As part of an extensive global test program, employing nearly 10,000 rods at 30 different sites, one of the first strings of NXQ rods were deployed to the Boart Longyear Drilling Services expert underground drilling teams operating in the Sudbury mining camp.

After drilling through the entirety of 2017 and into 2018, the rods have achieved over 20,700 meters of drilling versus a typical life of approximately 12,000 meters on NRQ rods.

La durée de vie typique de la tige dépend de plusieurs facteurs, mais la profondeur de trou est le facteur le plus déterminant. Les trous profonds ont tendance à augmenter l'usure du corps moyen en raison de la charge latérale et de la traînée causées par le tourbillonnement hélicoïdal, ainsi que du retrait et de la torsion plus importants nécessaires au forage avec des cordes de forage plus lourdes. Les joints sur les trous peu profonds, en revanche, voient beaucoup plus d'usure et de déchirure que la ficelle de tige est déclenchée plus fréquemment dans et hors du trou. En revanche, il peut être nécessaire de remplacer les cordes de tige de trou peu profonde plus souvent que les cordes de trou profond.

Le nouveau XQ tient bon lors des tests de comparaison «make and break»: 168 cycles, à droite, par rapport au nouveau, à gauche.

Le retrait de la tige est généralement le résultat de l’usure du corps moyen, du filetage ou de l’usure de la caisse. 

Les joints soumis à des charges de couple élevées compriment l’épaulement du fond de caisse. Un couple de forage élevé peut être requis dans les trous profonds mais aussi pour les trous souterrains inclinés courts. Un couple élevé peut également être bloqué dans les articulations à la suite d'un pic de charge ou d'une réponse dynamique de la charge. La compression résultante de l'épaule du caisson provoque un "gonflement" qui augmente considérablement l'usure et réduit la capacité de charge du fait que le matériau s'use très peu. Sur les raccords filetés à un seul départ traditionnels, ceci est observé comme une petite section d'épaule sensiblement mince, la plus proche où les fils s'emboîtent.

L'usure en fin de caisse peut également résulter de mauvaises pratiques de manipulation des tiges. Par exemple, chaque fois que les tringles d'accouplement sont mal alignées et "poignardées" pendant le maquillage, même légèrement, un petit chemin de fuite se forme sur la face de l'épaule du boîtier. Les fuites des joints piqués s'accumulent et peuvent réduire considérablement le débit de fluide vers le trépan si elles sont excessives. Une autre source d'usure de la boîte est due à une déviation excessive ou à une combinaison de poussée excessive et de vitesse de rotation qui crée une charge latérale et une traînée qui surchauffe l'épaule de la boîte, ce qui entraîne une «fissure thermique». Lors de la fissuration thermique, une fine pellicule de matériau extérieur est fragilisée et se fissure axialement, poussant à travers et au travers des filets de la boîte.

Les tiges peuvent également être retirées en raison de l'usure du fil qui se produit pendant la fabrication et la rupture. Les foreurs peuvent vérifier visuellement la durée de vie résiduelle en surveillant l'écart entre les tiges d'accouplement, lorsque l'extrémité de la goupille est initialement piquée dans l'extrémité du caisson et que les premiers tours du contact des filets correspondants. Normalement, plusieurs tours de fil sont visibles à ce stade, mais l'écart entre les entretoises peut chuter d'un tour complet du fil en cas d'usure excessive. L'usure prématurée du fil et son retrait peuvent être causés par de mauvais réglages de départ et de retour. Lors de la fabrication et de la rupture, les fils ne sont que partiellement accouplés, ce qui augmente considérablement les contraintes de contact et les taux d'usure, quelle que soit la charge. S'il y a une tension quelconque pendant la fabrication ou la rupture, cette usure se produit sur les flancs de la charge du fil, ce qui réduit directement la charge de perçage et la capacité de profondeur. Réglez toujours les réglages de départ et d'arrêt sur une charge nulle ou une charge légère (c'est-à-dire, augmentez l'avance ou réduisez la vitesse de rotation pour éviter la tension de charge sur les flancs de la charge).

Les opérateurs ont indiqué que les maquillages étaient pratiquement exempts de bourrage et que la performance et l’ajustement des joints restaient constants tout au long du processus, grâce au filetage à double démarrage à alignement automatique.

Mike Garton, responsable de la division Under Coring Canada, a déclaré à propos de cette chaîne et d’autres: «Le nouveau filetage XQ permet de fabriquer et de casser au mieux les tiges que j’ai utilisées au cours de mes 25 années de forage. Les tiges XQ s'alignent mieux et ne nécessitent pas de retour en arrière, ce qui permet de gagner du temps. Le coincement des tiges lors de la fabrication et de la rupture réduit la productivité. Par conséquent, le fait de ne pas coincer les tiges signifie plus de mètres. Les tiges XQ sortant du trou ne montrent pas l'usure typique du boîtier ou du filetage, ce qui signifie qu'elles durent aussi plus longtemps. La force et la profondeur sont de loin les meilleures du marché. Lors du forage de trous profonds devant atteindre des cibles spécifiques ou d'un forage souterrain, cette tige les surpasse tous. Je recommande fortement les tiges de carottage filaires XQ.

Les joints de tiges de forage doivent conserver leur résistance en résistant à l'usure contre le trou et à l'usure des maquillages et des évacuations dus aux changements de forets.

With the pending release of Boart Longyear’s third generation XQ drill rod, this article reviews how each generation delivered breakthroughs in load capacity and wear life, substantially boosting reliability and productivity. The original Q drill rod joint is renowned for introducing coarse, tapered threads with a self-locking “interference fit,” but it had room for improvement.

Au fur et à mesure que le flanc de charge du fil (face chargée de chaque fil) s'usait, la capacité de charge de l'articulation diminuait, entraînant ainsi une défaillance: les fils sautaient, les extrémités du boîtier étaient développées et gravissaient, ou les extrémités des broches cassées par fatigue. Pour remédier à ces problèmes, Boart Longyear a ajouté un durcissement à la dureté maximale de la tige supérieure de la tige (60 HRC), créant ainsi une différence de dureté importante entre la tige et la boîte. Cette différence de dureté minimisait l'usure par rapport à l'usure adhésive rapide sur des filets de dureté similaire.

Les débris d'usure adhèrent à un joint défectueux après 12 cycles. 

La cémentation est inégalée dans la protection du filetage contre l'usure, tout en conservant la ténacité requise pour supporter des charges de forage. Les tiges de forage concurrentes sont généralement durcies à travers la paroi à 32 HRC. Sans cémentation (pas de «différence de dureté»), la durée de vie en service est limitée et la capacité de charge se dégrade avec chaque marque et chaque rupture.

In simple repeated “make and break” comparison testing, competing non-case-hardened rods were recently shown to fail at between 12 and 73 cycles, whereas Q and RQ joints withstood more than 150 and 300 cycles, respectively. The Q thread profile also had room for improvement. The positive-angled load flank (+15 degrees) tries to open or expand the box end under tension, which limits depth capacity and accelerates wear against the hole.

XQ threads. 

 A short-lived design variation, the MQ, variations of which are still offered by some competitors today, reduced the load flank angle (+2 degrees) to address this issue. However, the MQ was soon superseded by the second-generation RQ drill rod in 1999. The patented RQ joint improved load capacity and reduced joint expansion with a reverse-angled load flank (-10 degrees), which tries to shrink or close the box end, mimicking the natural load response of a continuous tube.

La durée de vie en service a été doublée par la réduction du nombre de tours lors de la fabrication et de la pause. Beaucoup de gens du secteur ont qualifié le RQ de canne la plus fiable pour percer des trous exigeants, profonds ou déviés, en surface ou sous terre. La prochaine avancée consistait à surmonter deux limites inhérentes à tous les joints filetés.

Premièrement, tous les joints filetés subissent de manière inhérente une répartition inégale de la charge, ce qui favorise le premier point de contact, car la partie mâle est sous tension et la partie femelle sous compression. La contrainte et la contrainte à ce premier point de contact produisent une dilatation et une usure inégales du joint, communément présentées sous la forme de fuites ou d'une partie mince de l'épaulement extérieur.

Les articulations XQ brevetées présentent des filetages à double début opposés qui fournissent une réponse de charge équilibrée et doublent la surface de contact, ce qui correspond à la moitié de la pression de contact. Cette progression double les cycles d’essai de départ et d’arrivée sur le QR. De plus, XQ augmente considérablement la capacité de charge en utilisant un angle de flanc de charge de -20 degrés, le double de celui du QR, permettant ainsi des profondeurs de profondeur supérieures à 4 000 mètres, soit 30% de plus que le QR.

Deuxièmement, le début de chaque fil nécessite généralement des transitions de filetage partielles graduelles qui entraînent une usure et un calage rapides, suivies par un coincement et un filetage croisé, ce qui poserait problème pour les filets à double démarrage simples.

The new XQ holds up during “make and break” comparison testing: 168 cycles, right, compared to new, left.

XQ présente une géométrie innovante de début de filetage à alignement automatique, garantissant un engagement sans faille des filetages correspondants, sans coincement ni blocage. Un démarrage en douceur, associé à la cémentation, améliore considérablement la productivité et la durée de vie.

Enfin, considérez l'option de tube à paroi en V de Boart Longyear, qui permet d'alléger les chaînes de foreuse de 30%, grâce à une paroi plus fine au centre du corps. Les opérateurs ont bien accueilli cette fonctionnalité, car des tiges plus lourdes peuvent réduire la productivité, en particulier dans les applications de trous profonds ou déviés.

XQ joint. 

Une colonne de forage plus légère réduit la fatigue du foreur due à la manipulation manuelle et augmente la capacité de profondeur de la foreuse. Le corps central élargi réduit considérablement le temps de déclenchement de la chambre à air, ce qui améliore la sécurité et la productivité.

Cependant, la section médiane plus mince est sujette à une répartition inégale de l'usure, concentrée à mi-parcours. Les nouvelles tiges de forage NXQ et HXQ sont exclusivement dotées d'un tube W-Wall à double paroi en attente de brevet, avec une réduction globale du poids et une capacité de déclenchement de tube équivalentes à celles du V-Wall.

Une section intermédiaire d'épaisseur standard améliore la durée de vie et la rigidité du corps, se rapprochant des tubes muraux standard. Semblable au RQ, le tube W-Wall est étiré à froid à partir d'acier allié nord-américain de haute qualité, traité selon les spécifications de Boart Longyear.

À mesure que les essais mondiaux sur le terrain progressent, notre confiance et notre enthousiasme grandissent quant aux avantages que la nouvelle tige XQ apportera. Sa solidité, sa durée de vie et sa facilité de fabrication permettent de réduire les temps d'arrêt, les coûts d'exploitation, d'accroître la productivité et d'accroître les capacités de forage, tout en préservant la réputation de l'opérateur auprès des clients.