定量的H、O、N、S等。2.4.2 固定碳的计算原理固定碳的计算原理如下：
33、Fcad100(MadAadVad)式中 Fcad空气干燥基煤样固定碳的质量分数，； Mad空气干燥基煤样水分的质量分数，； Aad空气干燥基煤样灰分的质量分数，； Vad空气干燥基煤样挥发分的质量分数，。2.4.3 固定碳的样品分析结果固定碳的样品分析结果如下项目结果（）空气干燥基煤样水分的质量分数0.65空气干燥基煤样灰分的质量分数33.93空气干燥基煤样挥发分的质量分数13.67空气干燥基煤样水分的质量分数51.75第五节 发热量的测定2.5.1 发热量的概念煤的发热量是煤质分析中的一项重要指标。煤的收到基低位发热量是评价动力煤的重要指标，国际上多用煤的Qnet,ar作为动力煤的计价标准
34、，我国也在逐步实行Qnet,ar作为动力煤的计价。而我所在的实习单位王村煤矿是以干燥基高位热值（Qgr,d）计价，测出的结果归矿务局参考，煤炭价格约在0.082元/Cal。换算公式：1Cal=4.184J17MJ=4063Cal/g2.5.2 发热量的测定原理将一定量的试样放入充入过量氧气的氧弹内燃烧，放出的热量被一定量的水吸收，根据水温的升高来计算试样的发热量。2.5.3 发热量测定的仪器l 热量计：由燃烧氧弹、内筒、外筒、搅拌器、水、温度传感器、试样点火装置、温度测量和控制系统组成。l 燃烧皿：高1718mm，底部直径1920mm，上部直径2526mm，厚0.5mm。l 点火丝：规格0.1
35、2mm，热值50J/根。l 分析天平：感量0.1mg。l 氧气瓶：上面有两个表头，小的表示充氧时氧弹内的压力，大的表示氧气瓶内的压力，压力表每两年需检修一次，还有一根氧气导管与充氧装置连接。l 电脑：安装发热量测定程序。l 打印机：打印出测定结果。2.5.4 发热量的测定步骤l 在燃烧皿中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1.00.1）g。l 取一段点火丝，把两端分别接在两个电极上，弯曲点火丝接近试样，注意与试样保持微小的距离。l 往氧弹中加入10ml蒸馏水，小心拧紧氧弹盖，往氧弹中缓缓充入氧气，直到压力达到（2.83.0）Mpa。l 把氧弹放入内筒中，盖好盖子（实验中气密性检测在充氧过程
36、中就可以测试，若气密性不好，弹筒内会发出“哧哧”的响声，这是应考虑更换密封圈或检查仪器是否拧好）。l 矿务局对王村煤矿的煤中硫和氢含量都设定范围，煤矿测定出来的发热量只是参考。在电脑上直接输入测定的全水和小水（空干基水），硫通常是3.10，氢通常是2.88，将测试内容填写完整，点击桌面上的“开始”，开始实验。l 仪器自动往内筒注水，实验约20min后结束，结束后自动打印出所测结果，取出氧弹，开启放气阀，放出燃烧废气，打开氧弹，清理仪器各个部件，放在指定位置，待下次使用。2.5.5 发热量测定的结果发热量测定结果如下：发热量测定结果A试样编号:253 测试日期:2013-03-01 主期升温:2
37、1294点火丝热值: 50.0J 试样重量: 0.9974g 校正值: 0.02812添加物热值: 0J 全硫St,ad: 3.10 空干基水分Mad: 0.65仪器热容量: 10761J/K 空干基氢含量Had: 2.88 试样名称： 车皮（信阳）收到基水分: 5.5弹筒发热量（Qb）:22.673MJ/Kg(5422.1Cal/g)空干基高位热值（Qgr,ad）:22.354MJ/Kg(5345.8Cal/g)干燥基高位热值（Qgr,d）:22.501MJ/Kg(5381.0Cal/g)注：以上实验均采用同一试样第六节 硫含量的测定硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3
38、不仅腐蚀设备，而且污染空气，甚至降酸雨，严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净，易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦，煤中硫会进入焦炭，使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫，在高炉炼铁时加石灰石，这就降低了高炉的有效容积，而且还增加了排渣量。煤在储运中，煤中硫化铁等含量多时，会因氧化、升温而自燃。煤中全硫的测定方法有高温燃烧中和法、艾士卡法、库仑滴定法、高温燃烧红外法。现在，通常用库仑滴定法。2.6.1 硫的概念 硫在煤中以三种形式存在，即有机硫、硫铁矿硫（黄铁矿和白铁矿硫等形态存在的硫）和硫酸盐硫。前两种可
39、以燃烧，通常称为可燃硫。最后一种硫酸盐硫不可燃烧，只转化为灰的一部分。硫在煤中含量变化范围也较大，一般约为0.1-5。硫虽能燃烧放热，但它却是极为有害的成分。硫燃烧后生成二氧化硫（SO2）及少量三氧化硫（SO3），排入大气能污染环境，对人体和动植物以及地面建筑物均有害。同时，SO2、SO3也是导致锅炉受热面烟气侧高温腐蚀、低温腐蚀和堵灰的主要因素。2.6.2 硫含量的测定原理煤样在催化剂作用下，于空气流中燃烧分解，煤中硫生成二氧化硫并被碘化钾溶液吸收，以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定，根据电解所消耗的电荷量计算煤中全硫的含量。2.6.3 硫含量的测定仪器l 管式高温炉：能加热到1200 以上
40、并有90mm以上长的高温带(1150 士5) ，附有铂锗一铂热电偶测温及控温装置，炉内装有耐温1300 以上的异径燃烧管。l 电解池和电磁搅拌器：电解池高120 一180mm容量不少于400mL，内有面积约1500mm的铂电解电极对和面积约15mm的铂指示电极对指示电极响应时间应小于1s,电磁搅拌器转速约500r/min 且连续可调。l 库仑积分器：电解电流0 一350mA 范围内积分线性误差应小于士1 % ，配有4 一6 位数字显示器和打印机。l 送样程序控制器：可按指定的程序前进、后退。l 空气供应及净化装置：由电磁泵和净化管组成。抽气量约l000mmL/min ，净化管内装氢氧化钠及变色
41、硅胶。2.6.4 硫含量测定的步骤( 1 ）试验准备l 将管式高温炉升温至1150 ，用另一组铂锗一铂热电偶高温计测定燃烧管中高温带的位置、长度及500 的位置。l 调节送样程序控制器，使煤样预分解及高温分解的位置分别处于500 和1150 处。l 在燃烧管出口处充填洗净、干燥的玻璃纤维棉：在距出口端约80 一100mm之处，充填厚度约3mm的硅酸铝棉。l 将程序控制器、管式高温炉、库仑积分器、电解池、电磁搅拌器和空气供应及挣化装置组装在一起。燃烧管、活塞及电解池之间连接时应口对口紧接并用硅橡胶管封住。l 开动抽气泵和供气泵，将抽气流量调节到1000mL/min ，然后关闭电解池与燃烧管间的活
42、塞，如抽气量降到400mL/min 以下，证明仪器各部件及各接口气密性良好，否则需检查各部件及其接口。( 2 ）测定步骤l 将管式高温炉升温并控制在1150 士5 。l 开动供气泵和抽气泵并将抽气流量调节到l000mL/min 在抽气下，将250 一300mL 电解液加入电解池内，开动电磁搅拌器。l 在瓷舟中放入少量非测定用的煤样，进行测定（终点电位调整试验）。如试验结束后库仑积分器的显示值为0 ，应再次测定直至显示值不为0 。l 于瓷舟中称取粒度小于0 . 2mm的空气干燥煤样0 . 05g（称准至0 .0002g )，煤样上盖一薄层三氧化钨。将舟置于送样的石英托盘上，开启送样程序控制器，煤
43、样即自动送进炉内，库仑滴定随即开始。试验结束后，库仑积分器显示出硫毫克数或百分含量并由打印机打出。王村煤矿中硫一般在3.0左右第三章 培育安全文化 改善生产作业环境澄合王村煤矿有21年的煤炭开采历史，矿井地质条件复杂，地压大，呈现三软煤层特点，加之多个采区生产，原煤运输距离长，安全生产工作压力大。针对这种情况，近年来，尤其是今年以来，该矿井积极推进安全管理创新，精心培育安全文化，使员工队伍整体素质明显提高，使安全生产可控程度进一步增强，使井上下生产作业环境显著改善，全面提升了安全生产总体水平，安全文化建设亮点频出。1、 实施素质提升培训工程 该矿通过采取全员培训、专项培训、技能培训、业务培训等方式，对新工人、一般从业人员、特种作业人员、班组长、区队长等不同群体，展开了理念宣灌、习惯养成、危险预知、危害辨识、操作技能、标准化知识等多方位系统培训，培育员工良好的素养和良好的行为习惯。特别是新领导班子上任后，更加注重培训的实效性，把培训的重点转向了安全生产现场的监管人员，创新性地开展了班组长现场培训、安监员现场培训活动，通过管理干部在现场口对口、手把手的培训，极大地提高了班组长、安监员对安全管理重要性的认识和现场驾驭安全管理的能力，使培训由井上转向井下，由课堂转向作业现场、由理论转