煤炭试验中对煤炭试样的采集是怎样的

74.1.1.1 设备及采样前准备

解吸罐容积>1000cm3，0.2MPa压力下保持气密性。所有用于煤层气含量测定的解吸罐，使用前必须进行气密性检测。气密性检测可通过向罐内注空气至表压0.2MPa以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。

计量器量筒量程>800cm3，最小刻度10cm3。使用前，计量器装水，调节计量器至初始状态，检测计量器密闭性能。

恒温装置温控±1℃。在煤样装罐前，将温度调至储层温度或送样单位的技术要求温度，并使恒温装置达到设定温度。

温度计-30～50℃。

气压计80～106kPa，分度值0.1kPa。

电子秤10kg，感量0.05kg。

球磨机。

筛子0.25mm(60目)。

气样瓶250cm3。

气相色谱仪。

74.1.1.2 煤样的采集

(1)采样原则

以煤心样为主，煤屑样为辅。

(2)装样量

每次装罐的煤样质量不得少于800g。如煤心采取率不足又需要采样测定时，最低样量不得少于300g，只做解吸气测定，在备注中说明仅做参考。

(3)采样时间

指用于气含量测定的煤样从割心到煤样被装入解吸罐密封所用的实际时间。从割心到煤样提升到井口所用的提心时间不得超过规定时间，即:煤层深度≤500m，提心时间不超过10min煤层深度500～1000m，提心时间不超过20min煤层深度大于1000m，提心时间不超过30min。试样到达地面后，必须在10min内装入解吸罐密封。

(4)采样步骤

取心开始，煤层气含量测定人员(至少2名)必须到达现场，将仪器设备安装调试进入工作状态。待煤心提出井口，尽快打开岩心管，煤层气含量测定技术人员协助钻井地质技术人员快速拍照并简要描述后，剔除夹矸及杂物(若煤心受到泥浆污染，应适当用洁净抹布擦净或用清水快速冲洗煤心)，迅速按煤层剖面顺序装入解吸罐并迅速密封，不得按压。

(5)煤屑采样

开泵循环，待煤屑到达振动筛后，挑选较纯部分收集到试样箱，迅速用清水冲洗钻井液，然后装入解吸罐并迅速密封。

(6)装样要求

气含量测定的试样要求装至距罐口1cm处。如采取的样量不足以装满罐，应在装样前据实际试样量在罐底加入适量填料。填料可选择对煤层气不产生吸附和反应的物质，如玻璃圆柱体、玻璃球等。解吸罐内空体积最大不得超过罐内体积的1/4。如解吸罐内空体积过大，应进行空体积测定，以校正气含量测定值。

(7)参数记录

采样时，应同时收集以下有关参数:

地质参数:井号、井位、煤层名称、地层时代、埋深、储层温度

现场参数:温度、气压等

钻井参数:钻压、转速、钻井循环介质、排量、泵压等

时间参数:煤心试样记录钻遇煤层时间、割心起钻时间、煤心提至井口时间、煤样装罐结束时间及采样日期煤层试样记录钻遇煤层时间、开泵时间、试样到达振动筛时间、装罐结束时间、采样日期、泥浆密度及迟到时间等

试样参数:罐号、试样编号、空罐重、样重、试样类型及特征

从多个采样点抽取出的各小份合并成煤炭样品。

煤炭采样为了化验或检测煤炭质量,按照规定从整批的煤炭中采取具有代表性的一部分煤的过程称为采煤样。

按一定的规格或要求，从矿体、围岩和矿山生产的产品(如原矿、精矿、尾矿、矿渣等)中，采集一定数量的样品，通过加工、分析、试验、鉴定，研究矿产的质量、矿石和围岩的物理和化学性质、矿石加工技术性能、矿床的开采技术条件等。

为矿床评价、计算储量以及解决有关地质、采矿、选冶和矿产综合利用等方面的问题，提供资料依据。这种专门性的取样工作，称矿产取样。

扩展资料：

随机抽样法

是指调查对象总体中每个部分都有同等被抽中的可能，是一种完全依照机会均等的原则进行的抽样调查方法。随机抽样法主要有简单随机抽样、系统抽样、分组抽样、分层抽样四种。

1、简单随机抽样

是指从总体N个单位中任意抽取n个单位作为样本，使每个可能的样本被抽中的概率相等的一种抽样方式。简单随机抽样的缺陷在于事先要把研究对象编号，比较费时、费力。当样本容量较小时，可能发生偏向，影响样本的代表性。

2、系统抽样（又称等距抽样）

是指先将总体的全部单元按照一定顺序排列，采用简单随机抽样抽取第一个样本单元(或称为随机起点)，再顺序抽取其余的样本单元的一种抽样方式。

相对于简单随机抽样方式，系统抽样最主要的优势就是经济性。等距抽样方式比简单随机抽样更为简单，花的时间更少，并且花费也少。使用等距抽样方式最大的缺陷在于总体单位的排列上。

3、分组抽样（又称整群抽样）

即按照某一标准将总体单位分成“群”或“组”，从中抽选“群”或“组”，然后把被抽出的“群”或“组”所包含的个体合在一起作为样本，被抽出的“群”或“组”的所有单位都是样本单位，最后利用所抽“群”或“组”的调查结果推断。

这种抽样方法的优点是实施方便、节省经费。缺点是往往由于不同群之间的差异较大，由此而引起的抽样误差往往大于简单随机抽样、样本分布面不广、样本对总体的代表性相对较差等。

4、是从一个可以分成不同子总体（或称为层）的总体中，按规定的比例从不同层中随机抽取样品（个体）的方法。这种方法的优点是，能够避免简单随机抽样中样本集中于某种特性或缺少某种特性的现象，样本的代表性比较好，抽样误差比较小。缺点是抽样手续较简单随机抽样还要繁杂些。

参考资料来源：百度百科-取样

煤炭采样为了化验或检测煤炭质量,按照规定从整批的煤炭中采取具有代表性的一部分煤的过程称为采煤样。被称为煤样的这一部分,又是由多个采样点抽取出的各小份合并而成。从每个采样点抽取出的这一小份,叫作子样。商品煤样是由从煤流中、运输工具顶部或煤堆上采取的若干子.

1.煤通过煤矿石冶炼即可获得，煤矿石在游戏中较为常见，可以分布在任意高度，一般使用“镐”采集。

2.准备好木镐或者石镐，即可开挖。

3.途径一：挖掘铁矿石顺带

在挖掘铁矿石或者其他矿石的路上一定会碰到一些煤矿石，顺着显露的逐步挖开。

4.途径二：随便走走

煤矿石覆盖极广，不仅在底下，在高山上也特别容易找到煤矿石，因而准备把镐出去溜达溜达就能收获不少。

5.途径三：天然矿洞

有幸发现天然矿洞，进去瞧瞧必将有所收获。(非和平模式下注意安全)

煤炭从地下挖出来，一个方法是煤炭是从地面向下挖竖井，把煤炭开采出来，然后再运到井上；另一个方法是从地面比较大面积的挖开，成为露天煤矿，然后把煤挖出来，这是浅层的煤矿挖煤的方法。

1.2.2.1 井工开采主要特点分析

我国近90%的煤炭是通过井工开采生产的。井工煤矿开采必须从地面向地下开掘一系列井巷(图1-2)，其生产过程是地下作业，自然条件复杂。开采的主要特点是需要进行矿井通风，存在瓦斯、煤尘、顶板、火、水五大灾害。[1，2]

图1-2 煤炭井工开采

(1)矿井通风。因为井工煤矿生产是地下作业，地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有害气体和矿尘，成分逐渐发生变化。同时，由于地热作用，人体和机械散热，水分的蒸发等，井下空气的温度和湿度都会显著增高，造成不良的气候条件，因此，要对矿井进行通风。

(2)瓦斯、矿尘灾害。在开采煤炭的过程中，要产生瓦斯和矿尘。瓦斯和矿尘在一定条件下会发生爆炸，造成人员伤亡和财产损失矿尘还能使矿工患煤、矽肺病，给矿工带来痛苦。

(3)顶板灾害。在地下采掘过程中，由于矿山压力的作用，顶板会垮落。如果顶板管理工作出现漏洞，则会发生顶板事故。

(4)矿井火灾。矿井火灾也是煤矿生产中的主要灾害之一，一旦发生矿井火灾，不但会造成煤炭资源的损失，打乱各项工作的布置，还往往会造成瓦斯、煤尘爆炸，使灾害程度和范围扩大。

(5)矿井水灾。矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水会通过各种通道涌入矿井。为保证矿井正常建设与生产，必须采取各种措施防止水进入矿井，或者将进入矿井的水排至地面，但当矿井涌水超过正常排水能力，或在采掘工作时挖透老塘积水或岩溶水等地下水体时，就会造成水害。

1.2.2.2 井工开采主要作业内容

(1)井工开采方法与工艺

采煤方法与工艺的不断完善是采矿发展的主题，采煤工艺的发展带动了煤炭开采各环节的变革。由于长壁开采是一种最经济的井工采煤方法，目前壁式采煤法在全球井工开采中普遍应用，占据着核心地位。

长壁采煤工艺中，针对缓倾斜、倾斜煤层，目前采用的采煤方法与工艺有缓倾斜薄、中厚煤层单一长壁综采，缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采，缓倾斜厚煤层一次采全高长壁综采，缓倾斜厚煤层放顶煤长壁综采等。

目前长壁工作面向集中、高效方向发展，工作面长度不断增大。世界上第二条采高达7m的综采工作面已经于2010年12月在上湾煤矿建成。7m大采高重型综采工作面长319m，比神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿第一个7m大采高工作面长18m，走向长度4231m，是目前世界上最长的大采高工作面。正常情况上每刀可割煤2700t，较6.3m采高综采工作面单刀多产300t，资源回收率提高14%，较6.3m采高工作面多采出煤炭100万t，资源回收率提高8%以上2011年创造了126.5万t世界综采月单产纪录，综采年单产达到1400万t水平。

神华集团神东公司大柳塔矿，工作面走向长度2000～6200m，平均4100m，工作面长度240m，2002年综采工作面年产量达到874万t，超过了美国20英里矿保持的综采工作面年产649.43万t的世界先进水平兖矿集团兴隆庄矿，综放一队产量达639.92万t，刷新综放工作面年产新纪录，薄煤层刨煤工作面单产已突破百万t大关。

针对厚及中厚急倾斜煤层，目前普遍采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法针对急倾斜特厚煤层，采用水平分段放顶煤采煤法。倒台阶采煤法、巷道短壁小阶段采煤法在急倾斜煤层开采中也较多采用。新疆乌鲁木齐矿业集团碱沟矿开采84°急倾斜煤层，使用水平分层放顶煤工艺，工作面年产达45.9万t，刷新我国急倾斜工作面生产纪录。

我国是世界上应用水力采煤最早的国家之一，产量据世界前列，在倾角10°以上、煤层中厚以上、顶底板稳定的低瓦斯矿井有较好的应用前景，特别是在煤层厚度、倾角变化较大的不规则煤层中应用更能发挥其能力。

(2)技术装备

井工开采技术装备总体趋势是根据煤炭开采条件，以高产高效、减人增效、安全可靠为目的，向大型化、集约化、自动控制、无人工作面发展。

综采工作面:主要设备均实现机电一体化，具有自诊断功能和通讯功能，为工作面生产自动化，提高系统的开机率，保障系统的安全可靠运行及全矿井的自动控制及信息化管理奠定了基础。应用辅巷多通道快速搬家技术，从旧工作面采通，挂网，重型综采设备的回撤、搬迁，到新工作面的设备安装调试并达到试生产条件最快仅需7d时间，真正实现了快速、安全、优质、高效。许多工作面使用高电压(3300V或4160V)。

无人工作面:我国引进德国采矿技术公司(DBT)全自动化刨煤机综采系统(刨煤机、输送机及计算机远程控制技术)，其余配套设备均由国内各生产厂家协助制造。可适应35°以下薄及中厚煤层，工作面经济长度210m以上，生产能力900t/h，电机功率630kW，目前正在国内铁法煤业(集团)公司等矿山应用。

采煤机械:我国大柳塔矿引进的6LS 5型采煤机，装机总功率为1500kW，生产能力达2800t/h，电牵引调速微机控制，采用先进的信息处理和传感技术，对采煤机的运行工况及各种技术参数进行采集、处理、显示、存储和传输，并通过编程对采煤机进行全面控制、监控和保护，以及实现采煤机电气系统的自动调节，截割电机功率自动平衡和机械故障自动查寻诊断等功能。螺旋钻机无人采煤技术在我国也较为成熟，在薄煤层开采中的发展前景十分广阔。日前，一种新型三钻螺旋钻式采煤机已在我国研制成功。该采煤机应用于薄煤层中，对提高煤层资源回收率效果明显。该机的一次采宽为1.9m，采深可达85m，适用于煤层厚度为0.5～0.9m，煤层倾角-15°～+15°，煤层走向倾角小于8°的各种硬度的薄煤层，其日产量可达250～350t。

液压支架:多采用大采高强力两柱掩护式支架，工作阻力达6000kN以上，最高达9800kN。

刮板输送机:要求大运量、长运距、大功率、长寿命、高可靠性，几乎所有的刮板机都使用双中链，刮板机功率达1790kW，小时输送能力可达2500t以上。

胶带输送机:要求长距离、大运量、大功率，以保证大煤流的运输畅通，有的工作面可以伸缩带式输送机的铺设长度已达5000m，运输能力为2000～3000t/h，带速达5m/s，装机总功率1125kW。桥式转载机输送能力达2500t/h，长度27m，电机功率315kW。

(3)采场围岩控制技术

国内大型煤矿采场多采用重型液压支架支护，巷道支护则以锚杆支护为主。中、小型煤矿回采面多采用单体液压支柱、金属支柱支护，巷道支护多以锚杆为主，砌碹、金属支架为辅。

针对坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、大采高、大采深采场等不同条件的支护技术和材料不断推出。耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索、可伸缩锚杆陆续生产。

监测仪表趋于直观、轻便、小型化。

1.2.2.3 井工开采存在问题剖析

(1)采煤技术水平较低，技术装备较差，煤机制造技术落后[3]

与国外同行业相比，在机电一体化、智能化、自动化的控制技术，产品可靠性技术，数字集成技术与计算机辅助设计技术方面，仍然存在较大差距。

中、小型矿井落煤方式还以炮采为主，工作面走向长度偏短采煤方法多为长壁工作面开采，全部陷落法管理顶板，因而对上覆岩层和地表的破坏较为严重。

在采煤机械化系统中，运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备较差，功率及生产能力较小，机械化程度和工效普遍不高。

引进消化国外先进设备方面不够。在井下自救系统中，避灾系统、个人防护装备水平仍然很低，对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、仪表还不能完全达到要求，对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度减轻灾害。

(2)重大科技攻关课题难以实现，重大安全技术问题难以解决

目前，我国煤矿在“一通三防”(矿井通风，防治瓦斯、防治煤尘、防灭火)及防治水、矿井深部地压、冲击地压、高温害和支护等方面存在许多技术难题，严重威胁着煤矿安全生产，这些涉及行业技术发展共性的基础性和前瞻性重大科技工作课题，国家支持范围和力度与过去相比大大减少。重点煤炭企业下放后，受单个企业和科研院所经济实力限制，难以开展技术攻关。

煤炭地下气化技术和煤炭地下浆化(液化)技术，受经济成本等因素影响未能有效推广应用。

(3)专业技术人才面临青黄不接的状况

国有煤矿中，大专以上程度的技术人员仅占职工总数的3%，而个体煤矿相应技术人员的比例更低，该比例在发达国家则占60%以上。在近40个年产500万t以上的大中型煤炭企业中，工程技术人员不足2000人。由于煤炭行业安全的特殊性，地矿类专业学生比例逐年减少，据9所原煤炭高校的不完全统计，毕业生到煤炭行业就业的不到10%。某矿业集团近10年流失人才900多人，其中技术人才270人，10年内未进1名大学生。技术人员匮乏和层次低，使技术措施不到位，制约煤矿生产安全技术和管理水平的提高。