煤炭是中国能源消费的主要来源，占能源消费比例的 70%,在国民经济中发挥着至关重要的作用。
煤质化验作为煤炭资源开发和利用的关键环节，不仅关乎到煤炭的质量，还直接影响到煤炭价格和煤炭企业的经济效益。煤质化验是对关乎煤炭质量的各种属性的化验分析，在整个采、制、化过程中任务繁重、流程复杂、技术性要求高，直接增加了煤炭化验的难度和化验精度的保证。由于煤质化验工作的复杂性和特殊性，以及煤炭样本的不均匀性，造成煤炭化验结果存在不同类型的误差，影响到煤炭化验结果的精度，甚至会影响到化验结果的准确性。所以，如何采取相应的误差减少措施来降低误差对化验结果的影响，成为煤质化验的重要工作。
本文从煤质化验工作的实施入手，分析在化验各个环节中误差的存在，并基于误差类型和误差的起因分析，提出减少误差的途径和方法，为煤质化验工作的更好进行提出帮助。
1 煤质化验过程及煤质化验标准
煤质化验分为煤炭样本采集、样本制备和样本化验三个主要环节：①样本采集是误差来源的重要来源，占误差总方差的 80%左右，所以样本采集的质量直接影响到煤质化验的精确度，是煤质化验的重要环节；②样本制备是将采集的煤炭样本进行破碎、烘干、筛分等工序，以备样本属性的化验，其误差来源占误差总方差的 16%;③样本化验是对煤炭样本的固体碳、硫、磷、含水量、挥发性等属性进行化验，探究其质量的过程，误差来源占误差总方差的 4%.
为了规范煤炭采制化，国家于 1964 年就制定了煤炭采制化国家标准，为了适应煤炭开采方法和煤炭特性，降低采样偏倚度，根据我国国情和采样技术，对标准进行了修改和更正，并与国际标准接轨制定 了 . 我 国 现 在 实 行 的 是 GB475-2008 和GB474-2008 国家标准，标准制定以 ISO18283:2006（E）为基础，同时结合我国煤炭生产和消费实际，部分参照 GB475-1996 和 GB474-1996,该标准与国际标准接轨，并且不与现实行的《商品煤质量抽查和验收方法》和《煤炭机械化采样》标准相矛盾，并且对全国煤炭质量化验进行了统一规范，对煤炭采制化进行了更加细致的规范，增加了采样方法和采样精度核定的方案。
2 煤质化验的误差来源
煤质化验从采样到煤炭属性分析，是一项环节复杂、技术性要求高的工作，再加上煤炭质量分布的不均匀化，导致在煤炭化验结果与真实值存在偏差。
按照在煤炭化验各个环节误差的产生可将误差分为采样误差、样本制备误差和化验误差，其中根据误差分布分析，采样误差和样本制备误差是煤质化验误差的主要来源，占到 96%,而其他误差来源主要是化验方法选择和仪器分析误差引起的。
煤炭是一个结构非常复杂、组成不均匀的有机物和无机化合物的混合体，即使在小群体的煤炭组成，结构和煤炭个体属性也有可能不同，所以煤炭采样质量只能代表群体的近似质量。煤炭采样误差主要是由采样方法不合理和采样人员不按照科学规范进行操作引起的。采样方法不合理造成采样密度和采样分布度不均匀，采样质量与实际质量之间偏差增大，化验结果不能起到有效的代表性；采样人员误差是由于人员没有经过严格的科学培训或者在采样过程中不按照科学的方法和程序进行采样引起的误差。
在野外采集的煤炭样本不能直接进行化验，而需要进行加工和处理，消除杂物、烘干、过筛等，在此过程中存在由于人员操作不当或者处理不完全引起的误差，会直接影响到化验结果的准确度。即使在采样过程中避免了一定的误差，在样本制备阶段没有按照科学的方法进行操作，会造成煤质化验结果与真实结果出现大的偏差。除此之外，样本化验阶段产生的误差也会对化验结果准确度造成影响，其误差主要来源于仪器误差和人员操作不当两个方面。
3 煤质化验误差减小途径
煤质化验是一个科学严谨的过程，但由于煤炭本身特性的不均匀化和复杂化，以及操作方法和人员素质的影响，煤质化验结果定会与真实值之间存在偏差，如何采取合理方法和手段减小误差对化验结果的影响，成为必须解决的问题。根据引起煤质化验结果误差的影响来源，可将误差来源分为选取方法误差、人员操作误差和仪器误差，其中人员操作误差和样本制样误差是煤质化验结果误差的主要来源。
3.1 合理选取煤质化验方法
煤质化验方法的选取分为采样方法选取、样本制备方法选取和煤炭属性化验方法选取，选取合理科学的制样、化验方法，可以在一定程度上简化整个化验流程，并可以利用科学的方法对流程进行指导，降低可能引起误差来源的因素。
3.1.1 采样方法的选取根据 GB475-2008 和 GB474-2008 国家标准对采样方法的要求，可将采样方法分为流动煤采样方法和静止煤采样方法，不论哪种方法都对采样点、采样单元、子样数目、子样最小质量、总样最小质量、最大允许偏倚有相关规定。选取合理的采样方法，样本可以直观表述整批煤的质量：①为了消除煤炭质量不均匀性对采样的影响，需要将差异性较大的煤堆进行采样单元的均匀划分，有多少个采样单元就有几个总样；②样本单元包括了一定数目的子样个体，为了确保子样的代表性，需要保证子样的数目和最小质量，其取决于煤的品种、总量和采样方式，例如煤堆子样采集，干基灰分 >20%,1000t 煤对应的子样数目应不小于 60 个，数目确定后，应按照“均匀布点”的原则进行子样分布，保证样本的均匀采集；③子样质量应根据采集样本煤的标称最大粒度来确定，例如标称最大粒度为 100mm 的，初级子样质量参考值为 6.0kg,子样质量应大致相等，数量可以适当增加，采样应一次性完成，必要时允许在点位附近重新采取；④编制采样报告，需要注明详细的采样时间、采样方法和采样类型和编号，及时通知制样人员。
3.1.2 制样方法的选取制样是对采样的深加工和处理，或者成为二次采样，其按照化验对象不同可分为混合、破碎、缩分、空气干燥等，其基本原则是煤样无偏倚、特性不发生变化。样本必须经过混合，其粒度往往超过化验所规定粒度大小，需要进行多级破碎，其目的是为了增加样本颗粒数目，增加化验对象来源，提高化验结果精度。而破碎后的样本需要经过筛分获取均匀分布，减少缩分误差。样本制备结果需利用制样精密度来衡量，其主要受到试样均匀性、缩分后的样本存留量和混合充分性的影响。例如，煤样干燥应达到在空气中连续干燥 1h,质量变化不超过 0.1%的状态，标称最大粒度为 25mm、精密度为 2%的煤样粒度分析总样最小质量为 9kg,其目的是将由颗粒特性导致的灰分方差减小到 0.01.
3.2 培养严谨的科学态度
误差的来源受到主观和客观两方面的综合影响，而人为主观因素的影响，是误差的主要来源。煤质化验结果的精确度同样受到人为因素的影响，人为因素贯穿于采样、制样和化验的整个过程，人为主观上影响了采样方法的选择、采样和制样工作的实施、仪器的操作和数据的分析等方面。主观因素的能动性要求在整个过程中，要求工作人员做到以下几点：①严格遵守相关规章制度，执行各项规定，提高自身的责任感和使命感；②保持科学严谨的工作态度，加强过程控制，严格按照科学方法进行工作，从样本采集、样本制备到煤质化验整个过程不忽略任何细微之处，力争每项化验结果都能真实反映煤炭的实际质量；③煤质化验是一项技术要求高的工作，要重视工作人员素质的培养和提高，利用书面表达、实践教学等多种形式对自身专业技能进行培训，熟练掌握化验工作各项目、各环节的相关国家标准和操作技术规范和操作要领等，并且对现场出现的突发情况能够思考解决，最大限度的降低主观因素对化验结果的影响。
3.3 化验仪器的规范选择
在整个煤质化验工作中，需要采用各种仪器和工具来满足不同类型工作的需求，选择合适和符合精度要求的仪器，对煤质化验结果精度的保证起到至关重要的作用。例如在制样缩分过程中，缩分设备的选择应满足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，并且有足够大的容量，不产生实质性的偏倚等。选择合适的化验仪器和设备，可以降低对样本的损毁，减小在样本采集、样本制备和化验阶段的客观因素影响，在客观方面提高煤质化验精确度。
4 结 论
煤质化验是一个科学严谨、技术性要求高的化验工作，提高工作人员的技术水平和科学严谨的工作态度，采取合理的工作方法，借用规范的仪器设备，减少误差来源，保证煤质化验结果的精确度，提高煤质化验结果的代表性。除此之外，加强对煤质化验结果的分析，从采样、样本制备和化验各个环节对化验结果进行探讨，参照相关国家标准，对误差来源进行数据分析，逆向反馈影响因素，从而在之后工作中降低化验误差。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会。 商品煤人工采取方法 GB475-2008[S]. 北京：中国标准出版社，2009.
[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会。 商品煤机械采取方法 GB474-2008[S]. 北京：中国标准出版社，2009.
[3] 杨金和，陈文敏，段云龙。 煤炭化验手册[M]. 北京：煤炭工业出版社，2004.
[4] 李英华。 煤质分析应用指南 [M]. 北京：中国标准出版社，2006.
[5] 杜伟，王玲。 浅谈如何减少煤质化验中的误差[J]. 科技咨讯，2011,（13）：54.
[6] 姜信敏。 煤质化验的影响因素及其控制 [J]. 煤质技术，2013,（S1）：42-44.
