[发明专利]一种提高煤泥采样质量的优化方法

说明书

本发明属于煤泥采样技术领域，具体涉及一种提高煤泥采样质量的优化方法，用于得到相邻采样点之间的距离以及采样个数，包括建立优化模型，并设置取整规则：为了保证样品质量稳定性，在计算过程中，遇到关于点数的非整数，对相关数据进行向上取整，然后通过假设煤泥堆为半球体对其进行单元分格后得到采样点关于煤泥堆重量和相邻采样点之间距离的关系。本发明相比现有技术具有以下优点：通过本发明中方法能够对不同的煤泥堆合理的选择合适的采样点和采样数量，能够降低采样数量的同时保证采样所得样品检测的稳定性，能够实现高效采样，在保障采样结果准确的情况下，减少单位重量煤泥堆所需采样数量，在实际采样中能简化采样过程。

技术领域

本发明属于煤泥采样技术领域，具体涉及一种提高煤泥采样质量的优化方法。

背景技术

随着我国工业科技的发展，煤炭加工的深度和广度都在快速发展，煤泥的产量明显上升，煤泥的综合利用也受到煤炭生产企业和用户越来越多的重视，电厂掺入煤泥燃烧带来了客观的经济效益，同时也给整个社会带来了巨大的环境效益。煤泥的采样是检测煤泥质量工作中的一个关键环节，但煤泥的采样工作，在煤炭行业长期以来没有受到足够的重视，随着煤炭交易市场的不断发展和完善，为避免纠纷，煤泥质量检测工作的重要性日益显现。现行的煤样采取方法国家标准对煤泥的采制样工作没有做出明确的规定。实际操作中，交易双方随意性较大，多数情况下是参照混煤的采样操作方法，甚至相关单位与工作人员面对煤泥交易时，不明白应该如何去进行采制样的操作。煤泥有其特殊性，例如颗粒细、水分、粘性较大，若完全可模仿混煤的采样方法，会造成难以控制子样质量、采样点布置差异大、采样随意性强、误差大等问题，难以顺利完成煤泥的采样工作，煤泥采样亟需有效的采样方法，以充分减少煤泥采制样误差。

在现有煤泥采样过程中，煤泥堆较大，通常在煤泥堆表面随机采样，为了保证采样的准确性，需要选择较多的采样点，但实际检测发现，选择采集相同数量的采样点，每次随机采样结果都不稳定，采样点较多时才会得到相对稳定的煤泥质量，但会降低工作效率，因此，需要对如何采样进行优化。

发明内容

本发明的目的是针对现有需要采集较多的样本才能实现检测样品稳定的问题，提供了一种在保障准确性的前提下提高煤泥采样效率的优化方法。

由于相同体积的物体，球表面积最小，对于不规则堆放的煤泥堆，同样吨数下，表面积要大于半球状煤泥堆。如果在半球上布点的采样方式，经验证符合检测精密度要求（即采样偏离真值的数据误差在允许范围内），则同样质量的不规则堆放的煤泥堆，在表面积大于半球的情况下，采样点必然多于半球，进而可以判断其精密度必然符合要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高煤泥采样质量的优化方法，用于得到相邻采样点之间的距离以及采样个数，包括以半球为分析基准，建立优化模型，并设置取整规则：为了保证样品质量稳定性，在计算过程中，遇到关于点数的非整数，对相关数据进行向上取整，保障采样点多于计算值，具体包括以下内容：

（1）假设煤泥堆是一个半球体，按照最优分格法对半球表面以等边三角形为单元进行分格，设三角形顶点为采样点，在不同等边三角形的边长在不同数值的情况下，会得到相应的采样点数值，采样点数值取整，设等边三角形的边长为，采样点的数值为；

（2）假设半球体的半径为r，则从球面顶点到底面的弧长，则该弧长上的点数一定小于，半球底面外圆周长，则该半球底面外圆上的点数一定小于；则半球面上的点数小于，根据取整规则，取，，；

（3）根据步骤（2）中内容，且在煤泥堆底部不设采样点，因此得到半球体上的采样点等式一：，即；

（4）已知球体体积，球体表面积，则可知，已知煤泥密度，设煤泥堆重量为，则；

（5）得到等式二：，求得；

（6）根据等式一和等式二，得到采样点关于等边三角形边长x的等式三：

；