近幾年來，兗州礦業（集團）有限責任公司及其下屬各礦針對以前在煤炭質量方面存在的問題進行了認真的分析，并且與有關單位共同開展了科技攻關，積極應用當前已有的適用新技術，全方位的提出解決方案并進行了實施，有效地提高了煤炭的質量，取得了良好的效果。
    1 加強管理
    1）兗州礦區強化管理提高質量擴大煤炭出口
    兗州礦區圍繞著擴大煤炭的出口，強化全方位的質量管理、使出口煤的內外在品質有了很大的提高，1997年以來未發生一起外商因質量問題而要求索賠的事故，日本的中國電力、九州電力兩家公司宣布取消對兗州煤的預處理，兗州煤在國際煤炭市場的質量信譽進一步提高。他們在加大宣傳力度、提高職工的質量意識和健全機構、完善措施的同時，還積極開展質量保證體系認證，與國際標準接軌。
    除此之外，在技術管理方面主要做了以下工作：
    ① 實施“零雜物”工程，提高出口煤的外在品質。首要工作是從源頭抓起，嚴格控制采掘及運輸過程中的雜物混入，減少出口煤的雜物含量；加強對出口煤除雜系統的研究與開發，通過不斷完善，除雜效率均達到90%以上，使這項技術處于國內領先水平，有效地降低了出口煤中的木類含量；采用大功率環錘式破碎機取代原來的破碎機，并增加了選后產品的再次篩分和破碎工序，使出口煤粒度超限的問題得到了較好解決；為防止出口煤受到車底雜物的污染，除搞好車皮清掃工作外，還安裝了電視監控系統，使清掃車底的質量具有可追溯性；協助港口搞好揀雜工作。
    ② 加大科技投入，完善選煤廠生產系統，提高技術裝備水平。例如，跳汰機改造；浮選自動化；生產過程控制系統自動化；改造煤泥水處理環節，解決浮選精煤水分高的問題；引進在線測灰儀，提高檢測水平等。尤其是對各選煤廠原煤車間的毛煤處理系統進行改造后，將原來的人工手選或選擇性破碎選矸改造為中介斜輪排矸或動篩跳汰機排矸，即可降低原煤灰分又可生產洗塊煤，而且洗塊煤破碎后還可作優質動力煤出口。
    2）鮑店煤礦推行精細化管理效果好
    兗州礦業（集團）公司鮑店煤礦推行精細化現場管理，在洗選過程中嚴控煤質關，同時堅持效益優先，取得了良好的效果。
    他們依靠科技進步，加強技術改造，充分發揮選煤廠“煤質穩定器”和“效益聚寶盆”的作用，不只在“量”上下功夫，關鍵在“質”上做文章。新上了以立輪除木雜質設備為主的清除軟雜質系統，清除了殘留在精煤中92%左右的木雜質，使萬噸精煤中的木屑、塑料等軟雜質含量有效地控制在0.3kg以內，為萬噸精煤含雜降到1kg以下奠定了堅實的基礎。在選煤廠的毛煤和末原煤8條膠帶機頭分別安裝了進口的高效除鐵器，在501、211膠帶和末原煤膠帶機頭增設3臺高效除雷管裝置，在4臺精煤分級篩上安裝了棒式除鐵器，在201、231機頭原煤膠帶機安裝了在線測灰儀，采用4臺新型高效脫水機替代原有的低效脫水機。
    針對外商因出口煤中含有木屑、稻草等外來雜質而影響煤炭質量和降低出口精煤價格的情況，他們研制出“精煤產品輕軟雜質清除裝置”并通過了國家級鑒定。
    圍繞著“零雜物”的目標，這個廠精煤加工的全過程實現了“六吸三檢一除一篩”除雜工藝裝備，消滅了不合格產品。他們還適時調整品種結構，加大地銷煤炭品種的優化力度，增加價格高、效益好煤種的地銷量，進一步優化各個品種煤炭的灰分區間，實現經濟效益的最大化。通過加大質量檢測，將優質混煤配動力煤作為3# 動力煤銷售，將優質洗混煤摻入混煤作為混煤銷售，全年共增收1000余萬元；本著質量不過剩、不超標的原則控制洗煤與混煤生產，分別向0.5%和1.0% 的灰分區間要效益，有效地提高了煤炭的回收率，半年就增收800多萬元。
    3）濟二礦選煤廠煤質管理有辦法
    兗州礦業（集團）公司濟寧二號煤礦選煤廠的自動裝車配煤系統受到現場生產環節不完善和自身設計存在的缺陷影響，實際應用效果極其不理想。為了給自動配煤系統總結合理的數學模型，該廠決定停止使用自動配煤系統而改為人工手動配煤。手動配煤面臨的問題其實和自動配煤是一樣的，只不過人工操作過程中對出現的問題發現得比較及時，通過人工干預能最大程度地降低其所造成的負面影響。通過長時間的實踐操作及大量數據統計，他們在配煤工作中總結出以下經驗。
    ①控制生產過程質量穩定。包括對原料煤粒度、重點設備、特殊工序以及不合格品的控制等。對于重點控制質量的生產及工藝設備的完好度、準確度和精密度實施控制以及生產中使用的計算機硬件和軟件的質量控制，并根據工序質量控制計劃定期進行設備的維護與保養，確保其安全可靠的運行。對產品質量形成極其關鍵的生產工序，根據具體情況進行重點或多頻次的檢驗。例如，精煤產品灰分和水分的檢查檢測、離心機脫水效果的檢查檢測、產品運輸儲存過程水分檢查等，通過生產調度控制及時反饋各產品質量情況。
    ②控制精煤配煤過程質量穩定。包括配煤原材料質量、設備、調度員操作、配煤目標值及不合格品的控制等。對與手動配煤工作有關的設備，如給煤機、測灰儀、變頻器、操作上位機等，重點控制其完好度、準確度和精密度，保證有關維護人員根據設備維護計劃定期進行設備的維護和保養。
    ③控制檢測（監測）部門工作質量穩定。包括檢測設備與采制化人員操作的控制及事故責任追究制度的落實。對與檢測工作有關的設備，如采制樣使用的破碎機、磨樣機與化驗使用的天平、馬弗爐等重點控制其準確度與精密度，確保設備安全可靠運行。
    4）東灘礦提高煤質有措施
    兗州礦業（集團）公司東灘煤礦強化礦井煤質管理，落實“三零工程”。他們通過對清除雜物的量化分析考核，促進選煤廠盡可能地改善洗選工藝，增強除雜功能，提高除雜效率，爭取達到100%；促進井下生產和運輸環節減少雜物的混入，杜絕人為因素并使工藝因素降到最低限度爭取實現工作無缺陷、商品煤中無雜物、客戶無投訴。
    為此，他們在煤流系統內建立了質量控制系統及信息反饋系統，推行量化考核并實行責任遞級追溯。這個礦在地面煤流系統各雜物清除點建立了雜物記錄資料檔案，編制雜物明細表，并根據需要加以分類匯總編制雜物匯總表，繪制雜物量或含雜率動態圖。①建立火車表面雜物記錄統計資料及客戶投訴雜物資料，匯總分析編制雜物明細表，并據此繪制商品煤含雜量或含雜率動態圖。②建立選煤廠各除雜點雜物記錄資料，編制明細表，并匯總分析，編制匯總表。為單獨考核某類某種雜物，可按需要分類統計，如可分為鐵質雜物、木質雜物、橡塑雜物、棉纖維雜物、其它軟雜物、雷管等，每類再進一步細分，繪制出上井煤含雜率動態圖及其它需用圖表。 ③抽查采掘區隊百米皮帶含雜率，作為對采掘區隊雜物控制考核的依據。④總結、分析、考核。根據以上結果分別考核兌現。對找出源頭及具體單位的雜物，通報處罰責任單位；不能找到具體單位的則對相關單位共同通報處罰，并根據平時質量巡檢記錄對各單位按比例追究其連帶責任。對匯總資料、匯總指標作為煤質管理的總體評價，警示相似單位進一步改進工作。同時，根據雜物量的波動性加強雜物流入流出監控，加強和改進質量監督工作。
    5）把好港口最后一道關 實現“零雜物”目標
    近年來，兗州礦業（集團）公司煤質運銷部采取多種措施對港口現場實行全天候監視，千方百計提高到港煤炭的質量。
    ①對進港煤炭實行“五揀”，清除外來雜物和軟雜質。為了除掉在運輸途中混入煤炭中的外來雜物，設有專人對進港煤炭進行全過程巡檢除雜。當車輛到達港口車站時，首先將車廂表面的雜物揀出（進站揀）；卸車過程中發現雜物隨時揀出（卸車揀）；煤炭進入港口時發現雜物及時揀出（進港揀）；在堆垛巡檢過程中發現雜物隨時揀出（堆垛揀）；裝船時專人負責現場巡檢，發現雜物隨時揀出（裝船揀），有效地清除了外混雜物。
    ②增加除鐵設備，清除鐵路鐵器和細小鐵器。為了進一步提高煤炭產品質量，通過與港務局協商，在煤炭中轉港口適宜位置安裝除鐵裝置，清除外運港轉煤炭中的鐵器雜質。為此向5家除鐵器生產廠家進行招標，最后選定2家的5臺電磁除鐵器用于港口除鐵，基本消滅了鐵器雜質。
    ③利用膠帶輸送機與篩子徹底除雜。為了徹底清除煤炭中的雜物和-50mm可見矸石，他們根據到港煤炭的具體情況，利用移動式膠帶輸送機和篩子進行倒垛，在小流量、低速度的條件下，對煤炭進行徹底揀選，保證最終交付用戶最優質的煤炭。
    ④制作雜物分類辨識圖，詳細區分各類雜物。為了強化港口雜物清除與管理，他們將外運煤炭中的雜物按火車車皮易于混入雜物、運輸途中易于混入雜物和生產過程中沒有清除干凈雜物進行了分類，制作了雜物辨識圖，并送到鐵路部門、港務局、中煤公司等相關單位，使他們可以更加方便、準確區分各類雜質，進行詳細的統計分析后，為兗州礦區改正工作提供確切的參考數據。
    2 依靠科技
    1）煤炭企業產品結構優化模型
    兗州礦業（集團）公司煤質運銷部研究出了煤炭企業產品結構優化的預測與決策模型，為煤炭企業提供了一種產品結構優化的手段。
    煤炭產品結構的優化決策，實質是在一定的市場需求、資源和生產能力的條件下，選擇能夠最大限度地實現生產經營目標的各種煤炭生產方案。因此，該課題采用線性規劃方法（LP）來解決煤炭產品結構的優化決策問題。
    采用線性方法優化煤炭產品結構，應該在滿足一系列約束條件的前提下，對煤炭企業可能生產出的各種煤炭產品進行科學的組合，按照利潤最大的原則實現優化。由于受到主、客觀條件的制約，大多數煤炭企業的產品結構優化都在當前生產品種的基礎上進行，因而在進行優化時要充分考慮各產品的生產、需求及鐵路運輸的制約，以保證煤炭企業生產多少銷售多少，即產量等于銷量，同時也應考慮煤炭產品洗選的技術與經濟性等方面的要求。
    根據這一思路，研究人員構造出了煤炭企業在單一工藝條件下產品結構優化決策的線性模型。在煤炭企業追求單一利潤最大化的這個目標中，有關因素為原煤銷量、價格、成本和選后各煤炭產品的銷量、價格、成本，約束條件包括第i種方案時的入選原煤量、選煤廠的最大洗選能力、采用某一工藝進行洗選時盈利平衡點的產量、單位變動成本、固定成本、銷售單價、第i種產品的鐵路運量和市場容量、每種煤炭產品的產率、礦井的生產能力等。此外，這個研究課題還采用時間序列預測方法對各個品種的煤炭進行銷量預測。同時，為了克服單一預測方法本身的局限性，將灰色預測模型和回歸預測模型進行了組合，提高了預測的精度。
    2）煤炭加工與營銷管理信息系統
    兗州礦業（集團）公司煤質運銷部研究出了煤炭加工與營銷管理信息系統，對于增強兗州礦區的市場競爭力具有重要的意義。
    該網絡具有以下功能：
    ①業務管理。可以實現用戶合同計劃、月度計劃、日請車計劃編制和調度發運、用戶發票處理、煤款托回收、產品質量監督一條龍，并可完成運銷部與各礦數據實時傳輸，加快信息反饋速度。
    ②動態監視。可以動態監視選煤廠重要生產環節及崗位設備運轉情況、各道除雜環節運行狀態、煤炭儲量、煤倉倉位以及火車在自營鐵路當前的分布、裝車點的車底清掃和裝車情況。
    ③綜合查詢。可以對煤炭營銷方面的信息進行實時動態查詢：煤炭資源情況；煤質資料；煤炭生產年度、月度計劃安排及完成情況；選煤生產日報、月報、年報；用戶合同及兌現情況；月度銷售計劃安排；日請車計劃；煤炭日發運明細；用戶銷煤發票及往來明細帳；煤炭質量規格；各質量品種煤炭實際到站價格等。
    ④異地辦公。領導和業務人員在外可通過公用電話網，以撥號方式連接到運銷部的營銷網，處理日常事務。
    ⑤銷售員助理。駐外銷售機構可接入營銷網，及時了解最新的銷售政策與煤炭價格、產品質量規格、用戶歷史資料及往來明細帳等，亦能將市場最新情況及主要競爭對手的信息及時反饋回來，以便迅速制定對策。
    ⑥用戶服務。用戶接入營銷網后可查詢煤炭最新價格、自己訂購煤炭的發運計劃、到站時間、銷煤發票、往來明細帳等，還可將自己的意見和要求以電子郵件的形式發過來。
    ⑦對外宣傳。可以在幾個著名的站點投放兗州礦區的標志廣告，通過Internet大力宣傳自己的煤炭產品，發展潛在的煤炭用戶。
    3）紅外光譜法測煤中全硫誤差的研究
    兗州礦業（集團）公司煤質運銷部開展了“紅外光譜法測煤中全硫的誤差來源與消除”的研究，取得了良好的效果。
    高溫燃燒紅外光譜法測煤中全硫是一種先進的方法。它的優越性在于測試效率高、精確度好，現已列入了ASTM標準，但是在我國因設備昂貴而沒有推廣。
    其工作原理如下：煤樣在1350℃的氧氣流中燃燒，生成的二氧化硫氣體經過濾、干燥以后送往紅外檢測裝置；根據二氧化硫吸收紅外線的多少，經過計算機處理以后便可以得出煤中硫的百分含量。由于該儀器進行的是間接測量，比例系數的取值決定了測值的大小；而且，紅外光是波長在一定范圍內的復合光，氣體濃度大的時候會發生偏離；此外，有少量三氧化硫氣體的生成，這些都會使得結果產生一個很小的系統誤差。
    另一方面，紅外檢測池所在的恒溫區溫度為48℃，當外界環境溫度變化大的時候，檢測元件會發生性能漂移；氧氣流的波動及分析時間也會對結果有影響；此外，氧氣的純度、檢測池電壓的穩定程度、人為操作和坩堝的潔凈程度等均會對隨機誤差產生影響。對于系統誤差，可以通過做空白試驗和利用標準煤樣進行校正。隨機誤差消除的方法比較多：由氣溫引起的誤差可以通過校正來消除；氧氣氣流不穩定一般是氣路阻塞或者氣流不足，應當檢查干燥劑是否結塊或者灰塵過濾器是否需要更換；消除大氣對氣路的污染可以在剛開始試驗或者長時間中斷分析后做1～2個廢樣來解決，這樣還可以使得氣流及檢測池的輸出電壓達到穩定；煤樣分析時間的長短取決于最短分析時間及比較水平，煤中高硫酸鹽硫含量煤樣的設定最短分析時間可以長一些，比較水平高一些；其它一些誤差的消除方法就是嚴格按照規程操作。
    4）煤炭發熱量與灰分、水分相關性分析
    最近，兗州礦業（集團）有限責任公司煤質運銷部根據興隆莊煤礦商品煤的干基高位發熱量與干基灰分以及低位發熱量與收到基灰分、全水的實測數據，分別推導出了兩個回歸方程：=33.9677-0.3906、=32.9278-0.3558-0.3789。利用推導出的這兩個方程，既可以快速、準確地預測出煤炭的發熱量，又能夠起到核查測定數值準確性的作用，滿足了現場煤質管理的需要。
    發熱量測定的準確性直接關系到煤炭生產和使用部門的經濟利益。由于國家對商品煤的質量抽查以及兗州礦業（集團）有限責任公司中心化驗室對于各個煤礦化驗室的化驗質量抽查都是以干基高位發熱量為判定依據，這樣既有利于仲裁檢驗和商品煤的監督檢查，也有利于煤炭生產中的質量控制。所以，應用此項研究成果的時候，只要根據工業分析結果的灰分、全水，就可以快速了解煤炭發熱量的情況，也可以作為實測發熱量結果系統偏差審核的依據。
    研究人員發現，灰分和發熱量測定值的準確度是推導回歸方程準確度的關鍵，回歸方程的適用范圍僅僅限于原先推導方程式時所取數據的變動范圍，不能夠隨意外推；一個煤種的經驗公式是在這個煤種某些煤樣的基礎上推導出來的，因此這個公式只能說明這些煤樣的發熱量和各個指標之間的關系，并不能夠說明屬于這個煤種的其它煤礦所產煤的發熱量和各個指標之間的關系。的計算值與實測值之差不超過不同實驗室允許差（±0.3MJ/kg），r計算值與測定值的最大計算誤差為 0.22MJ/kg。專家們指出：收到基低位發熱量不僅是煤質研究的重要參數，也是動力用煤計價的重要指標，所以推導出此回歸方程洋著重要的意義。
    5）煤灰分在線測定儀的應用
    近年來，兗州礦業（集團）公司濟寧二號煤礦選煤廠在131混煤轉載帶式輸送機的中部上方安裝了一臺SCL-2000型煤灰分在線測定儀，對于洗煤生產和配煤裝車起到了很好的指導作用，顯著的提高了企業的經濟效益。
    SCL-2000型煤灰分在線測定儀將成熟的盒子射線技術和計算機技術有機地結合在一起，實現了煤炭灰分含量的在線測量。這個廠的原煤車間承擔礦井毛煤篩分、動篩排矸和儲煤供煤等一系列工作。該車間的混煤產品供給洗煤車間進行煤炭產品的深加工，其供煤質量的好壞直接影響到下一道生產工藝的產品質量。
    在131混煤轉載帶式輸送機上安裝了SCL-2000型煤灰分在線測定儀以后，就能夠在生產過程中對原煤車間的混煤產品質量包括灰分和水分等實施即時監測，在很大程度上避免了原先國內普遍采用的“快灰”化驗法嚴重滯后于生產的弊端。煤灰分在線測定儀可以連續測量輸送帶物料的灰分值，并給出1分鐘、3分鐘、1小時等不同時間間隔的煤灰分值及對輸送機物料重量的加權平均值。由于采用了穿透能力很強的低能及中能γ射線與智能化計算機軟件處理，使得整個測量過程對煤的粒度、水分和煤層厚度、斷面對稱性等的影響不大，保證了高準確度。因為只須在膠帶下設置一個C型架即可安裝，在線測量省去了以前復雜的取樣、制樣過程，可以生成有效的電子圖表，直接打印出日報表、月報表并實現聯網，完成工業系統信息的自動管理。
    實踐證明，這種煤灰分在線測定儀安裝、獲取數據和數據處理都是相當方便的，安裝使用后基本上不需要硬件維護，極大地減少了操作人員的勞動強度和輻射影響；與原先使用的灰分儀相比較，無論在硬件故障率還是質量監測穩定性甚至價格方面都具有很大的優勢。
    6）軌道衡自動計量系統誕生
    由山東省煤炭科學研究所研制的CSS-2型軌道衡自動計量系統，采用了遠紅外檢測及工業控制機技術，提高了計量的準確度及企業的現代化管理水平，排除了人為因素的干擾，具有顯著的經濟效益。
    軌道衡自動計量系統包括遠紅外機車方位檢測器、軌道衡電子稱重顯示儀、工業控制計算機、信號采集模塊、打印機、大屏幕LRD顯示器等。整個系統由1臺工業控制計算機控制。先將整列車的車號和標準噸位輸入到微機中，當車輛牽引到軌道衡上的時候，裝載系統開始裝煤，由3組遠紅外檢測器檢測車輛的運行位置，同時微機通過RS232通訊接口采集稱重數據；當檢測條件滿足了車輛完全在軌道衡上、車輛停止運行、稱重重量達到標稱噸位的時候，微機就會控制裝載系統同志裝煤或者控制系統使煤流向后一節車廂裝載，從而完成一節車廂的裝載過程。微機將該車的車號、皮重、噸位及實際裝煤量等數據存儲于硬盤內，并且可以隨時查詢及打印。軟件模塊由數據管理模塊、信號輸入采集模塊、控制輸出模塊及網絡管理模塊等組成，網絡化的結構可以方便地實現數據的查詢管理及網絡共享。
    通過遠紅外車輛方位檢測儀準確檢測車輛的動態方位，解決了車輛在軌道衡上前后不同位置均可以稱重的問題；通過稱重儀確定單位時間內的煤炭裝載量（即流量），控制煤炭流量，使裝載達到標定噸位；中斷控制RS232通訊接口，使微機顯示重量與稱重儀顯示同步。該系統的最終目的是實現煤炭裝載的準確性。一般軌道衡的精度是千分之一，但是由于鐵路運輸的特點，要求裝載不能超過車輛的標稱噸位，即只能少裝而不能多裝，通常煤礦要求裝載噸位差為0.5%，此系統可以達到0.2%以內。
    3 規劃展望
    兗州礦業（集團）公司煤質運銷部開展了“兗州礦區煤炭洗選加工的現狀及其展望”的研究，提出了在強化礦區洗選加工管理質量、造就高素質職工隊伍、走優質高效道路的同時，還將加大選煤廠的技改力度，對不適應生產要求的環節系統進行改造，提高了選煤廠的生產能力，向質量、品種要效益。
    在計劃經濟的體制下，兗州礦區的煤炭洗選加工任務主要是面向鋼鐵工業，以生產低灰的四級冶煉精煤和八級冶煉精煤為主，供鋼鐵廠做煉焦配煤使用，礦區的選煤工藝也主要是考慮生產低灰冶煉精煤。但是，由于兗州煤的粘結性不太適合煉焦，使得該礦區的精煤銷售量多年徘徊這30萬t左右，選煤能力利用率只有50%左右。自從煤炭企業步入市場經濟的軌道以后，他們從實際出發，依據礦區煤炭的本身性質和比較好的洗選加工技術條件，對洗選產品的生產和銷售戰略作了比較大的調整，一是把生產冶煉精煤為主轉為生產灰分在12%以下的動力精煤為主，二是把銷售重點由國內轉向了國外，從而使選煤產品的銷售量有了較快的增長。近幾年來，由于他們狠抓了質量管理工作，出口的煤炭產品用戶反映較好，但是還沒有達到“實現免檢產品”的要求，離名牌產品的條件尚有差距。
    目前，兗州礦區出口煤的內在質量比較穩定，而外在質量有待繼續提高，因此將重點放在努力降低出口煤雜物含量上：在礦區內廣泛開展旨在降低出口煤中雜物含量的“零雜物”工程，同有關科研部門一起改進和完善軟雜質清除的措施，增設強力除鐵器并且配套與之對應的無磁托輥和無磁輥筒；增加清掃車底的電視監視系統，保證清車質量；研究機械化清掃車底的辦法。
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