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Mine d'exploitation

7 novembre 2017

Vérifiez vos boutons: conseils éprouvés pour plus de mètres par bit

Cet article a paru à l'origine dans Le numéro de novembre 2017 de International Mining (nécessite un mot de passe d'abonnement)

Les entrepreneurs en forage et les sociétés minières comptent sur leurs outils pour obtenir la productivité la plus élevée et le coût au mètre le plus bas pour chaque projet.

Par exemple, lors de l'achat d'embouts de bouton-pression, choisir un produit de haute qualité conçu pour les conditions spécifiques du sol n'est que la première étape pour obtenir plus de mètres par embout. Il est essentiel de s'assurer que les bits sont correctement utilisés et entretenus pour obtenir un retour sur investissement élevé.

Pourquoi l'usure des boutons est-elle importante?

Lorsqu'un trépan de marteau supérieur est tranchant, l'énergie de percussion transférée dans la roche est optimale, ce qui se traduit par une fracture effective de la roche et une vitesse de pénétration maximale pour les paramètres de forage donnés.

À mesure que des boutons se développent sur les boutons (plaquettes en carbure de tungstène), l'utilisation de l'énergie n'est plus optimisée, ce qui entraîne un taux de pénétration plus bas et une productivité réduite. Au fur et à mesure que les boutons s'usent, le bit est moins efficace pour fracturer la roche et l'énergie est dispersée sur une plus grande surface. Au lieu de cela, les roches sont broyées plutôt que coupées, ce qui produit des déblais plus petits et de l'énergie (qui n'est plus utilisée pour casser des roches vierges) est renvoyée dans le train de tiges. Cette énergie de réflexion contribue à augmenter les charges sur l'outillage, le dériveur et le gréement. En règle générale, la remise à neuf des boutons avant que les plats atteignent 1/3 de leur diamètre maintiendra la pénétration / la productivité, optimisera l'utilisation du foret et prolongera la durée de vie de tous les composants du train de tiges.

Si on laisse les plats de boutons continuer à se développer là où ils sont considérés comme trop forés, la productivité et le taux de pénétration se détérioreront. Dans cette situation, une grande partie de la roche en contact avec les boutons est forée à nouveau et la face en acier du trépan peut entrer en contact avec le fond du trou. Des éclats de roche moins nombreux et plus petits sont produits et une grande partie de l'énergie est reflétée dans la colonne de forage. Cela sacrifie la durée de vie de tous les composants de la colonne de forage, contribue grandement à la déviation du trou, augmente l'usure des composants de la foreuse et entraîne des coûts opérationnels globalement plus élevés. Les forets de marteau supérieurs qui sont sur-percés présentent des boutons cassés et affectent la productivité des forages.

Les profils d’usure des mèches de bouton varient en fonction du type de sol et des paramètres de forage:

Jauge d'usure

Si vous percez des matériaux durs tels que le grès et le quartzite, en cas de rotation excessive, l'usure a tendance à être plus importante sur la circonférence du trépan. Ainsi, lorsque les boutons sont affûtés, le diamètre de la jauge est inférieur ou égal au diamètre du corps du trépan. Dans cette situation, le foret a tendance à se coincer dans le trou. Les foreurs devraient envisager de remplacer le foret ou de rétablir l’espace (neuf) original entre le manomètre et le bouton.

Les conditions de sol plus difficiles et les forages avec une rotation excessive créent une usure qui a tendance à être plus importante sur la circonférence du trépan.

Gel douche

Lors du perçage de matériaux non abrasifs, l'usure du carbure est minimisée et les intervalles de perçage peuvent être plus longs. Cela permet de continuer à éliminer les copeaux autour du trépan et évacue plus rapidement le corps du trépan que les carbures, également appelés nettoyants pour le corps. Une usure similaire se produit dans les formations fracturées et lâches où un nettoyage constant des trous et un re-perçage des matériaux sont nécessaires pour stabiliser le trou et le maintenir ouvert pendant la rétraction. Pour éviter la perte ou le cisaillement des boutons dans ces conditions, il convient de réduire la saillie à la hauteur d'origine en programmant des intervalles de meulage.

Le lavage corporel se produit souvent lors du perçage de matériaux non abrasifs.

Sur le forage

Les effets néfastes des forets trop percés peuvent ne pas être immédiatement apparents. Cependant, l'utilisation de trépans émoussés non seulement ralentit les vitesses de forage, mais augmente également les coûts en réduisant la durée de vie des composants de la colonne de forage, du forage de roche et des composants de l'installation. Les défaillances prématurées d'insertion d'embouts de bouton sont considérablement réduites lorsque le sur-perçage est éliminé et que les procédures d'affûtage correctes sont effectuées.

Les défaillances prématurées d'insertion d'embouts de bouton sont considérablement réduites lorsque le sur-perçage est éliminé et que les procédures d'affûtage correctes sont effectuées.

Recommandations

Pour tirer le meilleur parti des embouts de bouton-poussoir, la formation des foreurs et des gestionnaires de l'exploitation minière sur le soin des embouts, la maintenance et l'identification de l'usure excessive peut augmenter le retour sur investissement.

1. Inspecter les mèches fréquemment

Comprendre les conditions du sol et inspecter régulièrement une mèche à bouton sont nécessaires pour éviter les forages excessifs. Pour garantir des performances et une durée de vie optimales, les mèches doivent être affûtées avant que l’appartement ne dépasse 1/3 du diamètre du bouton. Il est recommandé de travailler avec un représentant technique pour établir des directives spécifiques, car l’usure maximale suggérée avant le remodelage dépend du profil du bouton.

Le forage dans un sol non abrasif peut donner lieu à une «peau de serpent» (petites fissures) sur la surface du bouton. S'il n'est pas enlevé par meulage, la défaillance de la touche se produit.

2. Inserts saillants

Le forage dans la roche non abrasive entraîne l'usure plus rapide de la face du trépan que celle des plaquettes. Une saillie excessive de la plaquette, manquant d'un support suffisant en acier, peut facilement se briser lors du perçage et lors de la sortie du trépan du trou. Pour éviter cela, rectifiez les boutons pour rétablir la hauteur de saillie.

3. Affûtage et transformation de bouton

Si la saillie du bouton est adéquate, il est possible d'obtenir un ré-affûtage satisfaisant à l'aide d'un outil à face en diamant préformé («cuvettes»). L’affûtage est effectué en tenant l’outil fermement contre le bouton et en faisant un cercle autour de la machine pour obtenir un état de surface uniforme. Les outils à face diamantée sont conçus pour couper du carbure et non de l'acier. Il est donc recommandé de laisser le bouton dépasser du visage suffisamment pour éviter d’endommager le gobelet, l’embout ou la rectifieuse.

Bits Aiguisés =
• Taux de pénétration plus rapides
• Moins d'usure des composants du train de tiges
• Réduction des défaillances dues à la fatigue des outillages

Il est important de mettre en œuvre une gestion efficace des outils de meulage, car le profil de l'outil change progressivement pour aboutir à des boutons ne correspondant plus à la forme souhaitée. Les représentants techniques peuvent aider en fournissant des recommandations spécifiques.

Un peu de formation

Il est toujours important d'entretenir et d'entretenir l'outillage et l'équipement. Envisagez un «peu» de formation pour les foreurs afin de tirer le meilleur parti des bouts de marteau supérieurs. Plus souvent qu'autrement, les foreurs viennent travailler pour faire de leur mieux et tout le monde veut s'améliorer. Donnez-leur la possibilité d'améliorer leurs habitudes de forage en partageant ces conseils.

Boart Longyear propose une gamme complète de tiges, d'embouts et de queues, de raccords, d'adaptateurs et d'autres accessoires. Elle propose des solutions d'outillage pour marteaux de haut calibre pour toutes les applications de forage et de soufflage à percussion, tant en surface qu'en souterrain.

Pour plus d'informations sur l'outillage de marteau supérieur Boart Longyear, visitez notre page web ou télécharger le catalogue.

ALERTE DE SÉCURITÉ: Utiliser une protection des yeux, des masques et une ventilation appropriés lors du meulage des forets. Les meules et les plaquettes en carbure de tungstène contiennent: du carbure de tungstène; Cobalt; Tantale; Chrome; Nickel; Aluminium et silicium. Le meulage des inserts en carbure de tungstène libère des particules contenant ces éléments qui peuvent irriter la peau, les yeux, le nez et la gorge et provoquer des lésions pulmonaires.

GARDER VOTRE OUTILLAGE À LA HAUTEUR

Téléchargez le guide complet Garder votre outillage en pleine forme pour en savoir plus sur les modèles d'usure des forets, l'entretien du produit et les recommandations de meilleures pratiques.

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  • Merci d’avoir expliqué qu’il était important de conserver les plaquettes en carbure de tungstène en bon état, car elles risqueraient de créer des crevés entraînant une faible utilisation de l’énergie. Je souhaite en savoir plus sur les outils utilisés par les sociétés de forage, car mon mari et moi devons en embaucher un bientôt. Je suis heureux d'avoir lu votre article car il était intéressant de connaître le rôle que jouent les plaquettes en carbure dans le processus de forage.

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Jeff Hogan

RENCONTRER L'AUTEUR Jeff Hogan Jeff Hogan est au service de Boart Longyear depuis 2012 et est le chef de produit mondial des outils d’entraînement de marteaux et des perforateurs. Auparavant, il était responsable de l'ingénierie de la société et était responsable de la ligne d'outillage pour marteaux supérieurs. Il est titulaire d'une maîtrise en génie mécanique et de plus de 20 ans d'expérience dans le développement de produits pour les industries automobile et minière.

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