Павлов В.И. Метрология, стандартизация и управление качеством продукции(для угольной промышленности)

Подождите немного. Документ загружается.

зент или другую плотную ткань с таким расчетом, чтобы избежать потерь

материала пробы.

Вруб производят перпендикулярно к напластованию, начиная сверху

от кровли до почвы. Сечение вруба должно быть прямоугольным со сторо-

нами 100 x 100 мм. При механизированном врубе его форма и размеры могут

быть другими, но обязательно должно соблюдаться условие равности сте-

нок и постоянство площади поперечного сечения борозды по всей мощно-

сти пласта. При сложном строении пласта от каждой пачки угля (горючего

сланца) и породного прослойка отбирают пробы отдельно, не допуская

смешивания, и надежно упаковывают во избежание потерь влаги и загряз-

нения посторонними примесями. При этом к породным прослойкам отно-

сят все породы, включая и углистые, с зольностью A

выше (сланцы с

удельной теплотой сгорания ниже) установленной кондициями для заба-

лансовых запасов данного вида топлива по месторождению.

Если уголь (сланец) данного пласта подвергается обогащению, то к

породным прослойкам относят все породы с зольностью A

выше 60%, а

также сланец с удельной теплотой сгорания Q

ниже 6280,2 кДж/кг.

Небольшие по мощности породные прослойки (не более 1 % мощности

соседней угольной пачки) считают составной частью угольных пачек. При

наличии ложной кровли и неустойчивой почвы от них отдельно отбирают

пробы для более полной характеристики горно-геологических условий

разработки пласта. К ложной кровле относят обособленный по своему

составу, цвету и другим признакам слой горной породы, залегающий непо-

средственно над пластом и обладающий способностью отслаиваться и обру-

шаться в процессе ведения очистных работ. К неустойчивой почве относят

слой породы, залегающий непосредственно под пластом и обладающий

склонностью к пучению и разрушению при движении выемочного меха-

низма.

Если в пласте сложного строения угольные (сланцевые) пачки

мощностью до 0,1 м чередуются с одним или несколькими породными про-

слойками, то от этой части пласта отбирают пробу, как от одной пачки

пласта.

Обрабатывают пластовые пробы в соответствии с ГОСТ 10742 - 71.

Всю отобранную от пласта простого строения пластовую пробу измель-

чают до крупности 0 - 3 мм и выделяют лабораторно.

Лекция №13

13.1 Основные требования к подготовке лабораторных проб

Подготовка лабораторных проб включает процессы:

– отбор точечных проб, параметры процесса - количество и объём од-

ной пробы определяется по требованиям стандарта в зависимости от крупно-

сти кусков угля, места отбора (опробываемый уголь неподвижный конвейер-

ная лента, течка, железнодорожный вагон, вагонетка, склад, судно, кузов гру-

зового автомобиля);

– объединение точечных проб в одну общую пробу называемую объе-

диненной и перемешивание для усреднения качества материала т.е. исключе-

ния различий между точечными пробами по качеству угля;

– первичное дробление (молотком вручную или механизированным

способом молотковой дробилкой);

– сокращение объединённой пробы до объема, который зависит от це-

ли опробования какой показатель определяется - получение двух как мини-

мум лабораторных проб;

– удаление неиспользованной части угля объединённой пробы;

– просушивание одной лабораторной пробы;

– дробление просушенной пробы (молотком вручную или механи-

зированным способом молотковой дробилкой);

– сокращение лабораторной пробы до объема аналитической (объём

определяется по стандарту в зависимости от определяемого показателя каче-

ства угля);

– удаление части неиспользованной лабораторной пробы.

Основные правила обработки проб:

– обработке должна подвергаться вся объединенная проба;

– потери пробы в процессе обработки не допускаются;

– методы и схемы обработки объединенных проб должны обеспечи-

вать получение готовой пробы с заданной точностью, отображающей изу-

чаемые характеристики;

– масса промежуточной или готовой пробы, получаемой в результате

сокращения, должна быть не менее массы, установленной для данной

пружности;

– базовая погрешность опробования применяется во всех случаях оп-

робования, если договором о поставке топлива или задачами исследования

не предусматриваются другие нормативы погрешностей;

– Число точечных проб, отбираемых в объединенную пробу при опре-

делении зольности, массовой доли влаги и удельной теплоты сгорания, с по-

грешностью, не превышающей базовой, зависит от вида топлива.

13.2 Механизация процессов подготовки лабораторных проб

Основные задачи механизации процессов опробования:

– получение объективной и оперативной информации о качестве оп-

робуемого топлива;

– сокращение трудоемкости и стоимости затрат, связанных с кон-

тролем качества твердого топлива;

– улучшение условий труда, безопасности работ, повышение культуры

производства и т. п.

В зависимости от выполняемых операций для опробования углей

применяют пробоотборники и проборазделочные машины.

Пробоотборники по своему назначению подразделяют на следующие

типы: для отбора проб на перепадах потоков, для отбора проб с конвейер-

ных лент, для отбора проб из транспортных сосудов, для отбора проб из

разжиженных пульп.

Наиболее широкое применение на углеобогатительных фабриках по-

лучили скреперные пробоотборники ПС, маятниковые ПМ для отбора проб

с конвейерных лент, а также ковшовые пробоотборники ПК для отбора

проб на перепадах потоков. В некоторых случаях на перепадах потоков

используют пробоотборники с отсекающей планкой.

Для отбора проб на перепадах потоков повышенной мощности (до 5

тыс. т/ч) на некоторых разрезах используют баровые пробоотборники ПБ.

Широко используют на углеобогатительных фабриках пробоотборники

ПЩ, отбирающие пробы из потоков пульпы.

Пробоотборники для отбора проб из транспортных сосудов типов ОВ

и грейферные применяют ограниченно. Их использование целесообразно на

предприятиях, отгружающих несколько сортов угля и не имеющих воз-

можности отобрать пробы из потока, а также на тех разрезах, где невоз-

можно оценивать качество угля по пробам, отобранным бурением скважин

по ГОСТ 11223—83. При выборе типа пробоотборника необходимо ориен-

тироваться прежде всего на отбор проб из потока топлива, что позволяет

не только механизировать процесс отбора проб, но и полностью автомати-

зировать его по заданной программе.

Машины и аппараты для обработки проб в зависимости от назначения

подразделяются на следующие:

– машины для подготовки лабораторных проб из объединенных

проб;

– машины для подготовки аналитических проб из объединенных

проб;

– машины для подготовки аналитических проб из лабораторных

проб.

В настоящее время на угольных предприятиях применяют в основном

серийно изготовляемые машины МПЛ-150М, МПА-150, МПЛ-300, МЛА-3.

Кроме того, применяют машины типов ЛДМ, ДСД, АР-2, 2М-150, М-75,

ПЛ-1, МАП-2.

При выборе оборудования для отбора и обработки проб на каж-

дом предприятии необходимо руководствоваться тем, что применяемое обо-

рудование прежде всего должно обеспечивать объективную и оперативную

оценку качества топлива с минимальными затратами. Для этого весь ком-

плекс операций опробования должен выполняться с помощью машин, соот-

ветствующих условиям работы предприятия. Как показал опыт механизации

опробования, наибольшая эффективность достигается в случаях применения

комплексных установок, состоящих из пробо-отборников, машин для под-

готовки проб, оборудования для удаления отходов (рис. 10 ). В этом

случае получают готовые для анализа лабораторные и аналитические про-

бы без применения ручного труда и субъективного влияния оператора

на результаты опробования.

13.3 Оборудование для отбора проб

Пробоотборники ковшовые ПК предназначены для отбора объединен-

ных проб рядовых углей, антрацитов, горючих сланцев и продуктов их

обогащения. Устанавливают пробоотборники на перепадах потоков топлива

с конвейеров на конвейер, в бункер, железнодорожный вагон и другие

транспортные средства. На предприятиях ковшовые пробоотборники ис-

пользуют при опробовании рядовых углей, концентрата и промпродукта,

продуктов рассортировки, отгружаемых потребителям. В некоторых случаях

эти пробоотборники также применяют для отбора проб породы, направляе-

мой в отвал. Пробоотборник ПК представляет собой (рис.10 ) цепной

конвейер, состоящий из рамы, привода, ведущих и ведомых звездочек и

бесконечных цепей с закрепленным на них рабочим органом — ковшом для

отбора точечных проб. В работу пробоотборник включается через установ-

ленные промежутки времени с помощью реле времени, а отключается - кон-

цевым выключателем. Пробоотборник сблокирован с конвейером, транспор-

тирующим топливо, и работает в автоматическом режиме. Ковш пробоот-

борника в нерабочем состоянии находится вне потока. При включении

электродвигателя цепи с закрепленным на них ковшом совершают движе-

ние по замкнутому контуру. Проходя под потоком по верхней ветви цепей,

ковш отбирает точечную пробу и, переходя на нижнюю ветвь, разгружа-

ет ее в сборник для пробы. Совершив один полный оборот, ковш останавли-

вается в исходном положении.

1 - рама; 2 - рабочий орган — ковш; 3 - цепи; 4 - электродвигатель; 5 - ре-

дуктор; 6 - приводной вал; 7 - механизм переключения скорости; 8 - веду-

щие звездочки; 9 - ведомые звездочки: 10 - натяжное устройство

Рис. 10.1 Пробоотборник ковшовый ПК

Интервал между отбором отдельных точечных проб устанавливается в

зависимости от режима опробования с помощью реле времени.

Пробоотборники ПК изготовляют для установки в горизонтальном

(рис. 10 ) и наклонном положениях. Для уменьшения массы точечных проб

и снижения динамических нагрузок при работе пробоотборник снабжен

приводом с двухскоростным электродвигателем. На рис. 2 представлена

схема переключения скоростей пробоотборника. Холостой ход от исходного

положения до выхода на верхнюю ветвь цепей ковш совершает при скорости,

соответствующей меньшей частоте вращения двигателя. Ковш пересекает

опробуемый поток со скоростью, соответствующей большей частоте враще-

ния электродвигателя, затем он переключается на меньшую скорость.

На этой скорости ковш движется до исходного положения и останав-

ливается. Изменение частоты вращения электродвигателя происходит с по-

мощью механизма переключения скоростей.

A, В, С, D – границы участкав перемещения ковша с различной ско-

ростью

Рисунок 10.2 – Общая схема пробоотборника ПК

Пробоотборники скреперные ПС предназначены для отбора первич-

ных проб бурых и каменных углей, антрацитов, горючих сланцев, продуктов

их обогащения и рассортировки непосредственно с конвейерных лент. Про-

боотборник состоит из рамы сварной конструкции, на которой смонтированы

привод, состоящий из электродвигателя с редуктором, приводной и ведомый

валы с парами звездочек, концевой выключатель, натяжное устройство,

течка для пробы. Звездочки приводного и ведомого валов огибают две бес-

конечные цепи, на которых закреплен скреперный ковш. Пробоотборник за-

крепляется на раме конвейера с помощью четырех опор. Для уменьшения

пыления и соблюдения безопасности верхняя зона движения ковша покры-

та кожухом. Пробоотборник работает в автоматическом режиме.

Отбор точечных проб происходит, когда ковш движется по нижней

ветви цепи. Пересекая движущийся на ленте конвейера поток, ковш сгреба-

ет точечную пробу в приемный желоб. При переходе ковша на верхнюю

ветвь отключается электродвигатель и ковш устанавливается в исходное

положение. Цепь управления пробоотборника сблокирована с конвейером.

Пробоотборник отбирает точечные пробы автоматически через опреде-

ленный интервал времени работы конвейера, устанавливаемый с помо-

щью реле времени.

Ковш пробоотборника отбирает в пробу перпендикулярную полоску

топлива, что обеспечивается установкой пробоотборника под углом 45° к

оси конвейера и скоростью движения ковша, которая должна быть в 2 раза

больше скорости движения ленты конвейера.

Маятниковые пробоотборники ПМ (рис. 3) предназначены для отбора

объединенных проб углей, антрацитов, горючих сланцев, продуктов их

обогащения и рассортировки непосредственно с конвейерных лент. Основ-

ное преимущество по сравнению со скреперными пробоотборниками - воз-

можность применения без выполаживания ленты конвейеров. Пробоотбор-

ники можно устанавливать как на горизонтальных, так и на наклонных уча-

стках конвейерной линии. Крепят пробоотборник к раме конвейера. Пробо-

отборник представляет собой сварную конструкцию, состоящую из рамы,

маятниковой штанги, приводов дугового и вертикального перемещения, от-

бирающего устройства и станции управления. Отбирающим устройством

маятникового пробоотборника является скреперный ковш, нижние кромки

которого футерованы прорезиненной лентой для обеспечения полного сня-

тия точечных проб с конвейерной ленты и предотвращения ее поврежде-

ния. Принцип действия маятникового пробоотборника заключается в сгре-

бании через опреде-ленные промежутки времени с ленты конвейера то-

чечной пробы с помощью скреперного ковша. При рабочем ходе ковш на-

ходится в нижнем положении; с помощью привода дугового перемещения он

сгребает полоску материала, двигаясь по траектории, соответствующей ра-

диусу кривизны ленты конвейера. При обратном ходе приводом верти-

кального перемещения ковш поднимается вверх и над потоком материала

возвращается в исходное положение.

а —с гидроприводом: 2 - гидроцилиндр соответственно дугового и

вертикального перемещения ковша; 1 - вал; 4 - ограждение; 5 - рама; б -

скреперный ковш; 7- желоб для пробы; 6 - типа ПМ1-10 с электроприводом: