Le nouveau dépassement de Boart Longyear résout les problèmes pointus

Pendant tout ce temps, ce système (vu sur la photo de droite) a eu les mêmes problèmes de base:

Traitement de fer de lance: Dans les applications souterraines souterraines, un foreur est nécessaire pour pousser manuellement la tête dans le trou près du fer de lance. Comme il a une extrémité pointue et qu'il pivote de par sa conception, il peut être difficile de gérer cette opération confortablement.

Manipulation de la chambre à air: When hoisting the inner tube assembly, elastic action of the wireline cable or accidental impact during handling can un-load cable tension and overcome spring loads which allows the hooked lifting dogs to accidentally release the spearhead. The surface ‘Ezy-Lock’ overshot includes a twist-sleeve that locks onto the spearhead even without cable tension, whereas competing overshots require cable tension to maintain a lock.

Chien de levage et vêtements de fer de lance: Pour équilibrer la force et la résistance à l'usure, les chiens et les pointes de lances sont soumis à un traitement thermique de dureté moyenne. Cependant, il est difficile d'évaluer visuellement ou de tester fonctionnellement le degré d'usure, en particulier dans les applications souterraines. 

Boart Longyear currently provides a secondary safety pin that clips through the overshot, passing just under the spearhead tip. This adds an extra layer of protection in case the lifting dogs are excessively worn or deformed. However, spearheads are loaded cyclically and often loaded ‘off-pivot’, which deforms the components over time, to the point of disassembly. While the more recent MKII version of the spearhead assembly is much more robust, in the case of spearhead failure, the head assembly will release from the overshot regardless of lifting dog or safety pin use or condition.

This patent-pending overshot leverages our previous experience with Roller Latch head assemblies to create a more reliable and longer lasting system that eliminates spearheads and lifting dogs entirely. The spearhead assembly is replaced by a one-piece socket receptacle (spearhead adapter) that accepts the overshot itself, which has rollers that latch into an internal groove in the spearhead adapter.

Swapping the pointed, jointed spearhead for a simple cylindrical socket makes for much easier handling of head assemblies in up-holes. Surface Quick Descent Roller Latch head assemblies don’t even require the spearhead adapter since the internal groove geometry was pre-built into their design.

The increased toughness and hardness of the bearing quality latch rollers have a proven history of outlasting traditional pivoting latches for wear life. The new overshot will also feature the same Nitreg-ONC surface treatment as Roller Latch head assemblies that drastically improves corrosion resistance (Nitreg is a trademark of Nitrex Inc.).

Safety pin integration in the new underground Quick Pump-In overshot now pulls double duty of both locking the overshot from accidentally releasing while hoisting, as well as holding the head assembly and overshot together in case of component failure due to excessive wear. Also, the socket and rollers are not affected by side loading and ‘off-pivot’ loading during tube handling outside the hole, eliminating gradual deformation or disassembly. The new surface overshot will also include a one-hand twist-lock sleeve to maintain a locked position while hoisting outside the hole, even with a loss of wireline cable tension.

C'est aussi facile à utiliser. Au lieu de rapprocher le dos des chiens de levage, le foreur rapproche les deux moitiés de l'ensemble en rétractant les rouleaux et en libérant l'ensemble de la tête. Cette opération nécessite à peu près la même force que l'actuel dépassement, de sorte que les foreurs ne manqueront pas le battement.

Des avantages supplémentaires ont été inclus [CA1] en plus de l’élimination du fer de lance et des chiens de levage. Alors que la conception actuelle utilise un axe de pivot solide qui est affiné (ce qui le rend difficile à reconstruire), le loquet à rouleau Overshot ne comporte aucune goupille. Tout est maintenu en place par de simples connexions filetées pour un entretien facile.

Premièrement, en cas de blocage du tube, le foreur doit se désengager et récupérer le câble à câble afin de tirer les tiges. Aujourd'hui, cela se fait en surchargeant et en cassant une goupille de cisaillement placée juste sous le pivot du câble. En théorie, cette broche se casse à moins de la moitié de la capacité de charge maximale du câble filaire, mais dans la pratique, sa résistance est très variable car les broches de cisaillement sont intrinsèquement faibles et ductiles. De nombreux opérateurs retirent la goupille de cisaillement, ce qui supprime la capacité de libération et peut entraîner un remplacement excessif du câble filaire.

Le Roller Latch Overshot comprend un tout nouveau système de dégagement de câble par pompage, initialement conceptualisé et prototypé par l'un de nos foreurs souterrains experts au Canada. Un manchon fendu et un joint de pompage sont placés sur le câble et pompés jusqu’au dépassement. Le manchon s'engage dans un mécanisme à dégagement rapide et libère le câble. Ce système s’est avéré beaucoup plus fiable et les foreurs de fonctionnalités sont peut-être les plus heureux. Plusieurs sites testant le système de dégagement de câble à injection ont reçu des informations sur le nombre de lignes câblées interrompues.

Deuxièmement, bien que les ensembles de têtes Q / P Roller Latch avec fonctions de freinage intégrées réussissent à arrêter les tubes emballés et à créer un environnement de forage souterrain plus sûr, ils réussissent peut-être trop. Actuellement, lors de l'extraction de la tête d'un trou incliné, une pression doit être appliquée pour désengager le frein. Il peut être difficile d'obtenir cette pression et cette procédure, en particulier avec une pression hydrostatique en profondeur.

Pour lutter contre cela et faciliter l'utilisation du verrou à rouleau Q / P tout en maintenant ses caractéristiques de sécurité, un «ressort de desserrage des freins» a été créé. Ce ressort s’assemble rapidement à l’intérieur de l’adaptateur de pointe sur l’assemblage de tête. Lors du déclenchement, le frein de la tête fonctionne normalement, mais lorsque le dépassement se verrouille dedans, ce ressort est comprimé, ce qui désengage le frein. Cette caractéristique a également été très bien accueillie par les foreurs sur le terrain.

Un dépassement de style surface est également en développement dans les tailles B / N / H. Outre de nombreuses fonctionnalités décrites dans cet article, l'objectif est d'ajouter de nouvelles innovations, notamment:

• Un manchon de verrouillage amélioré pour empêcher le relâchement accidentel de la tête et empêcher les foreurs d'envoyer accidentellement le trop-plein dans le trou alors qu'il était verrouillé.

• Un pivot intégré à 360 ° et une longueur totale plus courte pour une manipulation plus aisée.

L'excitation est élevée alors que les tests continuent. Les foreurs notent les différentes évolutions positives: il est plus facile à utiliser, économise sur les réseaux filaires et facilite beaucoup le travail avec les ensembles de têtes de verrouillage à rouleaux Q / P dans des conditions difficiles. Nous sommes impatients d’obtenir d’autres succès sur le terrain au moment où les essais commencent pour la conception de la surface.

Pour plus d'informations et téléchargements, visitez: 
Loquet à rouleau Quick Pump-In Overshot - Boart Longyear

This article was originally published in Coring Magazine, Issue 13, 2020.

In 2004, Chris started as a driller’s assistant with Drillcorp at Sunrise Dam, drilling initial diamond coring holes at Tropicana mine when it was still an exploration site, before moving onto deep directional drilling programs at Leonora and Forrestania. In 2006, Chris joined Boart Longyear (BLY) initially as a driller, before moving into a supervisory role at BHP Billiton’s Leinster and Mt Keith operations. This was when Chris developed a thorough appreciation of industry safety, and he’s grateful for the front row seat during a notable period of change in safety systems and workplace cultural maturity. In 2014, the Great Financial Crisis adversely impacted Australia’s mining and exploration with widespread reduction across all surface drilling. Chris was redirected to BLY’s Waterwell division across multiple Pilbara sites. Chris eventually returned to the Goldfields to assume a regional supervisor role before being rewarded with his current role as operations manager for BLY’s underground division, APAC.

Chris Hopkins: My father worked within Chevron’s lubrications business, collecting many small-scale models of heavy mining equipment. As a kid, I was fascinated by his ‘toys’ – sparking my interest and a subsequent stream of questions to my patient, receptive Dad who has since retired. I greatly admire my Dad for his genuine want to be of value to his community and local church. At age 24, I became a father for the first time while working in the liquor industry and wanted to veer to an industry where hard work, commitment and dedication were appreciated. I was also itching for adventure and a change in scenery, having been inside a lively wine store for too long. The prospect of working in the great outdoors at remote locations, being physical, and solving mechanical issues really appealed, so I made the switch.

CH: My professional role models and mentors include the esteemed and respected likes of Dale Barron, Des Forde, Gregor Stephenson, the late John Emerson, and Murray Hillier. Their collective drilling knowledge, willingness to engage and educate, while offering support has had the most profound effect on my career.

CH: I can’t recall a specific moment or project, as I’ve enjoyed many adventures during my career. Drilling challenges me on so many levels – from working and living away in remote locations and interesting environments, to geological undertakings through difficult formations, and the eventual satisfaction of completing a deep directional drilling program. In true A-type style, I beam with unwavering pride when my rig, fleet and team present well and drill effectively.

CH: 1. Good work habits and a positive mental attitude: the underground space is a very physical and challenging workplace, but it’s also a great place to work – I love it! Every task has an exacting set of measures which must be followed, as short cuts are not tolerated. Determination and attention to detail is necessary given the restricted work areas, equipment limitations and specific underground drilling requirements that can vary from +90 to -90 degrees. Excellent communication is paramount as daily interaction with mining teams is necessary to deliver quality samples within specific time frames. It is quite common for a mining team to immediately assume an area once drilling is complete.

2. Safety culture maturity: we must respect and understand our working environment, and maturity toward safety is a prerequisite to the underground mining sphere, given the inherent risk in what we do. I cannot and will not tolerate immaturity or lack of focus as either will result in someone being hurt and equipment being damaged.

3. People: are the most important and defining facet to success – in any industry. People who genuinely care and take pride in their work and accomplishments are who you want on your team. I’ve been fortunate to have worked with talented and capable people, and I’m most proud of my current team – they are enthusiastic, professional, highly motivated and experienced. We’ve developed an amazing and supportive working culture as a result.

CH: My somewhat cheeky response is whatever drilling type I’m currently focused on and involved in. Seriously, every discipline – underground or surface drilling has its own challenges including ground conditions, technical drilling requirements to achieve targets, underground grade control programs requiring multiple rig locations and set-ups per shift, to large diameter holes requiring large tooling to complete. The challenge of individual hole completion is what deems the drilling industry such an exciting business to work in. Up-hole drilling is a constant challenge, as underground geology departments strive to keep costs down. Sometimes the only way or location to achieve target is to drill ‘up’. Boart Longyear’s Roller Latch system allows crews to successfully and safely do so while following best drilling practices.

CH: Underground mining and drilling teams work closely, attending the same pre-start meetings and engaging more frequently than would occur at surface. When underground, everyone is under the supervision of the shift boss and underground mine manager, with increased engagement with the mining safety team. My drilling team has forged greater cohesion between the two groups, implementing exemplary practice and innovation that has been adopted by all, and I couldn’t be prouder.

CH: There are two reasons – risk and cost. Drilling is dangerous especially when poorly managed, so it makes sense to hire a professional contractor to complete the work. Contractors must be accountable and continually improve to secure future work. A lot of effort goes into delivering safe, seemingly hassle-free (for the client) drilling. Then there is cost. Most mining companies are incapable of cost-effective and productive in-house drilling. Contractors remain focused on achieving safe and productive outcomes for their ongoing financial survival and reputation.

CH: Delays associated with mine blasting and other mining activities significantly reduce the amount of time drilling crews must complete work, while eliciting an added expense to the client. BLY’s Drill Control Interface (DCi) system enables continuous drilling, even while the rig is unattended. Semi-autonomous capability within the underground drilling space is subject to an anticipated transformation, and it’s an exciting time. Many mines have, and continue to install underground Wi-Fi communication systems for enhanced communication between the drill crew and surface-based support crew.

CH: The underground space is in need of innovation, and Boart Longyear’s dynamic approach has meant that I’ve been involved in the development and release of some of the industry’s leading improvements including Roller Latch, diamond coring bits – designed and tested in the field by our drillers, and safety improvements to both drilling equipment and in the field training systems. Our fleet features machines that enhance the driller interface with improved safety and increased performance thanks to BLY’s ability to design and manufacture reliable rigs and drilling equipment, backed by adept and supportive maintenance teams, and an extensive global supply chain. I’m particularly excited about current innovations and advancements we expect to release within the next year. I can’t elaborate just yet, so watch this space.

CH: Most Australian underground drilling is N-size as it yields clients respectable sized core samples for the cost. For drilling contractors, N-size improves productivity with wireline systems, reduces manual handling when compared to conventional systems, and improves hole completion in poor formations. Boart Longyear’s Roller Latch system also provides much safer operations when drilling up holes, veering away from conventional processes.

CH: The potential to intercept an underground water source when drilling underground is both great, and undesirable. Thorough planning, detailed risk assessment and experience round out the high-pressure prevention trifecta, coupled with having the necessary tooling at the ready – should it be required.

CH: Drilling fluids are critical to hole completion in broken, unstable or pressurized formations – supporting all aspects of hole conditioning from reducing torque, assisting in the removal of cuttings, increasing hydrostatic pressure, stopping hydro sensitive formations from reacting, and some products hold together loose formations. Cost is critical and all staff – not just drilling crews must be educated as to correct usage to ensure zero to minimal wastage as this can greatly affect cost per meter. Reliable terminal equipment is key to ensure the most time down the hole. I’ve encountered many holes where formation stability is greatly reduced due to tripping of rods or introducing unnecessary pressures onto the formation, leading to extensive hole cleaning which then increases the likelihood of an unsuccessful hole completion.

CH: Boart Longyear makes use of wedging in both surface and underground operations. Wedging needn’t be a safety concern if effective planning and good communication are upheld. Importantly, we work closely with our clients to ensure this is the best option for them, as the cost to drill a new hole within the underground space can be cheaper than attempting directional drilling.

CH: Cementing works best when it is kept simple, checking everything twice. Like the carpentry adage, ‘measure twice; cut once.’ Training is key – as it is with all aspects of drilling. Be mindful of setting and correctly calculating grout volume. Other points to note: is the cement type correct or best suited to the formation? Is the product within its best before date, and has it been stored correctly? Are the slurry volume calculations correct? Is the potential for contamination being limited while mixing and displacing slurry? Be sure to extract a slurry sample to reference. Importantly, if you’re using an additive, be sure to follow the manufacturer guidelines as more is not always better. Lastly, don’t feel pressured when attempting as this is when most mistakes do occur. In Australia, we use VAN RUTH® cementing plugs as they’re a proven product that work well.

CH: Lack of preparation. A driller’s day starts with the all-important pre-start meeting, where supervisors outline and ensure that their teams understand what is expected to occur during that shift. Appropriate and reliable equipment is made available for the crew to safely complete every task and activity. Rushing to complete a job, particularly due to failure to plan, or lack of preparation is a recipe for disaster – namely injury.

CH: I’ve been fortunate to have been involved in many deep directional drilling programs throughout Western Australia, however, it’s important to note that this drilling method varies from production-based drilling within the underground space. The focus is on hole completion and hitting the desired target. It’s complex, extremely technical, and requires intensive supervision, as every decision affects how the hole is drilled from start to finish. I enjoy drilling at depth – the planning, preparation, and necessary attention to detail (correct choice and use of equipment, barrel configurations and monitoring the hole’s deviation) to achieve target. It’s a proud moment to be part of a team that successfully reaches end of hole, delivering a sample of an ore body to a client from over 2000-meters depth.

CH: Directional drilling using down hole motors is an effective method to hit multiple targets from a ‘parent’ hole. The method is best applied to deeper targets and areas where the cost to drill through waste rock exceeds the cost to complete the directional requirements to reach the targeted zone.

CH: The survey industry and its products are rapidly advancing in capability and reliability, with fantastic products available. Most importantly, the system must meet client requirements and be easy to operate, with flexibility for drilling teams to utilize tools to maintain effectiveness. I’m a firm advocate of the Azimuth Aligner® as it reduces rig set up time and relieves pressure on mine survey teams.

CH: Mining is critical to Australia’s economy, and every operation has been closely monitored to eliminate or minimize risk. Australia truly is the ‘lucky country’ for a few reasons – our geographic isolation and relatively small population combined with our swift acting government’s measures (international and state border lockdowns and mandatory 14-day self-isolation), has so far protected us as a nation. Over 25 million people live in Australia, yet our death rate from the pandemic is deemed low – just over 100 people. We must never be complacent and we’re mindful of the much talked about second and third phases, hence Australia’s strict border controls.

CH: Exciting technologies are being harnessed and adapted within diamond drilling. Many contractors are relentless in their pursuit to remove manual handling for a twofold result – eliminate and minimize injuries, while encouraging the broader community to consider the profession. Drilling cannot occur without people and the industry benefits when dedicated, focused and diligent people continually strive to improve perception and conditions. People are the future of drilling, so we must ensure that our industry evolves with safety, education, innovative systems and solutions at its forefront, as evidenced by key groups such as Australian Drilling Industry Association (ADIA) – endeavoring to improve standards and protocol for collective success – now and in the future. I’m currently involved at a research and development level, applying expert advice and feedback to hone various soon-to-be-released Boart Longyear equipment and tools that will greatly improve safety and productivity, while questioning how we approach drilling. It’s an incredibly exciting time to be in the industry and I personally cannot wait to see it come to fruition. Watch this space!

Ce que beaucoup de gens ignorent peut-être, c'est que les foreurs et les ingénieurs de Boart Longyear ont également participé à des projets de forage historiques passionnants dans une variété d'autres applications. Un équipement de forage pour l'exploration de la lune en est un exemple (lire Forage au-delà de la Terre); mais plus près de chez nous, la société a aidé à réaliser des projets d'exploration et de définition des fondations et de l'intégrité structurale sous la terre ou même sous des plans d'eau.

À la fin des années 1920, des membres de l'équipe Longyear ont été engagés pour tester le forage d'un projet de tunnel automobile sous l'East River pour relier Manhattan à Brooklyn à New York, aux États-Unis. Le tunnel visait à réduire la congestion des transports en raison du service de traversier lent et peu fiable qui existait à l'époque. La société Longyear a fourni des échantillons de forage préliminaires utilisés pour déterminer ce qui se trouvait sous la surface de la rivière. La caractérisation du type de roche des échantillons et de sa dureté a permis aux géologues et aux ingénieurs de déterminer quel équipement devait être utilisé pour creuser des tunnels, combien de temps cela devait prendre et à quel coût. Bien que le projet de tunnel initial n'ait pas reçu de soutien et de financement, il a jeté les bases d'un projet ultérieur - le tunnel de Brooklyn-Battery - qui a été lancé en 1940 et ouvert en mai 1950.

Un défi similaire de traverser une vaste étendue d'eau a nécessité l'aide de l'équipe de Longyear en 1929. Joseph B. Strauss, un ingénieur visionnaire, a été chargé avec son équipe de concevoir le pont Golden Gate proposé à San Francisco, Californie, États-Unis. En tant qu'ingénieur en chef, Strauss a demandé les services de Longyear pour enquêter sur les formations rocheuses sous la baie de San Francisco où le pont serait construit. Longyear a commencé à forer dans la baie en novembre 1929 le long des sites des piliers et ancrages proposés. [je]

En raison des eaux turbulentes du chenal, les foreurs ont dû faire preuve de créativité quant à la façon de récupérer les carottes sous la surface tumultueuse. Strauss était très attaché à la sécurité, obligeant les pontiers à utiliser des lignes de sécurité, à travailler sur des filets de sécurité et même à porter certains des premiers casques de sécurité. L'équipage de Longyear a construit une plate-forme au-dessus de l'eau soutenue par une flèche - un châssis en A - et des haubans ancrés au rivage. La plate-forme a permis à l'équipe de suspendre son équipement de forage en toute sécurité sur le dessus et en toute sécurité au-dessus de la baie. Malgré les problèmes des eaux profondes, du trafic océanique, des tempêtes et des mouvements de marée, l'équipe a pu terminer les travaux dans les délais prévus avec une récupération complète des carottes.

Les échantillons géologiques et les données fournies ultérieurement à Strauss ont prouvé que les formations rocheuses pouvaient supporter le poids des fondations et permettre la construction de l'énorme structure du pont. L'information a été fournie dans un rapport complet au conseil d'ingénieurs en février 1930 et le pont a été jugé «faisable économiquement et structurellement».

Cette excellente nouvelle a permis à Strauss et à son équipe de conception de passer aux phases suivantes de l'ingénierie et de la construction du Golden Gate Bridge. En remerciement de la contribution de Longyear, Strauss a écrit: «Le travail accompli par votre entreprise, ayant été entièrement satisfaisant, et les relations entre nous et vos foreurs ayant été cordiaux et agréables, je suis heureux de payer immédiatement le solde dû.» [ii]  

Les paiements reçus par la société ont totalisé près de $15 000 pour le contrat ennuyeux. Ce n'est que pendant trois ans (janvier 1933) que la construction a commencé et qu'une cérémonie d'inauguration du pont a eu lieu. Le Golden Gate Bridge a été achevé en mai 1937 pour un coût total de $35,500,000.

Cliquez sur les images ci-dessous pour les agrandir.

De gauche à droite

Images 1 et 2: «Plans de vitesse des ingénieurs pour le Golden Gate Bridge» - Un article de Pacific Street and Road Builder de mars 1930 déclarant que «des sondages d'essai révèlent des fondations rocheuses solides et montrant une photo d'opérations ennuyeuses du côté de Lime Point du pont dans le comté de Marin, en Californie.

Image 3: «Forages commencés pour Gate Span» - Des photos montrent dans les journaux Vallejo California Chronicle, Sebastopol California Times et Cresent City Triplicate le 29 novembre 1930. L'article montre une photo des forets à pointe de diamant de Longyear utilisés pour forer l'échantillonnage de la roche à l'extrémité de San Francisco du pont, à côté de Fort Point.

Image 4: «Descendre au substratum rocheux» - Un article de San Francisco Examiner, daté du 14 février 1930, représentant des ingénieurs, dont Strauss, inspectant des échantillons ennuyeux du projet Golden Gate Bridge.

Un camion Rig sonique LS600 prélever des carottes près d'un barrage.

Peu de temps après le projet de forage du Golden Gate, la société Longyear s'est impliquée dans des projets de forage pour la construction de barrages hydroélectriques à travers le pays. Dans les années 1930, les foreurs de Longyear ont testé des sondages pour plusieurs des vingt barrages prévus sous la juridiction de la Tennessee Valley Authority. Ces barrages faisaient partie d'un plan global de remise en état et d'aménagement de la rivière Tennessee, couvrant une superficie de plus de quarante mille milles carrés et plus de sept États. [Iii]

Les projets de construction de type plus tardif du XXe siècle pour les foreurs de Longyear comprenaient le forage d'échantillons de carottes pour le projet de la rivière Missouri, et les premiers sondages de fondation pour le barrage de Fort Peck dans le Montana - le premier grand barrage hydroélectrique du projet.

Aujourd'hui, Boart Longyear continue de soutenir des projets de construction et de réhabilitation à travers le monde en utilisant des technologies et des équipements encore plus avancés. L'entreprise utilise régulièrement technologies de forage sonique qui sont idéales pour éviter bon nombre des défis rencontrés avec les méthodes de forage conventionnelles.

Le forage sonique offre un contrôle de qualité en conjonction avec la production et l'installation d'éléments de construction géotechniques. La méthode sonique peut en fait éliminer le besoin de forage de type circulation permettant au foreur de travailler en toute sécurité dans des situations impliquant des structures sensibles, des conditions de site vulnérables, une géologie difficile ou des conditions restrictives. Le forage sonique fournit également des mesures et des échantillons pour évaluer les conditions réelles sur un site donné pendant la progression de l'exploration et de la construction.

Quelques exemples de l'aide au forage sonique de Boart Longyear avec des projets de tunnels, de ponts et de barrages hydroélectriques au XXIe siècle: [iv]

• Installation de tubage pour le projet Boston Central Artery / Tunnel CO9A4, Massachusetts, USA. Dans le cadre du processus d'installation de trois tunnels à cric sous les 13 voies ferrées de la gare sud de Boston, un forage sonique spécialisé a été utilisé pour installer le tubage à travers certaines des combinaisons les plus difficiles de matériaux de remblayage historiques — rails en acier, réservoirs en brique, tas de bois, granit digues, dalles de béton armé, ballast de voie, argile, sables stratifiés, till et substrat rocheux altéré.

• Installation d'un rideau de coulis au Clearwater Dam dans le Missouri, USA. Le projet nécessitait une méthode de forage capable de pénétrer et d'échantillonner à la fois le corps du barrage et ses fondations sans utiliser de circulation d'air ou d'eau. Le forage sonique a été utilisé pour enquêter sur un gouffre profond et a affecté un plan d'assainissement impliquant le forage de trous de coulis battus à 15 degrés à travers le remblai pour construire un rideau de coulis.

• Comparaison du forage sonique pour une étude pilote de conception de tunnel sur le programme de contrôle du débordement des égouts combinés, projet de la rivière Anacostia à Washington DC. Le forage sonique a été utilisé pour effectuer un carottage continu avec environ 100% de récupération de carottes et une installation soignée de plusieurs piézomètres.

• Essais d'installation de micro-pieux près du Holland Tunnel dans le New Jersey, USA. Le forage sonique a été comparé au forage conventionnel pour faire avancer les micropieux à travers des morts-terrains de sable limoneux, du till sus-jacent et du schiste. Non seulement le forage sonique 33% a été plus rapide pour l'installation des micro-pieux, mais les déchets ont également été éliminés à presque le volume du cœur sonique, ce qui a minimisé les coûts d'élimination. 

Les ponts, tunnels, barrages et même les bâtiments sont tous plus sûrs en raison du travail effectué pour enquêter, tester et sécuriser les fondations. Bien que considérés comme une petite contribution à ces merveilles d'ingénierie, les employés de Boart Longyear sont fiers du patrimoine que l'entreprise a gagné et de son implication dans chaque partie de l'histoire.

Pour plus d'informations sur les capacités de forage de construction de Boart Longyear, y compris l'échantillonnage de carottes, l'ancrage, le micro-pieux, le jet grouting et le gel au sol, visitez le section de mort-terrain et d'outillage de construction.

[je] https://www.goldengate.org/bridge/history-research/bridge-construction/joseph-strauss/

[ii] Edmund J Longyear et Walter R Eastman. 1984. «Le Mesabi et au-delà»; Pg 181

[iii] Edmund J Longyear et Walter R Eastman. 1984. «Le Mesabi et au-delà»; Pg 192

[iv] George R. Burnhart, Boart Longyear Technical paper. 2006. «Sonic Drilling offre un contrôle de la qualité et un avantage non destructif au forage géotechnique et de construction sur des sites d'infrastructure sensibles.»

Golden Gate Bridge Photos provenant de documents historiques, du Golden Gate Bridge, de l'autoroute et du quartier des transports et trouvées ici https://www.goldengate.org/exhibits/engineering-the-design/

Pont du Golden Gate Photo gracieuseté d'Umer Sayyam

Le directeur de Edge Drilling, John Argiropoulos, a récemment pris livraison d'un Boart Longyear LS250 MiniSonic plate-forme adaptée à une variété de projets de forage sur sol mou, à faible profondeur, y compris l'environnement, les tunnels, la gestion de l'eau, le contrôle du niveau, les aires de lixiviation et les barrages de résidus.

La plate-forme offre une pénétration plus rapide pour des échantillons presque intacts utilisant peu ou pas de fluides, a déclaré John, et son système de tubage le rend idéal pour une variété d'applications, y compris les projets miniers, environnementaux et d'infrastructure.

La plate-forme fournit un échantillonnage extrêmement précis pour les formations non consolidées, ce qui la rend adaptée à l'exploitation minière, mais elle élimine également le risque de contamination croisée, ce qui la rend idéale pour les travaux environnementaux et géotechniques. Il peut également percer avec précision des trous droits à des angles variables, ce qui coche la case pour les projets d'infrastructure.

"Nous avons déjà cinq mois de travail alignés avec la plate-forme", a déclaré John à Australasian Drilling.

L'idée d'acquérir une plate-forme sonique est d'abord venue à John lors d'une visite à Christchurch en Nouvelle-Zélande où il a vu les plates-formes entreprendre des travaux d'échantillonnage de récupération après le tremblement de terre.

«Je cherchais à me lancer dans ce type de forage depuis la première fois que je l'ai vu», a-t-il déclaré.

«Après le tremblement de terre à Christchurch, j'ai vu d'énormes avantages avec les plates-formes soniques dans le forage des morts-terrains et le rapprochement de l'échantillonnage de récupération à 100%. Les plates-formes foraient chaque maison dans des abris de voiture ou des garages et cherchaient des signes de liquéfaction. »

La liquéfaction est l'endroit où la résistance et la rigidité du sol sont réduites par les tremblements de terre. Si la liquéfaction était découverte après des tests à Christchurch, le logement serait démoli.

"Ils avaient des plates-formes conventionnelles au début, y compris le forage au diamant standard, mais ils n'obtenaient aucune récupération de carotte, étant un remplissage glaciaire", a déclaré John. "Cependant, les plates-formes soniques ont tout collecté, des cailloux et des galets à la roche, l'argile, le limon et du sable. Ils étaient très impressionnants. "

Le travail augmentant, John finit par sauter le pas et investit dans une plate-forme sonique.

«Nous devenons beaucoup plus occupés», a-t-il déclaré. «En l'espace de 12 mois, nous sommes passés de deux plates-formes au début de l'année dernière à sept plates-formes maintenant. Nous nous sommes beaucoup développés. »

John a déclaré que les travaux ont commencé à refaire surface depuis 2016. Un effort important de Main Roads WA (Australie occidentale) pour tester les ponts à travers l'État crée des travaux à partir du déploiement du programme METRONET du gouvernement et devrait générer plus d'activités de construction et de travaux géotechniques dans le futur proche. Le programme METRONET est l'un des investissements les plus importants dans les transports publics que Perth ait vu et impliquera environ 72 km de nouveaux trains de voyageurs et jusqu'à 18 nouvelles gares.

Avec des capacités améliorées grâce aux nouvelles plates-formes, John est optimiste dans ses perspectives pour l'entreprise. Cependant, comme la plupart des entrepreneurs, il ressent la douleur d'une pénurie de compétences. John a dit qu'il gère le problème grâce à une formation interne.

«Je suis fermement convaincu que la formation en interne est la meilleure voie à suivre, car nous pouvons former le personnel conformément à nos normes, attentes, politiques et procédures.»

Publié à l'origine dans Australasian Drilling Magazine, février / mars 2020

La résistance du train de tiges à la déviation - autrement appelée «rigidité» - peut être déterminée par ses propriétés matérielles et mécaniques. Étant donné que tous les composants tubulaires filaires sont fabriqués à partir de tubes en acier étirés à froid, ils ont tous les mêmes propriétés fondamentales. Plus précisément, indépendamment de la chimie, du traitement thermique ou de la dureté, toutes les nuances d'acier répondent avec la même quantité de flexion à une charge donnée (le rapport de la contrainte (charge) à la déformation (flexion) est appelé «module d'élasticité»). De plus, deux composants tubulaires en acier de dimensions égales auront une rigidité égale, même s'ils sont produits par des fournisseurs différents, quels que soient la nuance d'acier, le traitement thermique ou la dureté.

La réponse directionnelle ou la sensibilité du train de tiges aux changements de charges ou de vitesses de forage, ou aux changements de formation, dépend fortement de la rigidité du train de tiges. La rigidité des tiges de forage filaires fait plus que doubler lors du passage au système plus grand suivant (p. Ex. BQ à NQ, NQ à HQ, etc.). En conséquence, les systèmes plus grands forent plus droit mais ont beaucoup plus de résistance et une plus grande charge latérale lors du forage à travers les écarts de forage. Étant donné un peu de carottage imprégné typique et des paramètres de forage constants (en supposant qu'aucun changement de formation), le trou de forage aura tendance à former une hélice lente qui est déterminée principalement par la rigidité du train de tiges. Avec la friction du trou de forage, le train de forage lui-même peut devenir instable, se déformant en une forme hélicoïdale qui se resserre ou se desserre avec les changements de charges et de vitesses de forage, puis revient élastiquement droit lorsqu'il est déchargé.

le Q baril filaire a été initialement conçu pour utiliser un tube extérieur avec un diamètre et une épaisseur de paroi sensiblement plus grands que le train instable de tiges de forage derrière lui. Les tubes externes standard offrent une rigidité environ 40% plus grande, et les tubes externes de type à trou plein fournissent une rigidité environ 70% supérieure! Le tube extérieur peut alors servir de palier ou de collier stabilisateur. Plus l'augmentation de la rigidité est importante, plus un contrôle directionnel est efficace pour résister aux changements de la formation, des paramètres de forage ou de la stabilité du train de tiges. Ce contrôle peut être amélioré avec des coquilles d'alésage stabilisées, des coupleurs d'adaptateur stabilisés et des couplages de verrouillage stabilisés.

Tenez compte de l'impact directionnel si le tube extérieur est remplacé par une autre tige de forage, supprimant complètement toute différence de rigidité du train de tiges et le contrôle directionnel associé. Développé à l'origine dans les années 1980 pour tenter de diriger les écarts de forage, les configurations de carottier, appelées «flexi-barils», remplacent le tube extérieur par un assemblage de longueur équivalente d'une tige de forage et d'adaptateurs. Cependant, le manque de contrôle directionnel combiné au manque de prévisibilité directionnelle, se traduit généralement par des écarts erratiques nécessitant soit des tentatives d'écart correctif soit un alésage pour réduire les écarts excessifs. Par conséquent, l'utilisation de barils flexibles n'est pas recommandée.

When planning holes, consider the potential impact of rod deviation. The stiffness of steel tubes is relatively high, and as mentioned before, increases with system size and section thickness. As a result, the drill string will respond with high side loads against the borehole wall, especially just before and after a deviation. For example, an NQ size drill rod deflected to the recommended maximum deviation of 1.0 degrees over its length produces approximately 9kN (2,000lb) of side load, and an HQ produces 18kN (4,000lb) at only 0.8deg per rod length. Depending on the formation, these high side loads can produce high torque, heavy rod wear or even ‘heat check cracking.’ Additionally, these contact points generate drag and ‘stick-slip’ conditions, which can produce a dynamic response sufficient to permanently deform the drill string into a helical shape. In extreme cases, where the drill string completes enough rotations approaching or exceeding maximum deviation, fatigue failures will occur. Using the minimum deviation possible to hit target and sticking to NQ size rod will reduce the side loads, torque and chances of twisting or cracking rod.

Publié à l'origine dans Australasian Drilling Magazine, février / mars 2020

L'épidémie de COVID-19 et ses effets sur la santé et la sécurité de tous sont une préoccupation majeure pour Boart Longyear. Étant dans une industrie qui comporte déjà de nombreux risques en raison de la nature du forage et de la fabrication, les employés ont appris que favoriser une culture de la sécurité signifie que, quoi qu'ils fassent, ils doivent toujours prendre le temps de faire de la sécurité une partie de leurs activités quotidiennes *.

Alors que tout le monde est aux prises avec les changements et les conséquences malheureuses que nous constatons et dont nous sommes personnellement affectés, il est bon de prendre une profonde respiration et de réévaluer ce que vous faites pour vous garder, vous et vos proches, en sécurité et en bonne santé.

Le Web regorge d'informations utiles sur ce qu'il faut rechercher, comment agir, comment réagir et comment apporter de l'aide. En ce qui concerne l'industrie du forage, nous avons récemment découvert cet article bien écrit publié en ligne par le magazine National Driller.

Dans l'article, l'auteur Brock Yordy demande: «Comment se prépare-t-on à des conditions de fonctionnement anormales?» et répond: «Nous commençons par créer une procédure qui minimise le danger et prépare nos équipages à être en sécurité. Ensuite, nous mettons en œuvre cette procédure en formant nos employés. Enfin, nous révisons nos procédures et continuons de nous améliorer à mesure que de nouvelles informations apparaissent. » 

M. Yordy continue à féliciter la communauté du forage alors que nous nous rassemblons tous pour nous fournir mutuellement des informations et trouver les meilleures façons de faire face à cette crise. Avec ses recherches, il a interviewé Jeff Williams, ancien président de la National Ground Water Association (NGWA). M. Williams et d'autres experts de l'industrie ont créé une ligne directrice pour les procédures d'exploitation pendant la pandémie de COVID-19. Nous vous recommandons fortement de lire cette interview et de passer en revue les conclusions et les procédures énoncées.

Lisez l'intégralité de l'article de National Driller et des extraits de l'interview de M. Yordy avec M. Williams ici: Quelles sont les meilleures pratiques pour les foreurs pendant la pandémie de coronavirus?

Restez en sécurité tout le monde!

* Les employés de Boart Longyear sont depuis longtemps fiers d'une solide culture de sécurité. Incarner une valeur fondamentale de «la sécurité d'abord» est évident dans la récente réussite de l'entreprise en matière de sécurité en 2019, l'entreprise atteignant un jalon incroyable de 14,5 millions d'heures de travail consécutives sans accident avec arrêt de travail (LTI) et 18 mois sans LTI. 

Réponse de Boart Longyear à COVID-19