Licencié en génie mécanique, Chris Lambert travaille chez Boart Longyear depuis 2008. Il est depuis 2012 le chef de produit mondial de la société pour les outils de carottage, y compris les tiges, les outils pour trous inéssés et les diamants. le responsable technique des produits diamantés. Au cours de ses 20 années d’ingénierie et de développement de produits, il a travaillé dans les domaines des matériaux, de l’hydraulique, des pompes et des moteurs diesel.

Notre nouvel hôte, Jon Peterson (Geo Jon for fun), travaille pour la division Produits en tant que représentant du service clientèle. Jon a obtenu son baccalauréat en sciences en géologie de l'Université de l'Utah en 2015. Il travaille pour Boart Longyear depuis deux ans et demi et a effectué un stage de géologue auprès d’une société d’exploration pendant environ six mois avant de venir travailler pour Boart Longyear. Jon est marié depuis un an et demi. Pendant son temps libre, il aime courir, faire de la randonnée, travailler dans son jardin, passer du temps avec sa famille et jouer avec son laboratoire noir Dexter. 

En savoir plus sur les bits Longyear.

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Au cours du récent ralentissement du marché, de nombreux appareils de forage étaient restés inactifs, ce qui a facilité la cannibalisation des composants et des pièces pour que les appareils de forage puissent continuer à fonctionner. La plupart des foreurs étaient en train de réparer les engins de forage, ils devaient donc continuer à forer sans investir de capitaux dans de nouveaux appareils de forage et de nouvelles technologies. Maintenant que le marché augmente lentement, de nombreux entrepreneurs en forage décident de leur flotte s'ils doivent reconstruire leurs appareils ou acheter de nouveaux appareils.

Les responsables des opérations savent quels composants (moteurs, vannes, assemblages, etc.) doivent être remplacés et ils ont généralement une idée assez précise du coût de la reconstruction des appareils de forage pour idoles de la flotte. Si les coûts de reconstruction sont proches de ce qu’il en coûterait l’achat d’une nouvelle foreuse, ils peuvent choisir de réaliser un audit complet, d’inspecter chacune des foreuses, d’évaluer les pièces de rechange en stock et de vérifier de manière plus précise les dossiers de maintenance. comparaison des coûts pour obtenir un appareil de forage prêt à fonctionner à nouveau.

Outre les coûts, il faut également savoir si la société de forage dispose du temps, des talents et des capacités nécessaires pour procéder à une refonte complète d'une installation de forage inutilisée nécessitant du travail. Une révision peut prendre de trois à quatre mois et nécessite des installations, des outils, un bassin de mécaniciens avec le temps (ils travaillent déjà sur d’autres plates-formes pour les maintenir en fonctionnement) et les connaissances nécessaires pour préparer des plates-formes de forage prêtes à être mobilisées pour le forage. contrats.

Avec l'amélioration du marché, tout le monde peut s'attendre à des délais plus longs, qu'il s'agisse de reconstruire ou d'acheter de nouveaux. Lorsque le marché est en déclin ou très bas, les stocks sont plus élevés, les usines ne sont pas aussi occupées à construire de nouvelles plates-formes et les délais sont réduits. À mesure que le marché s'améliore et que les contrats augmentent, les stocks diminuent, les usines construisent de plus en plus de plates-formes et les délais d'exécution ont tendance à augmenter. En fin de compte, les délais varient en fonction du fabricant.

LF90D surface coring drill

Si votre parc d'appareils de forage est ancien, l'achat d'un nouvel appareil de forage offre la possibilité de forer de manière plus productive pour plus de compteurs. Les appareils les plus récents sont généralement plus productifs, offrent une disponibilité plus fiable et possèdent beaucoup plus de fonctions de sécurité intégrées que les appareils plus anciens. Avec l'augmentation des exigences de sécurité sur le site minier, une nouvelle plate-forme peut répondre à ces nouvelles exigences de sécurité, car une ancienne plate-forme risque de ne pas en faire la qualité et de coûter un contrat de construction à un entrepreneur en forage.

Les plates-formes de forage avec équipement de manutention de tige ont généralement des équipes avec moins de blessures à la main et au dos, et moins de stress et de tension. La manipulation mécanisée des cannes permet également de réduire les coûts de main-d'œuvre et de personnel, car un membre d'équipage supplémentaire n'est pas nécessaire pour manipuler les cannes manuellement. De plus, le fait de devenir connu sur le marché en tant que fournisseur de services de forage disposant d'un équipement mis à jour et doté de capacités de manipulation de tiges vous invitera probablement à participer à davantage d'offres. Lorsque la manutention des barres a été introduite pour la première fois, la productivité en a souffert, car la manipulation de la machine n’était pas aussi rapide que celle des machines. Cependant, avec la nouvelle technologie, la productivité peut être maintenue.

FL262 FREEDOM Loader and LF160 Surface coring drill rig

Les appareils de forage d'occasion tombent généralement en panne plus souvent que les nouveaux, ce qui peut affecter les contrats de forage durement gagnés. Les coûts peuvent rapidement s'accumuler du fait de la perte de productivité, des obligations contractuelles relatives à la disponibilité de la foreuse et de la réparation de la foreuse. Non seulement les conditions de fonctionnement bien entretenues d'une flotte de forage contribuent à la productivité, mais elles peuvent également empêcher un entrepreneur de se faire renvoyer un contrat ou un site.

Quand on se retrouve sur le marché pour un autre appareil de forage, la première question est de savoir s'il faut acheter un appareil de forage neuf ou usagé. Il est généralement plus difficile de trouver du matériel légèrement utilisé et, sur le marché des foreuses usagées, il est difficile de savoir avec certitude si les foreuses ont été traitées et utilisées sur le terrain. Les systèmes hydrauliques, par exemple, sont très délicats et, s’ils ont été maltraités ou contaminés, il peut être extrêmement coûteux de remplacer des pompes, des moteurs ou des vannes. Cela peut être risqué si l’historique et l’entretien de la foreuse ne sont pas connus.

Le ralentissement du marché a été très porteur, mais à mesure que le marché continue de progresser, les prix vont augmenter et la disponibilité diminuer.

LM110 Underground coring drill rig

Lors de l’achat d’une nouvelle foreuse d’exploration ou de production, il peut être tentant de choisir un prix, car il existe de nombreuses options peu coûteuses. Cependant, comme pour tout autre achat important, il est important d’évaluer le coût total de possession. Les foreuses moins chères peuvent en réalité avoir un coût total de possession plus élevé. Prendre le temps de définir le prix des pièces de rechange et des pièces de rechange importantes peut permettre d’économiser de l’argent à long terme.

L'autre facteur à considérer est la disponibilité de ces composants. Lorsque vous achetez une foreuse à faible coût auprès d'une entreprise ne disposant pas d'une empreinte mondiale, la disponibilité locale des pièces de rechange et les délais de livraison des composants de remplacement peuvent avoir une incidence sur vos résultats. De nombreux petits fabricants ne prennent en charge les clients que sur une base régionale.

La fiabilité gagnée par l’achat de composants de haute qualité signifie que vous n’avez pas à remplacer les composants aussi souvent, ce qui signifie plus de temps de disponibilité et moins d’argent pour utiliser cette plate-forme que si vous achetez quelque chose à un prix inférieur.

Qui vient en premier, le nouvel appareil de forage ou le contrat à gagner pour le mettre au travail? C'est une bonne question et cela dépend vraiment des délais d'exécution. Dans le contexte du marché actuel où il y a un peu de croissance, la concurrence pour remporter une offre dépend du moment où vous pouvez vous mobiliser et vous rendre sur le site pour commencer à forer. Le délai d'obtention des travaux sur site pour commencer les travaux de forage peut être prolongé si vous attendez que le contrat soit acquis pour acheter une nouvelle plate-forme, plutôt que de la préparer, les entrepreneurs peuvent souhaiter pré-acheter de l'équipement et faire une offre avec une flotte prête à forer. C’est plus important maintenant que ce n’était, disons, l’année dernière ou l’année précédente.

Les grandes sociétés minières peuvent imposer des mises à niveau de technologie et de sécurité et sont toujours en discussion pour améliorer la sécurité, tirer parti des innovations et mettre en œuvre la technologie. Vous devez disposer d'un avantage concurrentiel qui réponde à toutes les exigences de fonctionnement, mais tout ce qui est au-dessus peut vous démarquer des autres entrepreneurs en forage. Par exemple, le fait de disposer de plates-formes équipées de systèmes de manutention de cannes peut offrir l’avantage concurrentiel qui fait l’objet du projet.

Prenez le temps d'examiner vos options. Évaluez votre parc actuel d'appareils de forage et déterminez ce qui sera nécessaire pour que tout soit entretenu et mis à jour de manière à être compétitif. Votre appareil de forage profite-t-il des innovations récentes et répond-il aux normes de sécurité les plus récentes? Si les réparations et les pièces disponibles l'emportent sur les retours, envisagez de mettre à jour votre flotte. La principale raison d'acheter un nouvel équipement par rapport à un équipement usagé est l'amélioration de la productivité, de la sécurité et de la fiabilité à long terme.

Si tous les avantages tirés de l’achat d’une nouvelle plate-forme ont du sens, consultez un expert pour voir ce qui est disponible pour répondre à vos besoins actuels et à venir.

La SMA a reconnu Boart Longyear en tant qu'entrepreneur minier avec les meilleures statistiques de sécurité en 2017. Les heures travaillées en 2017 comprenaient un projet de fonçage de puits et la démobilisation du Cameco McArthur River alors que la mine passait aux soins et à la maintenance.

La SMA utilise les statistiques rapportées pour les incidents liés à la sécurité, y compris la fréquence des consultations médicales en premiers soins, la fréquence des incidents médicaux, la gravité modifiée des jours de travail, les blessures entraînant une perte de temps et la gravité des jours perdus pour fonder la reconnaissance.

SMA est une organisation axée sur l'industrie qui représente l'industrie minière et de l'exploration minière et compte plus de 25 exploitations minières dans la province. La Saskatchewan Mining Association est une organisation financée par l'industrie qui existe depuis plus de 50 ans. Les gouvernements fédéral et provinciaux considèrent que la SMA est la voix de l'industrie minière en Saskatchewan. La SMA représente ses membres en s'engageant dans la défense des intérêts du gouvernement, la sensibilisation du public, y compris la sensibilisation et le développement des membres.

Ci-dessous, de gauche à droite: Rob Jackson, liaison avec le comité de sécurité du SMA, l'honorable Bronwyn Eyre, ministre de l'Énergie et des Ressources, Jimmy Barrieau, directeur régional EHST, Boart Longyear et Mike Carr, sous-ministre, Relations de travail et sécurité au travail

La vitesse de rotation a une influence directe sur le taux de pénétration des bits. Si la vitesse est doublée pour une profondeur de coupe donnée, le taux de pénétration double également. Pour cette raison, la vitesse de rotation est généralement fixée à une valeur fixe en fonction de la taille des outils utilisés. Si la plate-forme a un couple suffisant, la vitesse peut être augmentée pour obtenir des taux de pénétration plus élevés. Inversement, si la tête cale en fonctionnement normal, la vitesse doit être réduite pour produire davantage de couple et maintenir une rotation constante. L'exception à cette règle est le forage dans un sol extrêmement cassé et dur. Le sol cassé est libre de se déplacer, alors au lieu de couper, la roche est enlevée par une action de broyage. Dans ces conditions (usure à trois corps), l’usure du diamant est extrêmement rapide et la vitesse de rotation doit être réduite à la moitié du régime et le poids du trépan doit être suffisant pour atteindre 1 à 2 ipm (3 à 5 cpm).

Si la tête cale en fonctionnement normal, réduisez la vitesse à produire plus de couple et
maintenir une rotation constante.

En cas de broyage, couper le régime en deux et appliquer un poids suffisant sur le trépan atteindre 1 à 2 ipm 
(De 15 à 17 heures)).

Le poids sur bit (WOB) est la principale méthode de contrôle de la durée de vie et du taux de pénétration du bit. Si des charges de trépan très lourdes sont nécessaires pour tailler la roche, sélectionnez un foret de série supérieure afin d'éviter une déviation accrue des trous, une usure excessive du carottier et des tiges, ainsi que des défaillances en fond de trou. L'augmentation du nombre de bits réduit normalement le poids des bits requis pour les mêmes taux de pénétration. Si le poids sur le trépan est trop faible, le taux de pénétration et le couple baissent, ce qui réduit la durée de vie et la productivité. Cette condition est appelée polissage et décrit le phénomène des diamants qui s'usent plus rapidement que la matrice jusqu'à ce que le visage soit plat, ne laissant aucun diamant en saillie. Le polissage est causé par le frottement et la chaleur accumulée dans le diamant lors du frottement plutôt que par le taillage de la roche. Si le poids du trépan est trop élevé, caractérisé par une augmentation très faible ou nulle du taux de pénétration pour un poids supplémentaire, il en résulte un affûtage constant et une usure rapide.

WOB est trop bas si le foret se polit et que le couple diminue. Il en résulte une faible durée de vie et un faible taux de pénétration.

WOB est trop élevé si le poids ajouté n'augmente pas le taux de pénétration. Il en résulte un affûtage constant et une usure rapide.

L’affûtage du trépan résulte de l’enfouissement du diamant dans la formation et de la création d’un contact entre la matrice et la formation. Le frottement sur la matrice l'enlève et expose de nouveaux diamants. L’affûtage est bénéfique lorsque la pénétration du trépan a chuté en raison de l’usure des diamants, mais si elle est laissée dans un mode d’affûtage, le trépan est consommé très rapidement. Au fur et à mesure que des tiges sont ajoutées, la force nécessaire pour maintenir un poids constant sur le trépan change. Le poids sur le trépan doit donc être surveillé pour assurer des performances de foret homogènes à toutes les profondeurs. Le poids des tiges et la force d'abaissement développée par les cylindres hydrauliques fournissent la force exercée sur le trépan diamant. Malheureusement, les commandes de l’appareil de forage n’affichent pas le poids sur le trépan, mais plutôt la pression du cylindre d’alimentation.

Le poids sur le foret ou la force peut facilement être trouvé par la méthode "off bottom" suivante:

1. Suspendez les tiges avec le système hydraulique en position de descente.
   
   
2. Avec le moteur de forage en marche à une rotation de forage, notez la lecture sur le manomètre de pression d'alimentation du cylindre. Ceci est approximativement égal à la pression de la pompe hydraulique plus le poids des tiges en termes de pression hydraulique. C'est ce qu'on appelle la pression "en bas".
   
   
3. Faites pivoter les tiges et réduisez-les en ouvrant la soupape de restriction. Lorsque le foret touche le bas, une partie du poids des tiges est supportée par le foret. Cette action est indiquée par une diminution de la lecture de la jauge. La différence dans les lectures de jauge est la pression appliquée au trépan.
   
   
4. La pression appliquée au trépan multipliée par la surface des cylindres hydrauliques donne la force ou le poids sur le trépan.
   
   
5. Le couple du trépan peut être mesuré de la même manière en comparant la pression hydraulique «en bas» de l'unité de rotation à la pression hydraulique pendant le forage.

Le couple généré par le trépan est fonction de la netteté du trépan et de son poids, et résulte du fait que les diamants coupent la formation. En tant que tel, le couple doit être considéré comme bénéfique et comme une indication de l'efficacité du forage. Le couple minimal est atteint juste après la fin de l'affûtage et lorsque le poids de l'outil est réduit. Le couple de trépan maximal se produit lors de l'affûtage, en raison du contact de la matrice de trépan avec la roche. Une diminution simultanée du couple et du taux de pénétration indique que le foret est en train de polir et doit être affûté. L'augmentation du couple due à l'affûtage ne devrait être un problème que dans les cas de perte de circulation ou lorsque l'aiguillage nécessite une restriction d'eau. Les mors avec de gros diamants peuvent chuter ou caler lorsque vous affûtez. Si le régime chute pendant l'affûtage, utilisez un rapport ou une vitesse plus faible pour augmenter le couple disponible.

La diminution du couple et du taux de pénétration indique peu polissage.

Le couple de trépan maximum se produit pendant le trépan affûtage. Ne vous préoccupez que de l'augmentation du couple lors de la restriction de l'eau ou dans la circulation perdue.

Fluctuation du couple, en particulier pendant l'affûtage est causé par un rocher instable fragmentation et / ou insuffisance de roche pénétration. Le poids sur la mèche doit être maintenu pour établir la fracturation secondaire et coupe stable.

Si la tête calesous le fonctionnement normal, puis réduire la vitesse pour produire plus de couple et maintenir une rotation constante.

Les morceaux avec de gros diamants peuvent chuter ou caler lorsque affûtage. Si le nombre de tours par minute baisse pendant l’affûtage, alors un rapport inférieur ou une vitesse devrait être utilisé pour augmenter le couple disponible.

Le taux de coupe varie en fonction du poids sur le trépan, de la netteté, de la formule du trépan et des conditions du sol. Les taux de pénétration typiques varient de 2 ipm à 12 ipm en fonction de la formule et de la formation du bit. Au fur et à mesure que les formations deviennent plus dures, le taux de pénétration devrait être réduit pour obtenir une bonne durée de vie du trépan. Dans un sol extrêmement accidenté et dur, percez à mi-tour et avec un poids de foret suffisant pour atteindre 1 à 2 ipm (3 à 5 cpm).

Les taux de pénétration varient de 2 ipm (5 cpm) à 12 ipm (30 cpm) basé sur le bit
formation.

Dans des conditions extrêmement cassées, dures, broyées, exécutées à mi-tour et pesant suffisamment sur le trépan pour
atteindre 1 à 2 ipm.

Le taux de pénétration pour empêcher le mode de polissage peut être plus élevé dans les gros trépans diamantés.

Le flux de fluide de forage dans le trou de forage sert à de nombreuses fins, notamment le refroidissement essentiel des diamants, l'élimination des déblais de coupe et l'obtention d'une bonne durée de vie du trépan. Les taux de pénétration élevés nécessitent un débit supplémentaire pour empêcher les coupes de se déplacer sur la face du trépan, tout comme les taux de rotation plus élevés. Il n'y a pas de débit d'eau maximal, mais à débit élevé, le trépan peut être soulevé de la paroi rocheuse, ce qui provoque son polissage. Les trépans à coupe libre optimisent la durée de vie et la pénétration en utilisant beaucoup d’eau.

Des taux de pénétration et / ou de rotation élevés nécessitent un débit supplémentaire.

Il n'y a pas de débit d'eau maximal. À des pressions élevées, le foret peut être soulevé de la paroi rocheuse, le polissant.

Les trépans à coupe libre optimisent la durée de vie et la pénétration en utilisant beaucoup d’eau.

Les pompes à déplacement positif généralement utilisées sur les appareils de forage pompent l’eau proportionnellement à leur vitesse de rotation; plus ils tournent vite, plus ils pompent. La quantité d'eau pompée sera presque la même sur une très large plage de pression et pour cette raison, la pression de l'eau ne dit rien au foreur sur la quantité d'eau qui coule. Pour qu'un foreur calcule le débit d'eau, il doit mesurer le régime de l'arbre de la pompe à eau à l'aide d'un tachymètre, puis comparer la vitesse de l'arbre mesurée à la vitesse maximale indiquée sur la plaque signalétique. Si la vitesse de l'arbre est la moitié de la vitesse maximale, l'eau pompée correspondra à la moitié du débit indiqué à la vitesse maximale. L’autre méthode consiste à débrancher le tuyau de sortie et à l’alimenter dans un seau de 5 gallons ou de 20 litres, en indiquant le temps nécessaire au remplissage. Le débit est le temps en secondes divisé par 60 multiplié par 5 gallons ou 20 litres.

Plaque signalétique FMC LO918, vitesse maximale: 625 tr / min. Débit de sortie: 20,2 gal / min. Régime mesuré de 240 tr / min. Le débit de sortie est égal à 240 tr / min / 625 tr / min X 20,2 GPM = 7,5 GPM.

Affûtage, aussi connu sous le nom décapage, est l'acte de conditionner le bit pour regagner ou améliorer le taux de pénétration. L'affûtage du trépan se produit lorsqu'un poids suffisant est appliqué pour créer un contact entre la matrice de support et la roche. Le frottement sur la matrice l'enlève et expose de nouveaux diamants. Un affûtage est nécessaire lorsqu'un nouveau bit est démarré, si un bit trop bas a été sélectionné pour le type de roche ou si un bit imprégné a été autorisé à ralentir et à se polir. L'affûtage actif doit être effectué aussi peu que nécessaire car il réduit la durée de vie du trépan.

Ajouter du WOB jusqu'à ce que le couple augmente, une fois que le taux de pénétration augmente, réduire le WOB pour maintenir le taux de pénétration souhaité.

Réduisez le régime de 1/2, attendez que le couple et le taux de pénétration augmentent. Retour à la vitesse de fonctionnement normal.

Si 1 et 2 sont insuffisants (trous hauts, plates-formes sous-alimentées ou mors en série trop bas), réduisez
RPM de 1/2 et réduire le débit d'eau. Attendez que le couple et le taux de pénétration augmentent. Revenir
la vitesse et le débit d'eau en fonctionnement normal.

Les gros trépans diamantés ont une plus grande augmentation du couple lors de l'affûtage initial. WOB doit être maintenu jusqu'à ce que le taux de pénétration augmente. Réduisez le WOB pour maintenir le taux de pénétration souhaité une fois que vous êtes net.

If frequent sharpening is required, a higher series bit formula should be selected. Under no circumstances should any acid be used for sharpening a Boart Longyear impregnated bit. Also, shutting off the water flow while drilling and waiting for the bit to "bite", is not recommended by Boart Longyear as a method of sharpening due to the likelihood of burning in the bit.

Lors de l'épisode inaugural du podcast INSITE, je m'installe avec Bob Corona, ingénieur concepteur - Diamond Products, pour expliquer en quoi le métier de chimiste s'apparente à celui de chef cuisinier, pourquoi il est important d'établir une relation avec vos utilisateurs finaux et comment vos erreurs peuvent être votre plus grand allié. 

Cet épisode coïncide avec la sortie récente de la nouvelle gamme de diamants Longyear de Boart Longyear. Plus d'informations sur les diamants peuvent être trouvé ici.

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