煤矿地质勘探设备标准体系现状研究及建议

张连军，刘 颖，华 佳

（安标国家矿用产品安全标志中心有限公司 技术检验部，北京100013）

1 概 况

煤矿事故给国家造成了巨大的经济损失，也威胁着人民的生命安全，究其原因，其中一部分灾害主要是对于煤矿井下瓦斯与水、地质构造等灾害源的状况掌握不明确，无法进行有效的预防。地质勘探技术能够很预先掌握井下的煤田地质构造等关键因素，在矿井瓦斯灾害防治、矿井水害防治、顶板事故预防等方面起着重要作用。随着新技术、新设备的不断涌现，煤矿安全生产对地质勘探设备提出愈来愈高的要求，而设备性能必须通过相应标准来管理和规范，因此地质勘探标准化研究尤为重要。为了提升地质勘探设备的标准化管理水平，开展该领域标准体系研究非常重要。从使用功能来分，地质勘探设备主要包括钻探设备、物探设备2 大类，本文以这2 类产品为切入点，展开相关标准的分析与研究。

2 标准现状分析

地质勘探设备主要是指对矿体或地质体探明形态、结构及储量的工程勘探技术用到的设备。煤矿地质勘探中，通常以钻探工程和坑探工程为主，辅以地球物理勘探和地球化学勘查。根据勘探方法的不同，主要分为钻探设备和物探仪器设备2 大类。

2.1 钻探设备标准现状

煤矿井下钻探设备基本可以分为水平定向钻机、煤层气钻机、凿岩机、安全工程钻机、锚杆钻机、乳化液钻机、钻装机、岩心钻机、胶轮钻机、反井钻机，及配套的钻头、钻杆、泥浆泵、泵车、随钻测量装置、空气压缩机、液压泵站等。

目前，钻探设备类标准共24 项，其中基础标准6 项，通用标准5 项，专用标准13 项；钻机类标准共7 项，其中基础标准0 项，通用标准1 项，专用标准6 项；钻探配套设备类标准共5 项，其中基础标准0 项，通用标准1 项，专用标准4 项。这三类产品标准级别均以GB（国家标准）、MT（煤炭行业标准）、AQ（安全标准） 标准为主，标准类型均以专用标准为主，管理标准相对较少，且部分现有标准标龄过长、指标落后、内容重复，亟需修订和整合。

2.2 物探设备标准现状

现有物探类仪器设备按照原理不同，可细分为水文物探类、地质构造类、钻孔测量类、监测监控类4 类。

（1） 水文物探类包括电法仪，瞬变电磁仪、坑透仪、音频电透仪等。

（2） 地质构造类包括瑞利波探测仪、等槽波地震仪。

（3） 钻孔测量类包括全方位测斜仪、手持测斜仪、钻孔轨迹测量仪，无线电磁波测量仪、钻孔成像仪、开孔定向仪等等。

（4） 监测监控类包括水文监测监控系统、微震（在线） 监测系统、电阻率在线监测系统、钻孔轨迹在线监测系统等。

目前，物探设备类产品共有标准19 项，其中基础标准6 项，通用标准5 项，专用标准8 项；测量设备类共有标准5 项，通用标准3 项，专用标准2 项，标准类型包括MT 等；透视设备类共有标准3 项，其中通用标准1 项，专用标准2 项，标准类型包括MT 等；其他物探设备类共有标准4 项，其中通用标准1 项，专用标准3 项，标准类型主要有MT 等。这些产品标准级别均以GB（国家标准）、MT（煤炭行业标准）、AQ（安全标准） 标准为主。

3 标准存在的问题

3.1 钻探设备标准体问题

钻探设备种类相对较少，但是其行业标准适用性不强，引用不足，主要体现在以下方面。

（1） 由于科技发展等原因导致某些标准的适用性不能够全面覆盖，建议对现行时间较长的行标进行修订，例如MT/T 790-2006 煤矿坑道勘探用钻机。

（2） 部分新产品没有合适的行标，均是参考其他产品的标准，例如煤矿坑道钻机配套用履带式泥浆泵车等。

（3） 部分标准年代久远，随着科技的发展，部分标准已经不能涵盖当前产品的性能要求，应修订老标准对新产品提出明确的、可行性高的要求。

3.2 物探设备标准体系问题

物探仪器设备国标和行标中的系列标准均较为完善，尤其是一些环境试验标准对试验的要求和试验方法规定准确。大多数标准能够按时修订完善，符合产品设计、生产制造、检验的实际。但是随着新技术的发展，新产品的出现，物探仪器设备相关标准也存在一些问题，主要体现在以下方面。

（1） 矿用井下电子电工产品行业标准MT209/210/211 作为仪器类行业标准的典范，是井下电器类产品常采用的标准。标准发布了近三十年，至今未修订， 而该标准引用的防爆标准为GB3836-1983，现已经修订过3 次,已为GB/T3836-2021。MT209/210/211 系列标准已经无法满足目前生产制造水平的要求，是亟需解决的问题。

（2） 井下地球物理勘探类、钻孔测量类行业标准。地震勘探、电磁法勘探以及钻孔测斜类标准也约20 年，建议尽快进行修订。另外，为了更加规范行业发展，建议部分行业标准视情况转为强制标准。

（3） 针对井下便携式物探装备线缆，现有标准适应性不够，例如矿用电缆类标准，对井下使用的电缆按照移动式、固定式、电压等级、使用对象等制定标准。井下便携式物探装备线缆用于信号采集传输，线芯多，长度短，井下工作几小时，线路中没有电能量，但也需要按照行业标准执行，导致井下便携式产品使用便携性大打折扣，或部分技术与装备由于线芯、线数和接插件等无法在煤矿井下有效使用。

4 标准体系框架构想

在整理分析现有标准、吸收借鉴国内外先进标准管理方法的基础上，提出了地质勘探设备标准体系层级框图，如图1 所示。标准层级为3 层，第1层为基础标准，第2 层为通用标准，第3 层为专用标准。基础标准主要包括术语标准、图形符号标准、分类标准以及标志标识标准，为通用标准及专用标准提供标准制定基础；通用标准为某类设备的通用技术要求，为专用标准提供标准制定基础；专用标准为某个具体产品的专用技术要求。

图1 地质勘探设备标准体系框图Fig.1 Standard system framework diagram of geological exploration equipment

体系框图中“01.1.1”中01 表示体系框架代码（用于与煤矿其他产品体系区分），第二位数字为标准层级代码（基础标准—1；通用标准—2；专用标准—3），第三位数字表示每个层级标准代码。该体系框图在钻探设备、物探设备基础上提出的开放性的体系框架构建思路，可以根据需要扩充内容。

5 结 论

通过梳理和划分地质勘探设备标准，总结了我国地质勘探设备标准的现状，分析了标准存在的问题。

（1） 现行标准年久失修问题严重。我国地质勘探领域的标准约有50 多项，标准类型包括国标、MT、AQ 行标。在现行地址勘探标准中，主要以管理标准和技术标准为主，产品标准相对较少，且部分已有标准标龄过长、指标落后，不少标准近30年未修订。

（2） 现行标准重复和个别重要标准缺失现象依然存在。对于现行标准中存在部分标准内容重复的情况，建议该类标准合并处理。此外，还有部分重要产品的标准亟需制定，比如电法仪、瞬变电磁仪、槽波地震仪等设备，没有适用的标准。

（3） 标准体系尚未建立，需全局考虑。目前，尚未建立一套科学、高效的地质勘探标准体系，体系还不完整，甚至部分重要产品标准缺失，需关注和完善地质勘探标准体系。