煤炭水分方法

煤炭水分检测的方法，主要有近红外水分检测和微波水分检测等两种。其中，微波水分检测是比较常用的方法。非接触式穿透式多频谱微波水分仪，可以在无钢丝的皮带上测量全部煤炭水分，完全穿透测量。MOSYE MS-590 微波水分仪可以测量所有煤炭的实时水分和平均水分，不同于抽样测量和离线测量。

Wf=G1/G*100

式中：Wf—分析试祥的水分％； G1—分析试样干燥后失去的质量，g；G—分析试样质量，g。

以符号M表示游离水是吸着润湿在煤表面和吸附凝聚在煤内部毛细孔中以机械方式结合的水；化合水是煤中与矿物质结合的除去全水分后仍保留下来的水分。

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh），是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf），是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分，全水分是煤的外在水分和内在水分总和。煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2%，发热量降低100kcal/kg（大卡/千克）；冶炼精煤中水分每增加1%，结焦时间延长5－10min。

扩展资料：

煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。

“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高。

参考资料来源：百度百科-煤质水分分析

煤的水分测定，实际上指的是煤的内水分、外水分和全水分的测定。具体怎么测定煤的水分，需要结合不同工况来选择不同的方法。目前比较常见的煤中水分测定的工况：1、MS-580 煤粉近红外水分仪和MS-590煤粉和原煤微波水分仪，专门型煤厂型煤配比水分检测量身定制，特别适合无钢丝的皮带上测量煤炭、及其配比原料的含水量。2、MS-101(102)系列接触式煤粉微波水分仪 ，专门为型煤厂型煤配比水分检测量身定制，特别适合在料仓内、下料口、斗内对煤粉进行在线水分测量。

化验全水分

采过来的煤第一步需要做水分，也就是煤的全水。

所需器皿：大称量瓶  电子天平  干燥箱化验方法和公式如下：

先将干燥箱打开，将温度升到145度，在天平上将称量瓶称出，记下皮重。再称出10-12克煤记下煤重。在干燥箱里烘30分钟，取出后盖上盖子晾凉，在天平上称出重量。公式如下：

皮重+煤重-烘过后重量

——————————  *100%

煤重

水分符号：M，单位：%，是一项重要的煤质指标，煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。一般说来，水分高要影响煤的质量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎问题，水分高的煤就难以破碎；在锅炉燃烧中，水分高就影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦时，水分高会降低焦产率；而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易中，水分也是一个定质和定量的主要指标，故在签订销煤合同时，用户一般都会提出煤中水分的限值。

煤的水分简单地说分为：全水分、内在水分、外在水分、结晶水和分解水，在实际测定中只能测煤的全水分、内在水分、外在水分和最高内在水分，而不测定结晶水和分解水。

用的是干燥箱或水分测定仪，

灰分

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。

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1.基坑明排

一般在基坑坡脚设置排水沟、集水井，用抽水设备从集水井中把地下水不断抽走，以保持基坑干燥(图6-2)。

基坑明排适用于土层比较密实，坑壁比较稳定(细粒土边坡不易被渗流冲刷而产生塌方)，基础埋深较浅，降水深度不大，不易发生流砂、管涌的工程中。

其优点是:设备简单、施工方便、成本低。

缺点包括:水从坡面、坡脚或坑底涌出，使基坑浸水、泥泞，影响地基强度和施工若降水段内土中夹粉细砂等薄层，边坡可能失稳，使附近地面产生沉降边坡渗水缓慢，降水不快，影响施工进度。

图6-2 集水井降水

2.井点降水

井点降水是在基坑的内部或其周围埋设深于坑底标高的井点或管井，以总管连接所有井点或管井进行集中抽水(或每个井管单独抽水)，达到降低地下水位的目的。井点降水法适用于任何几何形状的基坑，能起到克服流砂、管涌及稳定边坡的作用，降水效果好，施工简便，操作技术易于掌握，很受施工单位欢迎，是目前人工降低地下水位时常用的降水方法。

目前常用的降水井点一般有:轻型井点、喷射井点、管井井点、电渗井点和联合井点等。工程实践中可按施工位置上的土体的渗透系数、待降水位深度、设备条件以及工程特点等选用。各种井点的适用范围见表6-1。

表6-1 各种井点的适用范围

(1)轻型井点

轻型井点是沿基坑的四周或一侧将直径较细的井点管沉入深于坑底的含水层内，井点管的上部与总管连接，通过总管利用抽水设备由于真空作用将地下水从井点管内不断抽出以使原有的地下水位降低到开挖面标高以下。

图6-3 轻型井点降低地下水位图

轻型井点降水系统常包括井点管、连接总管和抽水设备等，如图6-3所示。

井点管一般采用直径50mm的钢管，长1m。井点管的下端装有滤管，滤管壁上分布有直径为12～18mm的透水孔，透水孔呈梅花形分布。滤管管壁外侧包有两层滤网，内层为细滤网，外层为粗滤网。滤网为铜、不锈钢或尼龙丝布。连接总管为钢管、胶管或透明塑料管。井点管与连接管之间常装有阀门，以便于检修。抽水设备常由一台真空泵、两台离心泵和一台气水分离器组成。

一般认为，轻型井点适用于渗透系数为0.1～80m/d的土层降水，对土层中含有大量的细砂和粉砂层特别有效。具有可以防止流砂现象和增加土坡稳定，并且便于施工的特点。降低水位的深度，一层为3～6m，二层为5～9m，三层为9～12m。

(2)喷射井点

喷射井点也属于真空抽水法。为抽吸较深的地下水，它将能形成真空的喷射器下降到井管下部并形成真空而抽水。有喷水井点和喷气井点之分，其工作原理相同，只是送入井内喷射器的工作流体不同。前者用压力水，后者用压缩空气作为工作流体。

图6-4 喷射井点工作原理示意图

喷射井点一般适用于渗透系数为0.1～50m/d的砂性土层中降水。当基坑开挖较深，降水深度要求大于6m，而且场地狭窄，不允许布置多级轻型井点时，宜采用喷射井点降水。其一层降水深度可达8～20m。

喷射井点工作时，由地面高压离心水泵向井内供应高压工作水(图6-4)，经过内外管之间的环状间隙到达喷射井点的扬水装置，经内管两侧进入扬水装置并由喷嘴高速喷出。在喷嘴处由于过水断面突然收缩变小，使该射水流在喷口附近造成负压(真空)，而将地下水经滤管吸入。吸入的地下水在混合室与工作水混合，然后通过扩散室，水流的大部分动能转变为压力能，水流压力相对增大，把地下水连同工作水一起扬升到地表，经集水管进入到集水箱，由此用排水泵排出。

(3)管井井点

管井井点就是沿开挖的基坑周围离基坑边缘1～1.5m处每隔一定的距离(一般为10～50m)设置一个管井，每个管井单独用一台水泵进行抽水，以降低地下水位的方法。它是靠重力作用降水，即重力作用下能渗入井内的水方可被抽出。

实际使用中，管井井点降水系统由井管和抽水设备组成。井管由井壁管和过滤器两部分组成。井壁管通常为铸铁管、混凝土管、塑料管等。

抽水设备为根据不同降水深度要求所选用的水泵。当水位降深要求在7m以内时，可用离心式水泵若降深大于7m，可采用不同扬程和流量的深井潜水泵或深井泵。

管井井点一般适用于渗透系数为20～200m/d的土层降水，降水深度为3～5m。对于轻型井点不易解决的含水层水量大、降水深的场合，当土粒较粗、渗透系数很大，而透水层厚度也大时，一般用轻型井点或喷射井点不能奏效，此时采用深井点较为适宜。其优点是降水的深度大，范围也大，因此，可布置在基坑施工范围以外，使其排水时的降落曲线达到基坑以下。深井点可以单用，也可以和井点系统合用，此时井点系统通常布置在基坑周围的坡脚处，用以吸取由于深井点间距较大而流来的少量地下水。

(4)电渗井点

当渗透系数小于0.1m/d时，降水深度6～7m，水的渗流速度很慢，导致降水速度慢。为了加速地下水向井点管渗透，一般采用电渗井点。

图6-5 电渗井点工作原理示意图

电渗井点的工作原理如图6-5所示。

设井点管为阴极，另埋设金属棒为阳极在两极施加电势的作用下，土孔隙中的液体从阳极向阴极流动，这种流动称为电渗现象。这种在真空抽水法基础上加电渗作用的降水方法称为电渗井点降水法。在一般渗透条件下，粘性土中仅有自由水在孔隙中流动，而土孔隙中另一部分处于束缚水状态，不能参与压力水头作用下水的流动。当水中通以直流电以后，不仅自由水而且黏滞水也参与了流动，大大提高了土的渗透性。实验证明，其渗透性将提高20～100倍，提高降水效率。

(5)联合井点

根据施工条件，当单一的井点法不能满足降水要求时，可采用联合井点降水，以使联合井点中的井点互补，提高降水能力。

联合井点降水就是用两种或两种以上的井点法联合起来的方法。如喷射-射流联合井点、轻型-电渗联合井点、管井-电渗联合井点等。