Comment choisir un marteau fond de trou et des forets fond de trou ?
Comment déterminer la taille des outils de forage DTH ?
En général, la taille nominale d'un marteau fond de trou (DTH) correspond au diamètre minimal du forage qu'il peut traiter. Par exemple, un marteau de 4 pouces est conçu pour un diamètre minimal de 4 pouces. Conformément à cette spécification, des jeux annulaires importants sont généralement prévus entre le marteau et la paroi du forage, ainsi qu'entre le train de tiges et la paroi du forage, afin de garantir une évacuation optimale des déblais.
La taille maximale du foret utilisable correspond à la taille du marteau plus 2,5 cm (1 pouce). En reprenant l'exemple d'un marteau de 10 cm (4 pouces), le plus grand foret compatible serait de 12,5 cm (5 pouces).
Plus le diamètre extérieur du tube de forage (tige de forage) correspond au diamètre extérieur du marteau, mieux c'est — cela améliore l'évacuation des déblais et réduit le risque d'incidents de blocage du tube.
Du point de vue de la fabrication, les tubes étirés à froid offrent un état de surface et une précision dimensionnelle supérieurs aux tubes laminés à chaud. Un meilleur état de surface réduit considérablement le risque d'entartrage ou d'écaillage ; les particules métalliques issues du décollement peuvent réduire drastiquement la durée de vie du marteau. Si les joints filetés du tube de forage sont réalisés par soudage par friction, la résistance globale du tube est nettement améliorée. De plus, un traitement thermique approprié des filetages accroît leur stabilité et leur résistance, facilitant les opérations de vissage et de dévissage et améliorant ainsi la productivité et la vitesse de pénétration globale.
Points clés pour le choix des forets DTH :
Les trépans à face convexe et à boutons pointus offrent les taux de pénétration les plus élevés et sont particulièrement adaptés aux roches moyennement tendres à faible abrasivité.
Pour les roches dures très abrasives, les trépans à face plate ont tendance à durer plus longtemps. Si le diamètre extérieur du bouton est suffisamment important, le trépan peut être remis à neuf par plusieurs affûtages afin d'allonger sa durée de vie et de réduire les coûts d'exploitation. Les trépans à bouton concave conviennent également à ce type de roche dure très abrasive.
Les trépans à face concave conviennent aux roches moyennement dures, très diaclasées ou fracturées ; ils contribuent à réduire la déviation du forage.
Sélection pour différents scénarios opérationnels :
Les mines et carrières à ciel ouvert exigent une grande durabilité des marteaux de forage fond de trou (DTH) car les opérations sont généralement continues et de longue durée ; les remplacements fréquents de marteaux augmentent considérablement les coûts. Certains marteaux de haute qualité disponibles sur le marché peuvent être remis à neuf plusieurs fois (par exemple, en remplaçant le tube extérieur) avant d’être définitivement mis au rebut. Pour le forage de pierres architecturales (comme le marbre), la rectitude du trou est primordiale ; lorsque le diamètre du trou dépasse 89 mm, le forage fond de trou produit généralement des trous plus droits que le forage au marteau perforateur.
Les forages d'exploration ont souvent lieu dans des endroits reculés avec des installations limitées, les marteaux doivent donc être de conception simple, très fiables et compatibles avec les conditions de forage à haute pression d'air.
Un facteur essentiel, et souvent négligé, est le foreur. Un opérateur expérimenté peut optimiser les paramètres de forage afin de réduire les pannes du marteau et ainsi prolonger sa durée de vie.
Il existe une vaste gamme de marteaux perforateurs sur le marché, des modèles économiques aux modèles haut de gamme. L'évaluation de la valeur d'un marteau ne doit pas se limiter aux matériaux ou à la conception ; le facteur déterminant est son équilibre entre l'efficacité de la construction et le coût unitaire par mètre foré. Par exemple, un marteau bon marché et robuste, mais qui consomme beaucoup d'air et de carburant – augmentant ainsi le coût par mètre foré – n'est pas un bon investissement. À l'inverse, un marteau plus cher qui accroît sensiblement la productivité et réduit le coût unitaire par mètre foré peut s'avérer un meilleur choix.
