Comment choisir le bon trépan fond de trou : Guide pratique sur la conception du front de taille, le type de roche et la pression d’air
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Forets haute pression. Forets basse pression. Faces convexes. Faces planes. Centres concaves. Différents agencements de boutons, matériaux, diamètres et prix.
Les fabricants peuvent tous qualifier leurs produits de durables ou performants. Cependant, un trépan idéal pour une carrière peut s'user rapidement ou donner de mauvais résultats dans une autre. Le choix optimal dépend de l'interaction entre le trépan, le marteau, le compresseur et la nature de la roche.
Commencez par le marteau DTH et le Rock
Les bits DTH sont généralement divisés en séries haute pression et basse pression.
La pression de fonctionnement du marteau influe sur les conditions d'impact du trépan, la consommation d'air, la vitesse de forage et l'efficacité du rinçage. Un trépan conçu pour un marteau fond de trou haute pression ne doit pas être installé automatiquement sur un système basse pression, et inversement.
Les caractéristiques de la roche sont tout aussi importantes :
Dureté
Abrasivité
fracturation
diamètre du trou de perçage
Rectitude requise des trous
conditions d'enlèvement des boutures
La forme et la disposition des pastilles en carbure doivent être choisies en fonction de ces facteurs. Choisir un foret DTH uniquement en fonction de son prix ou de son apparence est généralement une erreur coûteuse.
Quatre conceptions courantes de faces de bits DTH
La géométrie de la face de coupe détermine la façon dont le trépan entre en contact avec la roche, comment il reste centré et avec quelle efficacité il évacue les déblais.
1. Bits DTH à face convexe
Les embouts à face convexe peuvent comporter une simple ou une double section surélevée. La conception à double convexité est couramment utilisée pour les embouts DTH de grand diamètre.
Leur principal avantage réside dans leur vitesse de forage, même dans les roches moyennement dures, dures et abrasives. La face surélevée concentre l'énergie d'impact et permet une action de coupe agressive.
Le compromis réside dans la rectitude des trous.
Les trépans convexes peuvent entraîner une déviation plus importante du forage, notamment dans les formations fracturées ou irrégulières. Ils sont donc moins adaptés aux projets où l'alignement des trous de mine est crucial.
Elles peuvent constituer un bon choix lorsque la vitesse de pénétration est la priorité et que le projet de forage présente une tolérance relativement généreuse en matière de déviation.
2. Bits DTH à face plate
Les fraises à face plate sont réputées pour leur structure robuste et durable.
Elles conviennent aux roches dures et très dures. Elles peuvent également être utilisées dans les roches moyennement dures et tendres lorsque le projet ne requiert pas des trous parfaitement droits.
Une face plane supporte les conditions de contact difficiles et est souvent privilégiée pour le perçage général. Sa structure stable la rend pratique lorsque la fiabilité et la durée de vie priment sur la vitesse de pénétration maximale.
Cependant, un résultat optimal dépend toujours d'une sélection correcte des boutons et d'un rinçage adéquat. Une façade robuste ne peut compenser un compresseur sous-dimensionné ou un mauvais alignement du perçage.
3. Bits DTH à face concave
Les forets à face concave présentent une dépression conique au centre de leur face.
Cette forme crée un léger effet d'autocentrage lors du perçage. La géométrie centrale contribue à maintenir l'alignement du foret, ce qui permet généralement d'obtenir des trous plus droits qu'avec une forme convexe prononcée.
Les forets concaves offrent une bonne évacuation des déblais et un perçage rapide dans de nombreuses applications. Cet équilibre entre pénétration, rectitude du trou et qualité d'ébavurage explique leur popularité sur le marché.
Elles constituent souvent un choix pratique pour le forage de production, où la vitesse de forage et la qualité du trou sont toutes deux importantes.
4. Mèches à centre concave profond
Les fraises à centre profondément concave sont issues de conceptions similaires de fraises à bouton.
La face du foret présente une cavité plus profonde au centre. Lors du perçage, cette géométrie favorise le centrage et contribue à maintenir la rectitude du trou, notamment pour les trous profonds.
La limitation réside dans le type de formation. Ces trépans sont principalement adaptés aux roches tendres et moyennement dures. Dans les formations très dures ou très abrasives, la conception de la face peut ne pas offrir la durabilité ou la répartition des impacts nécessaires à une longue durée de vie.
L'agencement des boutons en carbure est important
La forme du visage n'est qu'un critère de sélection parmi d'autres.
Les trépans DTH peuvent utiliser des boutons sphériques, des boutons balistiques ou une combinaison de ces types de boutons. Leur disposition détermine la manière dont l'énergie d'impact est transférée à la roche et dont l'usure est répartie sur la face du trépan.
Les boutons sphériques sont couramment utilisés lorsque la résistance et la durabilité sont des critères importants. Des profils de boutons plus agressifs peuvent améliorer la pénétration dans certaines formations, mais sont moins tolérants aux chocs et aux impacts abrasifs.
Une mèche avec une forme de face correcte peut tout de même avoir de mauvaises performances si le profil du bouton ne correspond pas à la pierre.
Cinq règles pour utiliser correctement un bit DTH
1. Adapter le bit à la formation
Choisissez le foret en fonction de la dureté de la roche, de son abrasivité, de la pression du marteau et de l'objectif de forage.
On ne peut pas s'attendre à ce qu'un même foret soit aussi performant dans un sol meuble et altéré que dans un granit abrasif et dur. Un choix judicieux est essentiel pour optimiser la vitesse de forage et la durée de vie du foret.
2. Installez l'embout avec soin.
Lors de l'installation du foret, placez-le délicatement dans le mandrin ou le manchon de retenue du foret du marteau fond de trou.
Ne pas heurter le foret contre le manchon. Un choc lors de l'installation peut endommager la tige du foret, les éléments de retenue ou les surfaces de contact internes avant même que le foret ne pénètre dans le trou.
3. Maintenir une quantité adéquate d'air comprimé
Le marteau fond de trou a besoin d'une quantité suffisante d'air comprimé pour fonctionner de manière constante et évacuer les déblais du trou.
Si le marteau fonctionne par intermittence ou si les déblais ne sont pas évacués correctement, inspectez le compresseur, les conduites d'air, les raccords et le circuit de rinçage.
Un apport d'air insuffisant réduit la performance de l'outil et favorise l'accumulation de débris rocheux autour de celui-ci. Cela peut ralentir le forage, accroître l'usure et créer un risque de blocage.
4. Retirez les objets métalliques du trou
Un morceau de métal qui tombe dans le trou peut endommager les pastilles de carbure ou se coincer entre le foret et la roche.
Retirez tout corps étranger métallique dès sa découverte. Un aimant ou toute autre méthode de récupération appropriée peut être utilisée, selon l'état du trou et l'objet en question.
Ne continuez pas à percer en espérant que l'objet disparaisse.
5. Ne passez pas à un nouveau bit trop tôt.
Surveillez le diamètre du trou fini à mesure que le foret s'use.
Si le foret est devenu trop petit mais que le trou n'a pas atteint la profondeur requise, l'installation d'un nouveau foret de diamètre initial supérieur risque de créer un décalage à l'intérieur du trou. Cela augmente le risque que le foret se coince ou se bloque.
Le remplacement de l'embout doit tenir compte à la fois de l'usure du bouton et de la taille réelle du trou.
Liste de contrôle de sélection simple
Avant de commander un bit DTH, veuillez confirmer :
Est-il conçu pour un marteau haute pression ou basse pression ?
La roche est-elle tendre, moyennement dure, dure ou extrêmement dure ?
À quel point la formation est-elle abrasive ?
La rectitude des trous est-elle une exigence majeure ?
La pénétration rapide est-elle plus importante que la durabilité maximale ?
Le profil du bouton convient-il au rocher ?
La tige du foret est-elle compatible avec le marteau fond de trou ?
Le compresseur peut-il fournir suffisamment d'air pour un rinçage efficace ?
Le bon trépan fond de trou n'est pas simplement le plus cher ou celui dont la surface de coupe est la plus agressive. C'est celui dont la géométrie, les plaquettes en carbure, la tige et la pression de service correspondent aux conditions réelles de forage.
Gaea Rock fournit des trépans fond de trou (DTH), des marteaux fond de trou, des tiges de forage et d'autres outils de forage pour les projets miniers, d'extraction de pierres, de forage de puits, de construction et de terrassement. Contactez notre équipe pour obtenir des recommandations sur le trépan fond de trou le plus adapté à votre modèle de marteau, à la nature de la roche, au diamètre du trou et à vos exigences de forage.
