Pourquoi de plus en plus de mines s'intéressent aux outils de forage DTH
Sur un site minier, c'est généralement l'engin de forage qui attire l'attention.
Elle est imposante, bruyante et en mouvement constant. On pourrait donc facilement supposer que l'engin détermine l'efficacité du forage. Mais quiconque a travaillé longtemps dans une mine connaît la réponse plus complète :
La faisabilité de l'opération dépend de l'installation de forage. Les outils de forage, quant à eux, déterminent sa durée, sa cadence et sa rentabilité.
C’est pourquoi de plus en plus de sociétés minières commencent à examiner de près les marteaux fond de trou, les trépans fond de trou, les tiges de forage et le reste du système de forage fond de trou.
Un système DTH est bien plus qu'un simple foret.
Quand on parle d'outils de forage fond de trou, on pense souvent uniquement au trépan.
En pratique, un système DTH complet peut comprendre :
Marteau DTH
foret DTH
tiges de forage
Composants de tige ou de connexion
Pièces de distribution d'air
Conception des boutons en carbure et du corps de la fraise
Le marteau produit de l'énergie d'impact. Le trépan transmet cette énergie à la roche. La tige de forage transmet l'impact et l'air comprimé. Le système pneumatique actionne le marteau et évacue les déblais.
Une faiblesse dans l'une de ces pièces peut réduire les performances globales de forage.
Le coût réel est également supérieur au prix d'achat de l'outil. Une mine devrait prendre en compte :
Taux de pénétration
Durée de vie de l'outil
Consommation d'air et de carburant
Fréquence de changement de tige
Temps d'arrêt non planifié
taux d'échec
Coût par mètre foré
Un outil bon marché qui provoque des interruptions répétées peut s'avérer plus coûteux qu'un outil de meilleure qualité ayant une durée de vie plus longue.
Pourquoi un même équipement peut produire des résultats très différents
Deux mines peuvent utiliser la même foreuse et obtenir des rendements journaliers très différents.
Une équipe peut forer plus de 200 mètres par jour tandis qu'une autre n'en parvient qu'à 150. Un trépan peut durer une semaine dans une formation géologique tandis qu'un autre s'use en trois jours.
La différence ne réside souvent pas dans l'installation elle-même, mais dans l'adéquation entre les outils de forage, le compresseur, la roche et la méthode d'exploitation.
Un marteau fond de trou (DTH) trop petit pour le forage et la formation peut manquer d'énergie d'impact. Un trépan dont les boutons sont mal positionnés peut s'user rapidement. Une tige de forage mal alignée ou dont le filetage est endommagé peut entraîner une perte d'énergie sur toute la garniture.
La plaque signalétique de l'équipement ne dit pas tout.
1. L'efficacité d'impact stable est importante
Un marteau fond de trou (DTH) est un moteur à percussion à haute fréquence. Sa distribution d'air interne contrôle le mouvement du piston et donc l'énergie transmise au trépan.
Si le flux d'air devient instable ou si l'usure interne augmente, l'équipage peut remarquer :
Fréquence d'impact plus faible
perte d'énergie
Baisse du taux de pénétration
Consommation d'air plus élevée
Forage de plus en plus irrégulier
Le ralentissement ponctuel du forage n'est pas le principal problème. Le problème majeur réside dans la baisse continue de l'efficacité sur une longue période de travail.
Un marteau fondeur de trou mature devrait continuer à produire un débit stable après une utilisation prolongée, à condition que l'alimentation en air, la lubrification, le rinçage et l'entretien soient corrects.
Lors de l'évaluation d'un marteau, ne vous contentez pas d'examiner sa vitesse d'exécution à l'état neuf. Demandez-vous également comment il conserve ses performances après un forage prolongé.
2. L'usure de la mèche dépend de plus que la taille du carbure.
Le trépan est la partie qui entre directement en contact avec la roche. La roche dure, la roche fracturée et les couches altérées imposent des contraintes différentes au trépan.
De nombreux acheteurs comparent encore les fraises selon leur prix, la taille du bouton en carbure ou l'épaisseur apparente du corps. Ces détails ont leur importance, mais ils ne suffisent pas.
Parmi les autres facteurs, on peut citer :
disposition des boutons
Conception du visage
Capacité d'enlèvement des déchets de coupe
Traitement thermique du corps en acier
Protection de jauge
Compatibilité avec le marteau et la formation
L'évacuation des déblais est particulièrement importante dans les formations dures. Si les déblais ne peuvent pas être évacués efficacement, le trépan risque de broyer à plusieurs reprises les mêmes fragments de roche. Cela accroît l'usure, augmente le risque de blocage et peut contribuer à la déviation du forage.
Un rinçage insuffisant ne réduit pas seulement la durée de vie du trépan. Il peut également augmenter les contraintes sur la tige de forage et le marteau.
3. Stabilité du système de contrôle de la qualité des tiges de forage
Sur un site minier, certaines des pertes les plus invisibles proviennent des tiges de forage.
Les problèmes courants rencontrés avec les tiges de direction incluent :
Usure rapide du fil
Rupture de la tige
fuite d'air
mauvaise concentricité
Flexion
Ajustement de connexion incohérent
Lorsque la précision de la tige est insuffisante, les conséquences s'accumulent avec le temps. Le forage peut dévier de sa position prévue, l'énergie d'impact peut être perdue et l'efficacité globale du système de forage peut s'en trouver réduite.
Dans les grandes mines à ciel ouvert, la précision du forage rectiligne est de plus en plus importante car elle influe sur le schéma de tir final. Une tige de forage n'est donc pas qu'un simple consommable ; elle peut impacter la fragmentation, les vibrations et le bon déroulement de l'ensemble du cycle de forage et de dynamitage.
L'indicateur qui compte : le coût par mètre
L'approvisionnement dans le secteur minier s'éloigne progressivement du prix d'achat le plus bas.
De plus en plus d'opérateurs calculent désormais le coût par mètre foré. Cela permet d'avoir une vision plus claire de la valeur réelle de l'outil.
Un outil DTH bon marché peut devenir coûteux s'il entraîne :
forage lent
Remplacement fréquent des mèches
Changements répétés de tiges
Consommation d'air ou de carburant élevée
Plus de temps d'arrêt
mauvaise qualité des trous
Travaux secondaires après le forage
Une comparaison plus utile comprend :
Coût par mètre
Taux de pénétration moyen
Durée de vie du foret et du marteau
Temps d'arrêt dû à des pannes
Adaptabilité à la roche elle-même
Disponibilité des pièces de rechange
délai de réponse du fournisseur
Le meilleur outil n'est pas forcément celui dont le prix facturé est le plus bas. C'est celui qui permet d'obtenir des mesures stables dans des conditions réelles sur le terrain.
Pourquoi les outils DTH domestiques suscitent-ils un intérêt croissant ?
De nombreuses mines privilégiaient autrefois par défaut les marques d'outils de forage importées. Les fabricants nationaux d'outils de forage fond de trou ont considérablement progressé ces dernières années.
Des progrès sont visibles dans :
Contrôle du traitement thermique
Matériaux en carbure
Usinage de précision
Cohérence du produit
Correspondance des conditions rocheuses
performance en fonction de la durée de vie
L'approvisionnement national peut également présenter des avantages pratiques :
Délais de livraison plus courts
Disponibilité plus stable des pièces de rechange
Réponse technique plus rapide
Communication facilitée
Coût total plus compétitif
Pour une mine exploitant un forage continu à haute intensité, ces avantages opérationnels peuvent avoir plus d'importance que la seule réputation de la marque.
Constituez le kit de forage complet
Le choix d'un marteau fond de trou ne doit pas être isolé. Le marteau, le trépan, la tige, le manchon, le compresseur, le système de rinçage et la formation rocheuse doivent être considérés comme un ensemble indissociable.
Avant de changer d'outils, vérifiez :
Diamètre et profondeur du trou
dureté et abrasivité de la roche
conditions de fracture et d'eau
Pression du compresseur et volume d'air
Compatibilité des tiges et des filetages
Conception de la face du bit
Taux de production requis
Coût réel par mètre
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L'appareil de forage est peut-être la machine la plus visible sur le chantier. Mais c'est au niveau de la garniture de forage que se décident en grande partie la productivité et les coûts.
