روندهای توسعه فناوری آینده برای ابزارهای حفاری سنگ (ابزارهای حفاری سنگ) چیست؟
پذیرش گسترده هوش و اتوماسیون با بلوغ فناوری‌های 5G و اینترنت اشیا، ابزارهای حفاری سنگ از ماشین‌های مستقل به سیستم‌های هوشمند یکپارچه در حال تکامل هستند. به عنوان مثال، دکل‌های حفاری یک برند چینی از اسکن سه‌بعدی برای ساخت مدل‌های دیجیتال بدنه معدن و تنظیم پویای پارامترها استفاده می‌کنند و راندمان حفاری تک چاه را 40٪ افزایش داده و به نرخ کیفیت چاه 98٪ دست می‌یابند.یک برند چینیربات حفاری هوشمند سنگین صنعت کل گردش کار را خودکار می‌کند: برای ۵۳ چال انفجاری، خطای موقعیتی حفاری کمتر از ±۰.۵ میلی‌متر بود و مداخله دستی تنها ۱۵٪ بود. با ادغام شبکه‌های حسگر (پیش‌بینی می‌شود نفوذ اینترنت اشیا تا سال ۲۰۳۰ به ۶۰٪ برسد) و کنترل از راه دور (نفوذ ۵G ۴۵٪)، این سیستم‌ها می‌توانند تجهیزات را در زمان واقعی رصد کنند، خرابی‌ها را پیش‌بینی کنند و مسیرهای حفاری را بهینه کنند - که هزینه‌های نیروی کار را بیش از ۳۰٪ کاهش و استفاده از تجهیزات را ۱۹٪ افزایش می‌دهد.
علم مواد، جهش‌های عملکردی را هدایت می‌کند. مواد جدید، مرزهای عملکرد ابزار را از نو تعریف می‌کنند:
کامپوزیت‌های فوق سخت: مته‌های پی دی سی (الماس فشرده پلی کریستالی) که با پخت در دمای بالا از میکروپودر الماس روی یک زیرلایه کاربیدی تولید می‌شوند، می‌توانند در مقایسه با مته‌های کاربید سیمانی معمولی، عمر مفید را حدود ۴۰٪ افزایش داده و راندمان سنگ‌شکنی را تقریباً ۳۰٪ بهبود بخشند.یک برند چینیسرهای کاربیدی نوک الماسی این دستگاه می‌توانند سنگ را تا سختی F16 برش دهند و مقاومت سایشی ۴ تا ۵ برابر کاربید سیمانی معمولی ارائه دهند؛ این دستگاه‌ها در حال حاضر به طور گسترده در بیش از ۴۰ معدن زغال سنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عملیات سطحی: پوشش‌های کامپوزیتی تنگستن-کاربید/الماس می‌توانند عمر ابزار را تا حدود ۴۰٪ افزایش دهند؛ فولادهای مته کاربوریزه شده تقریباً ۵۰٪ بهبود در عمر خستگی ایجاد می‌کنند که برای عملیات سوراخکاری عمیق‌تر از ۲۰ متر مناسب است. هونانیک برند چینیفرآیند عملیات حرارتی اختصاصی این شرکت، با کنترل دقیق کربن، سختی سطح و چقرمگی هسته را متعادل می‌کند و محصولاتی با ۱۵ تا ۲۰ درصد طول عمر بیشتر از میانگین صنعت تولید می‌کند.
سبزسازی و پایداری سیاست‌ها و تقاضای بازار، این بخش را به سمت راه‌حل‌های سازگار با محیط زیست سوق می‌دهد:
بهره‌وری انرژی: چهاردهمین برنامه پنج ساله چین برای تجهیزات معدنی، بهبود 20 درصدی بهره‌وری انرژی ابزار را الزامی می‌کند. الزامات به‌روز شده اتحادیه اروپا در مورد م.، محدودیت‌های انتشار گرد و غبار (کمتر از 10 میلی‌گرم بر متر مکعب) را تعیین می‌کند که منجر به اتخاذ طرح‌های کم‌صدا (کمتر از 85 دسی‌بل) و کنترل کارآمد گرد و غبار می‌شود - برای مثال،یک برند چینیگزارش می‌دهد که میزان پی ام۲.5 در محل را در سطح ۲۵ میکروگرم بر متر مکعب نگه می‌دارد و «بازرسی‌های بدون ماسک» را امکان‌پذیر می‌کند.
برق‌رسانی: استانداردهای انتشار گازهای گلخانه‌ای ماشین‌آلات متحرک غیرجاده‌ای، نفوذ تجهیزات حفاری الکتریکی را از ۱۲ درصد در سال ۲۰۲۰ به ۲۱ درصد در سال ۲۰۲۳ افزایش داده است و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ به ۳۵ درصد برسد. دکل‌های برقی انتشار کربن را کاهش داده و گازهای خطرناک حاصل از احتراق دیزل در زیر زمین را قطع می‌کنند.
اقتصاد چرخشی: شرکت‌های پیشرو در حال ساخت سیستم‌های بازیافت مته‌های فرسوده هستند و هدفشان دستیابی به نرخ بازیابی ۸۵ درصدی تا سال ۲۰۳۰ است تا از طریق بازیابی مواد و بازسازی، مصرف مواد خام را کاهش دهند.
دیجیتالی شدن و مدل‌های جدید خدمات فناوری دیجیتال در حال تغییر شکل زنجیره ارزش است:
دوقلوهای دیجیتال: کپی‌های مجازی تجهیزات می‌توانند خرابی‌های احتمالی را زودتر تشخیص دهند و راندمان تعمیر و نگهداری را حدود ۴۰٪ افزایش دهند. پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۸، ۶۰٪ از واحدهای میان‌رده تا گران‌قیمت شامل تشخیص هوشمند با دقت پیش‌بینی بالای ۹۰٪ باشند.
تحول خدمات: انتظار می‌رود نفوذ لیزینگ تا سال ۲۰۳۰ از ۱۲٪ به ۳۰٪ افزایش یابد، زیرا فروشندگان به مدل‌های کسب‌وکار «محصول + خدمات» روی می‌آورند؛ درآمدهای خدمات می‌تواند تقریباً ۴۰٪ از کل درآمد را تشکیل دهد. به عنوان مثال،یک برند چینیخدمات پایگاه داده زمین شناسی تکراری را ارائه می دهدیک برند چینیاستخراج معادن برای ارائه راه‌حل‌های متناسب با رویکرد «یک معدن، یک طرح».
طراحی ماژولار و مبتنی بر سناریو برای برآورده کردن شرایط کاری پیچیده، طراحی ابزار به دو روش در حال انجام است:
معماری‌های ماژولار: به عنوان مثال، میله‌های حفاری ام اف که قطر اتصال را بهینه می‌کنند، راندمان انتقال انرژی ضربه را تا 15٪ بهبود می‌بخشند و امکان تغییر سریع بین حالت‌های حفاری و نگهداری را برای انواع مختلف معدن فراهم می‌کنند.
راهکارهای سفارشی: ابزارهای ویژه‌ای برای استخراج چاه‌های عمیق (کمتر از ۲۰ متر)، زمین‌های کارستی و سایر سناریوهای چالش‌برانگیز در حال توسعه هستند. پروژه‌های استراتژیک اعماق زمین و طرح‌های حفاری فوق عمیق (۱۰۰۰۰ متر) تقاضا برای ابزارهای تخصصی را افزایش می‌دهند.
محرک‌های مشترک سیاست و بازار سرمایه‌گذاری جهانی در زیرساخت‌ها (حدود ۳.۷ تریلیون دلار سالانه) و استخراج مداوم معادن عمیق‌تر (افزایش عمق زیرزمینی حدود ۸ درصد در سال) شتاب رشد را فراهم می‌کنند. تحت ابتکار کمربند و جاده چین، انتظار می‌رود رونق زیرساخت‌های جنوب شرقی آسیا (رشد سالانه حدود ۱۱.۲ درصد) و احیای معادن آفریقا (رشد سرمایه‌گذاری حدود ۹.۸ درصد در سال) تقریباً ۱.۲ میلیارد دلار فرصت بازار تدریجی ایجاد کند. اقدامات سیاستی که باعث ادغام می‌شوند، تمرکز صنعت را افزایش می‌دهد: پیش‌بینی می‌شود پنج شرکت برتر تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۷۵ درصد سهم بازار را در اختیار داشته باشند. شرکت‌هایی که دارای قابلیت‌های تشخیص هوشمند و اقتصاد چرخشی هستند، ممکن است حدود ۲۸ درصد افزایش قیمت داشته باشند.
چشم‌انداز طی پنج سال آینده، صنعت ابزارهای حفاری سنگ دستخوش تجدید ساختار فناوری و تغییر ساختار بازار خواهد شد. هوش، نوآوری در مواد، سبزسازی و دیجیتالی شدن، ابعاد رقابتی اصلی خواهند بود. شرکت‌ها باید تحقیق و توسعه (مثلاً پوشش‌های الماس، کنترل 5G) را پیشرفت دهند، مدل‌های خدمات (لیزینگ + خدمات داده) را تکامل بخشند و ردپای جهانی (بازارهای کمربند و جاده) را گسترش دهند تا در بازاری که پیش‌بینی می‌شود با نرخ رشد مرکب سالانه حدود 7.4 درصد رشد کند، از مزایا بهره‌مند شوند.
