煤礦地質勘探設備標準體系現狀研究及建議

張連軍，劉 穎，華 佳

（安標國家礦用產品安全標志中心有限公司 技術檢驗部，北京100013）

1 概 況

煤礦事故給國家造成了巨大的經濟損失，也威脅著人民的生命安全，究其原因，其中一部分災害主要是對于煤礦井下瓦斯與水、地質構造等災害源的狀況掌握不明確，無法進行有效的預防。地質勘探技術能夠很預先掌握井下的煤田地質構造等關鍵因素，在礦井瓦斯災害防治、礦井水害防治、頂板事故預防等方面起著重要作用。隨著新技術、新設備的不斷涌現，煤礦安全生產對地質勘探設備提出愈來愈高的要求，而設備性能必須通過相應標準來管理和規范，因此地質勘探標準化研究尤為重要。為了提升地質勘探設備的標準化管理水平，開展該領域標準體系研究非常重要。從使用功能來分，地質勘探設備主要包括鉆探設備、物探設備2 大類，本文以這2 類產品為切入點，展開相關標準的分析與研究。

2 標準現狀分析

地質勘探設備主要是指對礦體或地質體探明形態、結構及儲量的工程勘探技術用到的設備。煤礦地質勘探中，通常以鉆探工程和坑探工程為主，輔以地球物理勘探和地球化學勘查。根據勘探方法的不同，主要分為鉆探設備和物探儀器設備2 大類。

2.1 鉆探設備標準現狀

煤礦井下鉆探設備基本可以分為水平定向鉆機、煤層氣鉆機、鑿巖機、安全工程鉆機、錨桿鉆機、乳化液鉆機、鉆裝機、巖心鉆機、膠輪鉆機、反井鉆機，及配套的鉆頭、鉆桿、泥漿泵、泵車、隨鉆測量裝置、空氣壓縮機、液壓泵站等。

目前，鉆探設備類標準共24 項，其中基礎標準6 項，通用標準5 項，專用標準13 項；鉆機類標準共7 項，其中基礎標準0 項，通用標準1 項，專用標準6 項；鉆探配套設備類標準共5 項，其中基礎標準0 項，通用標準1 項，專用標準4 項。這三類產品標準級別均以GB（國家標準）、MT（煤炭行業標準）、AQ（安全標準） 標準為主，標準類型均以專用標準為主，管理標準相對較少，且部分現有標準標齡過長、指標落后、內容重復，亟需修訂和整合。

2.2 物探設備標準現狀

現有物探類儀器設備按照原理不同，可細分為水文物探類、地質構造類、鉆孔測量類、監測監控類4 類。

（1） 水文物探類包括電法儀，瞬變電磁儀、坑透儀、音頻電透儀等。

（2） 地質構造類包括瑞利波探測儀、等槽波地震儀。

（3） 鉆孔測量類包括全方位測斜儀、手持測斜儀、鉆孔軌跡測量儀，無線電磁波測量儀、鉆孔成像儀、開孔定向儀等等。

（4） 監測監控類包括水文監測監控系統、微震（在線） 監測系統、電阻率在線監測系統、鉆孔軌跡在線監測系統等。

目前，物探設備類產品共有標準19 項，其中基礎標準6 項，通用標準5 項，專用標準8 項；測量設備類共有標準5 項，通用標準3 項，專用標準2 項，標準類型包括MT 等；透視設備類共有標準3 項，其中通用標準1 項，專用標準2 項，標準類型包括MT 等；其他物探設備類共有標準4 項，其中通用標準1 項，專用標準3 項，標準類型主要有MT 等。這些產品標準級別均以GB（國家標準）、MT（煤炭行業標準）、AQ（安全標準） 標準為主。

3 標準存在的問題

3.1 鉆探設備標準體問題

鉆探設備種類相對較少，但是其行業標準適用性不強，引用不足，主要體現在以下方面。

（1） 由于科技發展等原因導致某些標準的適用性不能夠全面覆蓋，建議對現行時間較長的行標進行修訂，例如MT/T 790-2006 煤礦坑道勘探用鉆機。

（2） 部分新產品沒有合適的行標，均是參考其他產品的標準，例如煤礦坑道鉆機配套用履帶式泥漿泵車等。

（3） 部分標準年代久遠，隨著科技的發展，部分標準已經不能涵蓋當前產品的性能要求，應修訂老標準對新產品提出明確的、可行性高的要求。

3.2 物探設備標準體系問題

物探儀器設備國標和行標中的系列標準均較為完善，尤其是一些環境試驗標準對試驗的要求和試驗方法規定準確。大多數標準能夠按時修訂完善，符合產品設計、生產制造、檢驗的實際。但是隨著新技術的發展，新產品的出現，物探儀器設備相關標準也存在一些問題，主要體現在以下方面。

（1） 礦用井下電子電工產品行業標準MT209/210/211 作為儀器類行業標準的典范，是井下電器類產品常采用的標準。標準發布了近三十年，至今未修訂， 而該標準引用的防爆標準為GB3836-1983，現已經修訂過3 次,已為GB/T3836-2021。MT209/210/211 系列標準已經無法滿足目前生產制造水平的要求，是亟需解決的問題。

（2） 井下地球物理勘探類、鉆孔測量類行業標準。地震勘探、電磁法勘探以及鉆孔測斜類標準也約20 年，建議盡快進行修訂。另外，為了更加規范行業發展，建議部分行業標準視情況轉為強制標準。

（3） 針對井下便攜式物探裝備線纜，現有標準適應性不夠，例如礦用電纜類標準，對井下使用的電纜按照移動式、固定式、電壓等級、使用對象等制定標準。井下便攜式物探裝備線纜用于信號采集傳輸，線芯多，長度短，井下工作幾小時，線路中沒有電能量，但也需要按照行業標準執行，導致井下便攜式產品使用便攜性大打折扣，或部分技術與裝備由于線芯、線數和接插件等無法在煤礦井下有效使用。

4 標準體系框架構想

在整理分析現有標準、吸收借鑒國內外先進標準管理方法的基礎上，提出了地質勘探設備標準體系層級框圖，如圖1 所示。標準層級為3 層，第1層為基礎標準，第2 層為通用標準，第3 層為專用標準。基礎標準主要包括術語標準、圖形符號標準、分類標準以及標志標識標準，為通用標準及專用標準提供標準制定基礎；通用標準為某類設備的通用技術要求，為專用標準提供標準制定基礎；專用標準為某個具體產品的專用技術要求。

圖1 地質勘探設備標準體系框圖Fig.1 Standard system framework diagram of geological exploration equipment

體系框圖中“01.1.1”中01 表示體系框架代碼（用于與煤礦其他產品體系區分），第二位數字為標準層級代碼（基礎標準—1；通用標準—2；專用標準—3），第三位數字表示每個層級標準代碼。該體系框圖在鉆探設備、物探設備基礎上提出的開放性的體系框架構建思路，可以根據需要擴充內容。

5 結 論

通過梳理和劃分地質勘探設備標準，總結了我國地質勘探設備標準的現狀，分析了標準存在的問題。

（1） 現行標準年久失修問題嚴重。我國地質勘探領域的標準約有50 多項，標準類型包括國標、MT、AQ 行標。在現行地址勘探標準中，主要以管理標準和技術標準為主，產品標準相對較少，且部分已有標準標齡過長、指標落后，不少標準近30年未修訂。

（2） 現行標準重復和個別重要標準缺失現象依然存在。對于現行標準中存在部分標準內容重復的情況，建議該類標準合并處理。此外，還有部分重要產品的標準亟需制定，比如電法儀、瞬變電磁儀、槽波地震儀等設備，沒有適用的標準。

（3） 標準體系尚未建立，需全局考慮。目前，尚未建立一套科學、高效的地質勘探標準體系，體系還不完整，甚至部分重要產品標準缺失，需關注和完善地質勘探標準體系。