วิธีการวัดอายุการใช้งานของเครื่องมือเจาะรูขนาดกลางและขนาดลึก
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ (Benchmarking) เป็นหนึ่งในวิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดในการประเมินเครื่องมือเจาะหิน ก้านเจาะ ตัวเชื่อมต่อก้านเจาะ หรือดอกเจาะ อาจทำงานได้ดีในเหมืองหนึ่ง แต่ทำงานได้ไม่ดีในอีกเหมืองหนึ่ง เนื่องจากความแข็งแรงของหิน ความสึกหรอ ความลึกของรู การชะล้าง พารามิเตอร์การเจาะ และวิธีการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงานแตกต่างกัน
สำหรับการเจาะรูขนาดกลางและลึก การประเมินที่มีประโยชน์จะต้องเปรียบเทียบระบบเครื่องมือทั้งหมดภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน จุดประสงค์ไม่ใช่เพียงแค่ระบุส่วนประกอบที่ใช้งานได้นานที่สุด แต่เป็นการพิจารณาว่าการผสมผสานแบบใดให้ต้นทุนต่อเมตรที่เจาะได้ต่ำที่สุด ในขณะที่ยังคงรักษาอัตราการเจาะและคุณภาพของรูไว้ได้
เหตุใดการเปรียบเทียบมาตรฐานภาคสนามจึงมีความสำคัญ
ข้อมูลจากห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับวัสดุนั้นมีประโยชน์ แต่ไม่สามารถจำลองแรงกระแทก การหมุน การโค้งงอ การชะล้าง และความแปรผันทางธรณีวิทยาที่พบในการเจาะจริงได้อย่างสมบูรณ์ การเปรียบเทียบภาคสนามจะแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือทำงานอย่างไรภายใต้สภาวะการผลิตจริง
การทดสอบแบบมีโครงสร้างสามารถใช้เปรียบเทียบสิ่งต่อไปนี้ได้:
อายุการใช้งานของก้านเจาะ (หน่วยเป็นเมตร)
อายุการใช้งานของดอกสว่านและการสึกหรอของคาร์ไบด์
อายุการใช้งานของอะแดปเตอร์ก้านและข้อต่อ
อัตราการแทรกซึม
การเบี่ยงเบนของรู
จำนวนครั้งที่เครื่องมือชำรุด
เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเครื่องมือ
ต้นทุนต่อเมตรที่เจาะ
การทดสอบที่มีประโยชน์ที่สุดคือการทดสอบผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันในชั้นหินเดียวกัน บนแท่นขุดเจาะประเภทเดียวกัน และใช้พารามิเตอร์การเจาะที่เทียบเคียงกันได้ วิธีนี้จะช่วยลดความเสี่ยงในการสรุปผลจากความแตกต่างทางธรณีวิทยาหรือผู้ปฏิบัติงาน แทนที่จะเป็นประสิทธิภาพของเครื่องมือ
กำหนดเงื่อนไขการเจาะก่อนเป็นอันดับแรก
ก่อนเริ่มการทดสอบ ให้บันทึกเงื่อนไขต่างๆ อย่างชัดเจน ปัจจัยสำคัญได้แก่:
ชนิดของหิน ความแข็งแรง และความสามารถในการกัดกร่อน
รอยแตก โพรง น้ำ และความแปรผันทางธรณีวิทยา
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรู ทิศทาง และความลึกที่วางแผนไว้
แบบจำลองแท่นขุดเจาะและแบบจำลองเครื่องเจาะหิน
การตั้งค่าแรงกระแทก การหมุน และการป้อนวัสดุ
สารล้างและแรงดัน
การออกแบบหน้าดอกสว่านและเกรดคาร์ไบด์
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน, ระบบเกลียว และชนิดของข้อต่อ
ขั้นตอนการใช้งานและการบำรุงรักษา
หากไม่มีข้อมูลนี้ ข้อมูลอายุการใช้งานอาจทำให้เข้าใจผิดได้ แท่งเจาะที่ใช้ในหินแข็งและมีการจัดแนวที่ดีนั้น ไม่สามารถนำมาเปรียบเทียบโดยตรงกับแท่งเจาะที่ใช้ในดินแตก ดินกัดกร่อน และดินที่มีน้ำได้
ประเมินชุดเจาะทั้งหมด
เครื่องมือเจาะไม่ควรถูกประเมินเป็นส่วนประกอบที่แยกเดี่ยว ดอกสว่าน ก้านสว่าน ข้อต่อ อะแดปเตอร์ก้าน และตัวเจาะหิน ล้วนประกอบกันเป็นระบบส่งผ่านพลังงานที่เชื่อมต่อกัน
ดอกสว่านที่ทำจากคาร์ไบด์คุณภาพเยี่ยมอาจใช้งานได้ไม่นานหากแกนงอหรือข้อต่อสึกหรอ แกนคุณภาพสูงก็อาจเสียหายเร็วหากเกลียวไม่ตรงกันหรือดอกสว่านทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไป ระบบที่เชื่อถือได้ต้องมีรูปทรงที่เหมาะสม คุณภาพวัสดุ และพารามิเตอร์การทำงานที่เข้ากันได้
สำหรับหลุมเจาะที่ลึกขึ้น ความตรงของแท่งเจาะมีความสำคัญเป็นพิเศษ การเบี่ยงเบนเล็กน้อยที่จุดเริ่มต้นของหลุมอาจกลายเป็นการเบี่ยงเบนที่ใหญ่ขึ้นมากเมื่อเจาะลึกลงไป แท่งเจาะที่แข็งแรง เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม เกลียวที่แม่นยำ และคุณสมบัติการรักษาเสถียรภาพที่เหมาะสม ล้วนช่วยควบคุมการเบี่ยงเบนได้
อายุการใช้งานนั้นมากกว่าแค่ระยะทาง
ระยะการเจาะเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ แต่ไม่ควรเป็นตัวบ่งชี้เดียว เครื่องมือที่มีระยะการเจาะสูงอาจยังไม่คุ้มค่าหากเจาะช้า ต้องบำรุงรักษาบ่อย หรือทำให้คุณภาพรูเจาะไม่ดี
เกณฑ์มาตรฐานที่เป็นรูปธรรมควรพิจารณาเป้าหมายด้านประสิทธิภาพสามประการดังนี้:
คุณภาพและความน่าเชื่อถือของเครื่องมือ
คันเบ็ด หัวเบ็ด และก้านเบ็ดควรทนทานต่อความล้า การสึกหรอ การกัดกร่อน และความเสียหายจากการเชื่อมต่ออัตราการทะลุทะลวง
ระบบควรคงความเร็วในการเจาะให้คงที่ตลอดอายุการใช้งานของเครื่องมือความตรงของรู
ชุดเครื่องมือเจาะควรสร้างรูที่สอดคล้องกับรูปแบบการระเบิดที่วางแผนไว้ และลดการเบี่ยงเบนในการเจาะให้น้อยที่สุด
ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อกันและกัน ตัวอย่างเช่น ดอกสว่านที่สึกหรออาจลดอัตราการเจาะและเพิ่มการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นสามารถเร่งการล้าของก้านและสึกหรอของข้อต่อได้ ก้านที่งออาจทำให้รูเจาะเบี่ยงเบนและลดอายุการใช้งานของดอกสว่าน
ใช้ข้อมูลทางประวัติศาสตร์อย่างระมัดระวัง
การทดสอบมาตรฐานในอดีตอาจให้บทเรียนทางวิศวกรรมที่เป็นประโยชน์ แต่ตัวเลขปริมาณการเจาะในอดีตไม่ควรนำมาใช้เป็นข้อกำหนดสากล แท่นเจาะสมัยใหม่ วัสดุของเครื่องมือ เกรดคาร์ไบด์ การอบชุบความร้อน และวิธีการเจาะได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
บทเรียนอันมีค่าคือแนวทางการทดสอบ: เปรียบเทียบเครื่องมือภายใต้สภาวะสนามจริงที่ควบคุมได้ วัดระบบการเจาะทั้งหมด และเชื่อมโยงผลลัพธ์กับต้นทุนการผลิตทั้งหมด
โปรแกรมเปรียบเทียบมาตรฐานในปัจจุบันควรตั้งเป้าหมายประสิทธิภาพที่สมจริงสำหรับสภาพหินและอุปกรณ์ของสถานที่นั้นๆ จากนั้นจึงนำเป้าหมายเหล่านี้ไปใช้ในการเปรียบเทียบผู้จำหน่าย การวางแผนการบำรุงรักษา และการปรับปรุงการออกแบบเครื่องมือ
ปรับปรุงผลลัพธ์ให้ดียิ่งขึ้นผ่านการออกแบบ การผลิต และการใช้งาน
การเปรียบเทียบมาตรฐานมักแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของเครื่องมือได้รับอิทธิพลจากหลายด้านที่เชื่อมโยงกัน:
ส่วนประกอบของโลหะผสมในแท่งเหล็กและความสะอาดของเหล็ก
การอบชุบด้วยความร้อนและสภาพพื้นผิว
ลักษณะเกลียวและการประกอบข้อต่อ
ความแข็งแรงของตัวดอกสว่านและการยึดเกาะของคาร์ไบด์
เกรดคาร์ไบด์และการจัดวางปุ่ม
ประสิทธิภาพในการชะล้าง
การตั้งค่าแรงป้อน การหมุน และแรงกระแทก
แนวทางปฏิบัติในการตรวจสอบ การเจียร และการบำรุงรักษา
เมื่อเกิดความเสียหาย ให้บันทึกตำแหน่งและลักษณะของความเสียหาย การแตกร้าวซ้ำๆ ใกล้กับโคนเกลียวอาจบ่งชี้ถึงปัญหาการเชื่อมต่อ การหลุดของปุ่มบ่อยครั้งอาจบ่งชี้ถึงปัญหาการยึดหรือตัวดอกสว่าน การสึกหรออย่างรวดเร็วอาจบ่งชี้ถึงการเลือกใช้คาร์ไบด์ การล้าง หรือพารามิเตอร์การเจาะ
เกณฑ์มาตรฐานสำหรับต้นทุนรวมต่อเมตร
เครื่องมือที่ดีที่สุดไม่จำเป็นต้องเป็นผลิตภัณฑ์ที่ถูกที่สุดหรือชิ้นส่วนที่มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุดเสมอไป ระบบที่ดีที่สุดคือระบบที่ให้การเจาะที่เชื่อถือได้ การเจาะที่สม่ำเสมอ การเบี่ยงเบนของรูที่ยอมรับได้ และเวลาหยุดทำงานต่ำ
โปรแกรมการเปรียบเทียบมาตรฐานภาคสนามที่เป็นระบบระเบียบ ช่วยให้เหมืองแร่ โรงโม่หิน และผู้รับเหมาสามารถตัดสินใจซื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการเปรียบเทียบชุดเจาะทั้งหมดภายใต้สภาวะจริง การดำเนินงานสามารถปรับปรุงการเลือกเครื่องมือ ลดความล้มเหลว และลดต้นทุนการเจาะต่อเมตรได้
