Les trous de votre foret se bouchent constamment ? Ce n’est probablement pas un problème de pression d’eau.
Il existe un raccourci de diagnostic en forage pneumatique qui se trompe plus souvent qu'il ne fonctionne : « Les trous d'eau sont bouchés, c'est forcément un problème de pression. » On met la pompe en marche, on change un tuyau, on appelle le mécanicien. Et quand le foret se bouche à nouveau un quart d'heure plus tard, tout le monde se gratte la tête, car le manomètre indique que tout est normal.
Voici ce que la plupart des guides de dépannage omettent : lorsque la pression d'eau est normale et que le foret ne se vide toujours pas, le problème ne vient généralement ni de la pompe ni de la tuyauterie. Il provient de la roche que vous forez et de l'eau que vous pompez. Réglez ces deux problèmes, et les obstructions disparaîtront sans même avoir à toucher à une seule vanne.
Le problème de la boue : quand la formation rocheuse s'oppose à la chasse d'eau
Les formations tendres, altérées ou riches en argile — mudstone, granite fortement altéré, schiste à forte teneur en argile — ont une fâcheuse tendance à surprendre les foreurs. La roche qui semblait facile à manipuler en surface se transforme complètement au contact de l'eau souterraine.
Lors du forage à sec, ces formations sont friables mais gérables. L'ajout d'eau — indispensable pour refroidir le trépan et rincer le trou — transforme la roche. Les minéraux argileux s'hydratent, gonflent et se décomposent en une pâte collante à la consistance de la pâte à modeler. Contrairement aux déblais granulaires, cette pâte ne s'évacue pas. Elle s'étale. Elle recouvre la paroi du forage. Et surtout, elle se compacte autour du trépan, s'infiltrant dans les trous d'eau et se solidifiant en un bouchon que même la pleine pression de la pompe ne parvient pas à déloger.
Le moment choisi ne fait qu'aggraver la situation. Le forage à fort impact dans un sol meuble génère des déblais à un rythme extraordinaire : le trépan creuse plusieurs mètres par minute. L'eau de rinçage ne peut tout simplement pas suivre. Le rapport entre les déblais produits et les déblais évacués penche fortement en faveur de l'accumulation, et à chaque seconde de forage, davantage de boue se compacte autour des points d'eau.
Vous vous apercevrez du problème avant que le trépan ne se bouche complètement. Le signe révélateur est l'eau de retour au niveau du collier : elle commence à s'écouler sale et épaisse, puis devient boueuse, avant de s'arrêter totalement, même si la pompe fonctionne encore. C'est à ce moment précis que les orifices d'eau se sont obstrués et que le trépan fore à sec dans un trou rempli de pâte. Si vous persistez, les plaquettes en carbure surchaufferont, le corps du trépan s'usera par frottement à sec contre la paroi du trou et la tige de forage commencera à se bloquer, les déblais s'accumulant dans l'espace annulaire.
Pour déboucher un trou d'eau bouché par la boue, il ne faut pas augmenter la pression, mais y aller plus doucement. Diminuez la puissance de frappe et ralentissez votre vitesse d'avance. Laissez le temps à l'eau de rincer d'agir. Au lieu de percer en continu en espérant que l'eau finisse par rattraper son retard, percez par intervalles plus courts (un mètre à la fois), puis retirez légèrement le foret et laissez l'eau nettoyer le trou avant de reprendre. Dans un sol argileux, cette pause supplémentaire entre les intervalles fait toute la différence entre un foret propre et un foret bouché.
Après chaque perçage, avant d'arrêter la machine, faites couler l'eau de rinçage pendant 30 à 60 secondes supplémentaires, la mèche restant près du fond. Ce dernier rinçage élimine toute trace de pâte qui commence à s'accumuler autour des trous d'eau avant qu'elle n'ait le temps de sécher et de durcir, nécessitant l'utilisation d'un burin pour l'enlever.
Le problème des eaux sales : vous pompez une boue abrasive à travers des passages de précision
La plupart des chantiers de construction et des sites d'exploitation minière artisanale ne disposent pas d'eau potable courante. Ils puisent l'eau dans un bassin de décantation, un cours d'eau voisin ou une cuve remplie à partir de la source disponible. Cette eau contient du limon, du sable fin, des particules organiques et toutes les autres impuretés qui y étaient en suspension lors de son pompage.
Voici ce qui se passe à l'intérieur du trépan lorsque de l'eau chargée de sédiments y est injectée sous haute pression : les orifices d'eau d'un trépan de forage ne sont pas de simples passages forés ; ce sont des canaux d'écoulement conçus avec des diamètres et des angles spécifiques pour diriger le liquide de refroidissement précisément sur les zones de coupe des plaquettes en carbure. Lorsque l'eau chargée de sédiments fins atteint le rétrécissement de la buse, le flux s'accélère. Les particules en suspension, désormais animées d'une grande vitesse, percutent les bords de l'orifice. Sous une pression constante, ces particules se compactent contre les parois du trou, couche par couche, à la manière des sédiments qui s'accumulent dans une canalisation.
L'accumulation commence par une fine pellicule. Après quelques heures de forage, elle forme une croûte. À la fin d'une journée de travail, le diamètre du trou d'eau est passé, par exemple, de 3 millimètres à à peine 1, et le débit d'eau de rinçage s'est réduit à un filet. L'opérateur constate que le trépan chauffe, que la pénétration ralentit, que la tige commence à se bloquer – et il incrimine la roche, la qualité du trépan ou la pompe, alors que le véritable coupable s'est accumulé silencieusement à l'intérieur du trépan tout au long de la journée.
La solution se compose de deux parties, toutes deux simples. Premièrement : filtrer l’eau à la source. Un filtre multi-étapes basique – à mailles larges pour retenir le sable et les gravillons, à mailles fines pour le limon – ne coûte presque rien comparé aux économies réalisées sur les forets et les tiges de forage. Installez-le à la sortie du réservoir ou à l’entrée de la pompe et nettoyez-le après chaque quart de travail.
Deuxièmement : établissez un programme d’entretien régulier. À la fin de chaque poste, retirez le filtre à eau et rincez-le. Chaque semaine, retirez le trépan et inspectez les orifices d’eau à l’aide d’une lampe torche. Si vous constatez la formation de dépôts minéraux sur les bords des orifices, faites tremper le trépan dans une solution détartrante ou nettoyez soigneusement les canaux avant que les dépôts ne deviennent permanents. Remplacez tout trépan dont les orifices d’eau ne peuvent être remis à leur diamètre initial : un orifice partiellement obstrué entraînera une surchauffe de la plaquette en carbure adjacente, et cette plaquette s’usera bien avant que le reste du trépan ne soit usé.
Le système de rinçage Bit-Rod : un seul chemin, et non deux.
Un dernier point important à retenir : les trous d’eau du trépan ne constituent que la dernière étape du processus de rinçage qui débute à la pompe et se poursuit tout au long de la tige de forage. Un trépan propre ne permettra pas un rinçage efficace si le trou central de la tige est obstrué par de la boue séchée datant de plusieurs quarts de travail. De même, une tige propre sera inefficace si les trous d’eau du trépan sont incrustés de dépôts minéraux.
Lors du dépannage d'un problème de chasse d'eau, vérifiez les deux extrémités. Retirez la tige et regardez à travers. Retirez le foret et inspectez les orifices d'eau. Le bouchon se situe rarement au milieu du système ; il se trouve presque toujours à une extrémité ou à l'autre, là où les rétrécissements du flux et les variations de température favorisent la formation de dépôts.
Neuf fois sur dix, la solution n'est pas d'augmenter la pression de l'eau. Il faut plutôt une eau plus propre et une approche plus lente et patiente, surtout dans les sols argileux. La pompe est presque toujours la seule cause du problème.
