1　在線灰分檢測儀的工作原理
　　 在線灰分檢測儀是近年來發(fā)展起來的一種自動化檢測儀器。其工作原理為：射源發(fā)出的γ射 線照射到被測物體上，在物體內經過多次反射和散射后射出。射線能量的衰減程度隨被測 物體組成成分原子序數的變化而變化。煤可以看作由可燃物和非可燃物(礦物質)兩部分 組成。其中，可燃物主要是碳、氫、氮、硫等，平均原子序數約為6，非可燃物成分主要是 硅、鋁、鈣、鎂、鐵等，平均原子序數約為13。當煤的灰分含量變化時必然引起其平均原子 序數的變化。因此，通過測量穿過煤層的γ射線強度就可以確定煤中灰分的多少。
　　A——通過在線測灰儀測得的灰分值；
　　B0——進行灰分靜態(tài)標定時，測得該函數直線在Y軸上的截距；
　　B1——進行灰分靜態(tài)標定時，測得該直線的斜率
分別為帶式輸送機上有煤和無煤時放射性镅元素透過的強度；
分別為帶式輸送機上有煤和無煤時放射性銫元素透過的強度。
　　2　東灘煤礦煤質檢測工作的現狀
　　要生產優(yōu)質的產品，必須有合格的技術檢查工作。因為只有借助一些檢測手段對生產過程加 以指導和控制，才能有效預防不合格品的發(fā)生。眾所周知，選煤生產是一個連續(xù)的、大規(guī)模 的 作業(yè)過程，假如沒有技術檢查所提供的參數與數據來及時有效地進行控制和指導，那么整個 生 產過程就會處于盲目混亂狀態(tài)，就不可能保證產品的質量。以前對煤炭產品質量的檢驗主 要是通過人工測灰的方法來完成的。從煤樣采取、制備到化驗得出分析結果，一般快灰煤樣 至少也需50min（如果用緩慢法測定則需2h多），這還是以煤樣子樣數目少、采樣時 間短（不大于5min）來計算的，假如采樣時間較長，如火車煤樣，還需要更長時間。檢 驗結果的嚴重滯后，遠遠不適應現代化大生產的需要。東灘煤礦投產以來一直采用人工測灰 的方法來指導選煤生產和配煤裝車，由于檢查結果的滯后使技術檢查工作發(fā)揮不了“瞄準 鏡”、“過濾器”的實時檢驗指導作用，對整個生產過程不能進行有效的質量控制，因而產 品質量不能充分得以保證；特別是在配煤生產時，產品質量更難控制（配煤產品的最佳效 益區(qū)間合格率一直徘徊在50%左右）。
　　3　在線灰分儀檢測的優(yōu)點
　?。?） 在線灰分儀能夠對被測產品的質量進行實時動態(tài)檢測，能快速及時得出檢測結果 ，可以及時 指導生產。調整灰分儀參數“TM”為5，“TIME”為12，可以使灰分儀每隔1min就顯示一個 瞬時值。
　?。?） 可以進行產品質量統計，保證產品整體質量的合格。在線灰分儀每隔0.5h或1h 顯示一個 當前平均值，當一個生產班結束后立即給出整個班的產品質量情況。因此當質量偶爾出現波 動（瞬時值偏大或偏?。?，而累計平均質量符合質量控制目標值時，不必馬上對實際生 產進行大幅調整，從而大大減少了對生產過程的無謂調整。在線灰分儀用于指導配煤生產時 ，當 一節(jié)車皮裝完，“Reset”復位可給出該節(jié)車煤的平均灰分，當整列火車裝完進行“COALSCA N Reset”復位即可給出該整列車煤的平均質量情況。
　?。?） 檢測結果準確無誤，大大消除了人工檢查誤差，可以有效指導選煤和配煤生產，確保 產品的優(yōu)質合格。為保證灰分儀測值的準確性，靜態(tài)標定試驗采用了大量標準煤樣，幾 乎每個050%灰分范圍內都有2～3個標準煤樣，因而標定方程的參數“B0”、“B1”準 確 性高；日常使用中定期對COALSCAN灰分儀進行皮帶空運轉1～2h校準，以消除皮帶磨損 、儀器 老化等引起的分析誤差（由于ZZ-89A型灰分儀自身帶有標準塊，無煤時可以自動進行校準， 所以ZZ-89A型灰分儀不需要人工校準），外界因素影響小。另外質檢人員能及時對銷售 產品的質量結果和在線灰分儀測量結果進行統計對比，不用定期校正灰分儀測值的準確性 ，必要時則進行動態(tài)標定調整誤差。
　?。?）在線灰分儀現場應用效果好。為了能夠及時有效地指導現場生產，東灘煤礦先后引進 了4臺澳大利亞MCI公司生產的COALSC AN2500型、1臺COALSCAN2100型和1臺清華大學研制的ZZ-89A型在線測灰儀，分別安裝在 產品入倉和裝車皮帶上進行產品質量檢測。
　　由于在線灰分儀靈敏度高、測值準確，避免了工人采樣的不均勻性及結果嚴重滯后的狀況， 所以使用后能及時有效地指導和控制跳汰操作和配煤生產，產品質量得到迅速提高，配煤 產品的最佳效益區(qū)間合格率也一躍上升為80%左右。
　　應用在線灰分儀后，對保證煤質、促進礦井經濟效益很有意義。
　　4　使用在線灰分儀的經濟效益
　　（1） 東灘煤礦利用灰分儀控制選煤生產，杜絕了產品質量過盈和不合格品的發(fā)生，充分保 證了產品質量（見表1）。
　　表1　商品煤質量與灰分儀測值對照檢查表
　　產品質量的提高，一方面大大增強了“東灘煤”的信譽，提高了品牌效益，為擴大市場 創(chuàng)造了 有利條件；另一方面也有利促進了礦井經濟效益的增長，2000年5～10月礦井共生產原煤339 3593t，出口精煤1455713t，創(chuàng)利過億元。
　?。?） 在線灰分儀應用于自動配煤生產，可以準確控制配煤操作，合格生產出了多種不同質 量規(guī) 格的優(yōu)質產品，滿足了市場上不同用戶的需求，提高了產品的市場競爭能力，為礦井的可持 續(xù)發(fā)展做出了貢獻。