La différence et le principe de fonctionnement des dents rondes et des dents pointues des forets de fond de trou
1. Apparence et structure
Dents circulaires :
La forme des dents circulaires est semblable à celle d'une partie d'une sphère et leur surface est relativement ronde. Cette forme rend la zone de contact des dents circulaires relativement grande lorsqu'elles entrent en contact avec les roches. Les bords des dents circulaires n'ont pas d'arêtes ni d'angles tranchants, mais sont des transitions en forme d'arc. Par exemple, dans certains forets de fond de trou utilisés pour le forage de roches tendres, le diamètre des dents circulaires peut varier de quelques millimètres à plus de dix millimètres, et sa taille sera également ajustée en fonction de la taille globale du foret et du scénario d'application spécifique.
Dents pointues :
Les dents pointues ont des pointes bien marquées et leur forme est similaire à celle d'une partie d'un cône. L'angle de la pointe des dents pointues est plus aigu, ce qui permet de concentrer une plus grande pression sur une zone plus petite. La longueur et l'épaisseur des dents pointues varient également en fonction de la conception du foret. Par exemple, dans les forets de fond de trou utilisés pour le forage de roches dures, les dents pointues peuvent être conçues pour être plus longues et plus épaisses afin d'améliorer leur capacité à écraser les roches dures.
2. Le principe du concassage des roches
Dents circulaires :
Les dents circulaires broient principalement les roches par extrusion et broyage. En raison de leur grande surface de contact, lors du martelage de la roche, les dents rondes exercent une plus grande pression sur la surface de la roche, provoquant la déformation et la rupture de la roche sous la pression. Cette méthode de concassage fonctionne mieux dans les roches tendres car la résistance à la compression des roches tendres est relativement faible. Par exemple, lors du forage de roches tendres telles que le schiste, les dents rondes peuvent écraser progressivement la roche tendre comme un rouleau compresseur. Dans le même temps, pendant le processus de rotation, les dents rondes broient également les particules de roche brisées pour affiner davantage les déblais de roche, ce qui est propice à l'élimination ultérieure des scories.
Dents acérées :
Les dents acérées s'appuient principalement sur les principes de perforation et de fendage pour briser les roches. Lors du martelage de la roche, la pointe des dents acérées peut concentrer sa force pour pénétrer la roche et former des fissures dans la roche. Au fur et à mesure que le foret tourne et continue de marteler, ces fissures continueront de s'élargir, entraînant éventuellement l'écrasement de la roche. Dans le forage de roches dures telles que le granit et le basalte, cette méthode de concassage des dents acérées est très efficace. Les dents acérées sont comme des coins, fendant les roches dures, et leur efficacité de concassage est supérieure à celle des dents rondes dans les roches dures.
3. Types de roches applicables
Dents circulaires :
Les dents circulaires sont plus adaptées aux roches tendres, telles que le schiste, l'argile, la marne, etc. Ces roches ont une faible dureté et une faible résistance à la compression, et les méthodes d'extrusion et de meulage des dents circulaires peuvent bien s'adapter à leurs caractéristiques. Dans le forage de roches tendres, les dents circulaires peuvent éviter un écrasement excessif de la roche, réduire la consommation d'énergie et contrôler efficacement la forme et la taille du trou de forage car son processus d'écrasement est relativement doux.
Dents acérées :
Les dents acérées sont principalement utilisées pour les roches dures, telles que le granit, le quartzite, le basalte, etc. Ces roches ont une dureté élevée et une résistance à la compression élevée. L'action de perçage et de fendage des dents acérées peut percer efficacement la coque dure de la roche et pénétrer profondément dans la roche pour l'écraser. L'utilisation de forets à dents acérées peut atteindre des vitesses de forage plus élevées dans les roches dures, mais comme les roches dures usent également plus sévèrement les dents acérées, la durée de vie des forets à dents acérées peut être affectée dans une certaine mesure.
4. Usure et durée de vie
Dents circulaires :
Lors du forage de roches tendres, en raison de la faible dureté de la roche, l'usure des dents circulaires est principalement l'usure progressive de la surface. Étant donné que les dents circulaires fonctionnent par extrusion et meulage, l'usure est relativement uniforme. Dans des conditions normales d'utilisation, la durée de vie des dents rondes peut être relativement longue, en particulier dans le cas du forage de roches tendres. Par exemple, dans un projet de forage continu de schiste, le foret à dents rondes peut être utilisé pendant une longue période, mais seul le rayon des dents rondes est légèrement réduit, et il peut toujours maintenir une certaine efficacité de travail.
Dents acérées :
Lors du forage de roches dures, la pointe des dents acérées s'use facilement en raison de la manière violente de briser la roche. L'usure des dents acérées se concentre principalement sur la pointe et le côté. Au fur et à mesure que le forage progresse, la pointe des dents acérées s'émousse progressivement. Une fois que les dents acérées deviennent émoussées, leur capacité à percer et à fendre la roche diminue, et l'efficacité du forage diminue également. Par conséquent, la durée de vie du foret à dents acérées dans le forage de roches dures est généralement plus courte que celle du foret à dents rondes dans le forage de roches tendres, et il doit être remplacé ou réparé plus fréquemment.
5. Caractéristiques de décrassage
Dents sphériques :
Pendant le processus de travail, les dents rondes produiront des copeaux de roche relativement plus fins en raison de la façon dont elles brisent la roche. En termes de décrassage, ces copeaux de roche fins sont plus facilement évacués du trou de forage sous l'action de fluides de rinçage (tels que l'air comprimé ou la boue). La conception du canal d'évacuation des scories du foret à dents rondes peut également être relativement petite, car les débris de roche sont petits et ne bloquent pas facilement le canal.
Dents acérées :
Les débris rocheux produits par les dents acérées après la rupture de la roche sont relativement gros. Lors de l'évacuation, le débit et la vitesse du fluide de rinçage doivent être suffisants pour évacuer ces débris rocheux plus gros hors du trou de forage. Le canal d'évacuation des scories du trépan à dents acérées est généralement conçu pour être relativement large afin d'éviter que les débris rocheux ne se bouchent et n'affectent l'efficacité du forage.
