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Un marteau piqueur est un type de foreuse utilisé pour percer des trous dans les roches. Le type de foreuse variera en fonction des conditions géologiques. Par exemple, si vous travaillez avec un substrat rocheux meuble ou une surcharge, une machine plus légère comme un marteau-piqueur pneumatique ou électrique peut suffire. De même, si l'opérateur prévoit de ne percer que des trous peu profonds, un marteau-piqueur peut être le choix préféré.
Lorsqu'il s'agit de forer dans du roc dur, une étude géologique et la connaissance de l'objectif de forage souhaité détermineront le type de machine à marteaux piqueurs à utiliser. Par exemple, les foreuses à carottage sont largement utilisées dans l'industrie minière pour obtenir des échantillons de roche. Si vous travaillez dans des espaces restreints ou limités, une foreuse à marteaux piqueurs à main ou à pistolet, à déclenchement, peut être utilisée.
En général, les types de marteaux piqueurs suivants sont répandus :
Foreuses Jumbos
Une foreuse jumbo est une machine de forage souterraine utilisée principalement dans l'industrie minière et des tunnels pour les opérations de forage à grande échelle. Son forage précis la rend idéale pour créer des trous de tir dans les tunnels, les mines et autres espaces souterrains. Les cabines d'opérateur et les configurations multi-foreuses du jumbo de forage offrent flexibilité et efficacité dans les projets d'excavation de forage et de dynamitage. Ses fonctions comprennent le boulonnage, le boulonnage par câble, le forage de maillage et l'alésage.
Abatteuses de tunneliers
Une abatteuse de tunneliers est un type d'équipement d'excavation souterrain utilisé principalement dans les industries minière et des tunnels pour les roches de dureté moyenne à tendre. Elle est couramment utilisée pour la construction de mines de charbon, de tunnels et de canaux hydroélectriques, ainsi que pour l'excavation de tranchées pour les projets d'infrastructure. Sa légèreté et sa taille compacte font de l'abatteuse de tunneliers un choix idéal pour les tunnels urbains et l'exploitation minière hors route.
La polyvalence de l'abatteuse de tunneliers lui permet de remplacer les méthodes d'excavation par forage et dynamitage, d'accélérer le creusement de tunnels et de réduire la fragmentation des roches.
Plateformes de forage
Une plateforme de forage, ou machine de forage, crée des forages dans la surface de la Terre. Elle peut être mobile ou fixe et se compose d'une plateforme, d'une colonne verticale massive avec un trépan au fond et d'un moteur qui fournit la puissance. Le type de plateforme de forage utilisé dépend également du trou et du type de roche souhaités, ainsi que de l'emplacement du site de forage.
Les plateformes de forage sont généralement classées dans les catégories suivantes : plateformes de forage rotatif pour puits d'eau à air et à boue, plateformes de forage HDD (forage directionnel horizontal) et PWD (forage passif à pied), plateformes de forage à turbine, plateformes de forage à marteau-piqueur supérieur, plateformes de forage DTH (Down The Hole), etc.
Marteaux-piqueurs supérieurs
Un marteau-piqueur supérieur est un élément important d'une machine de forage souterraine. Il se compose d'un mécanisme de frappe, d'une tige, de tiges de forage et d'un trépan. La foreuse fonctionne en actionnant un piston qui frappe le trépan, ce qui provoque l'écrasement de la roche. Les trépans sont disponibles dans diverses tailles pour créer des trous de différentes tailles. Les marteaux-piqueurs supérieurs sont principalement utilisés dans l'exploitation minière, la construction et l'extraction de pierres. Leur légèreté et leur portabilité les rendent idéaux pour les trous de tir et le forage de service général dans des endroits confinés.
Marteaux piqueurs DTH
Les marteaux piqueurs DTH (Down-the-hole) diffèrent des marteaux piqueurs supérieurs standard, qui utilisent un mécanisme de percussion pour forer dans le roc dur. De l'air à haute pression propulse le marteau DTH à travers un trou de forage, où il frappe un trépan au fond du trou. Cela agit comme un conducteur de percussion pour forer dans le roc dur. Les marteaux DTH fonctionnent bien dans les trous de grand diamètre et sont beaucoup plus rapides que les foreuses à marteau-piqueur supérieur/à percussion traditionnelles.
Les foreuses DTH sont couramment utilisées pour les trous de tir de grand diamètre dans les mines, les carrières et les excavations à ciel ouvert.
Marteaux piqueurs lourds
Un marteau piqueur lourd est une machine utilisée pour percer des trous dans des formations rocheuses extrêmement dures dans diverses industries telles que la construction, l'exploitation minière et les tunnels. Il est plus grand que les foreuses conventionnelles et présente une construction robuste pour résister aux rigueurs du forage dans le roc dur. Un marteau piqueur lourd peut utiliser des sources d'énergie pneumatiques, hydrauliques ou électriques, et sa taille et sa capacité peuvent varier en fonction du travail. Ses pièces durables et sa vitesse de forage élevée augmentent la productivité dans les formations rocheuses difficiles.
Source d'alimentation :
Les marteaux piqueurs sont généralement alimentés par de l'air comprimé. La consommation d'air peut varier en fonction de la taille et du modèle du marteau piqueur, avec des valeurs moyennes oscillant entre 2,0 et 3,5 m³/min. Le couple, mesuré en Newton-mètres (Nm), indique la force de torsion du marteau piqueur. Cette force de torsion est essentielle pour maintenir et enfoncer les trépans. Les marteaux piqueurs plus petits ont généralement un couple d'environ 50 à 100 Nm, tandis que les modèles plus grands peuvent offrir plus de 200 Nm de couple.
Énergie d'impact :
L'énergie d'impact générée par les marteaux piqueurs, mesurée en joules ou en livres-pieds, détermine la quantité de puissance utilisée pour briser la roche. Cette énergie varie entre les modèles ; les marteaux piqueurs plus légers, comme les unités à main, peuvent avoir une énergie d'impact aussi faible que 10 joules, tandis que les modèles lourds atteignent plus de 1 000 joules.
Pression de travail :
Une spécification importante pour les marteaux piqueurs pneumatiques est la pression de fonctionnement ou la pression de travail. Exprimée en bar ou en psi (livres par pouce carré), cette pression force l'air comprimé à l'intérieur du marteau piqueur. Des pressions plus élevées se traduisent par une énergie d'impact plus importante, des vitesses de forage plus rapides et une efficacité accrue. Les pressions de travail courantes pour les marteaux piqueurs se situent entre 20 et 30 bar.
Longueur et poids :
Les marteaux piqueurs sont robustes et peuvent être lourds. La longueur et le poids des marteaux piqueurs varient en fonction du type de marteau piqueur et du modèle. Les marteaux piqueurs à main, comme le marteau piqueur B83R, sont conçus pour être transportés par des personnes ou utilisés sur des treuils. Leurs longueurs sont inférieures à 1,2 mètre et leur poids est inférieur à 40 kg. Les foreuses plus petites destinées à une utilisation sur plateforme ou sur rail peuvent peser moins de 30 kg. Les foreuses plus grandes conçues pour être utilisées sur site ou sous terre sont connues sous le nom de modèles à pied. Celles-ci sont plus grandes avec des longueurs plus importantes (jusqu'à 1,5 mètre) et plus lourdes, pesant plus de 60 kg.
Il est facile d'entretenir un marteau piqueur hydraulique s'il est bien entretenu. Si les utilisateurs suivent le calendrier de maintenance pour l'entretien de leurs machines de forage, ils peuvent contribuer à prévenir les dommages, les bris ou les problèmes de fonctionnement de la machine. Des inspections régulières permettent de trouver les petites pièces qui risquent de s'user ou qui doivent être remplacées avant qu'elles ne soient endommagées ou cassées complètement et nécessitent des réparations importantes.
Étant donné que les marteaux piqueurs hydrauliques fonctionnent avec des compresseurs d'air, des raccords de tuyaux et le marteau piqueur lui-même, il est important d'inspecter toutes ces pièces régulièrement. Recherchez les fuites dans les flexibles et les joints hydrauliques, les raccords et les pièces d'accouplement. Si vous constatez des zones usées, endommagées ou qui fuient, veuillez les réparer immédiatement.
La lubrification est une routine d'entretien importante des produits. La graisse de lubrification doit être remplie régulièrement pour que les composants en mouvement continuent de fonctionner en douceur. Les points de lubrification sont généralement marqués, ainsi que le type de graisse indiqué dans le manuel d'entretien de l'utilisateur. Un nettoyage fréquent permet également de prolonger la durée de vie et l'utilisation du marteau piqueur. Les utilisateurs doivent demander à l'opérateur de nettoyer toute la saleté, les débris et les matériaux rocheux lâches après avoir utilisé le marteau piqueur.
Les essais de pression sont importants pendant la maintenance du marteau piqueur. Cette inspection permet de détecter les fuites lorsque le système est sous pression, ce qui permet de repérer les dommages ou tout problème de fonctionnement. Un atelier de réparation professionnel de marteaux piqueurs peut vous aider davantage pour cette procédure d'inspection.
Mines
Les marteaux piqueurs constituent la base des opérations minières. Ils créent des tunnels d'accès et des puits verticaux. Les foreuses extraient également les minerais en créant des trous de tir. Les trous de tir nécessitent des schémas de forage précis. Ceci est généralement effectué à l'aide de foreuses contrôlées par ordinateur.
Carrières
Les exploitants de carrières utilisent des marteaux piqueurs pour extraire des matériaux de construction comme le granit, le calcaire et le marbre. Les foreuses créent des trous de tir de manière similaire aux opérations minières. Le forage est également utilisé pour l'extraction à ciel ouvert, où la couche supérieure de roche est enlevée pour accéder aux minerais.
Projets de construction
Les marteaux piqueurs sont utiles lors de la réalisation de grands projets de construction comme les tunnels, les barrages, les ponts ou les routes. Les foreuses créent des tunnels pour les fondations du projet. Elles peuvent également créer des joints de dilatation et des puits de ventilation. S'il existe des formations rocheuses existantes qui obstruent la construction, des tirs contrôlés par forage peuvent les dégager.
Études géologiques
Les trépans avec des barils de carottage sont utilisés pour recueillir des données géologiques. Les barils de carottage percent des trous et extraient des carottes cylindriques de couches de roche. Les échantillons de carottes contiennent des informations sur la composition minérale et la structure des couches. Les géologues étudient ces données pour comprendre la géologie d'un endroit précis. Cela aide à déterminer si une zone est adaptée à l'exploitation minière ou à un projet de construction.
Forage de tunnels
Dans les projets de tunnels à grande échelle, les marteaux piqueurs sont toujours nécessaires même lorsque des tunneliers (TBM) sont utilisés. Les TBM percent les roches et les sols plus tendres. Un forage précis avec des marteaux piqueurs est toujours nécessaire dans les zones de roc dur. Les foreuses créent des entrées de tunnels. Elles peuvent également être utilisées pour vérifier les conditions géologiques en amont du TBM.
Fracturation hydraulique
La fracturation hydraulique, ou fracturation, nécessite des trous forés avec précision. Le forage crée des puits verticaux et des puits de fracturation. De l'eau et des produits chimiques à haute pression sont injectés dans la roche fracturée pour extraire le pétrole et le gaz naturel. La fracturation utilise plusieurs puits horizontaux forés sous la même zone.
Tenez compte de l'objectif du forage et du type de projet :
Lors du choix du marteau piqueur approprié, il est crucial d'identifier son objectif et le type de projet auquel il sera utilisé. De nombreux facteurs, y compris le type de roche à percer, la technique de forage nécessaire, le diamètre et la profondeur du trou souhaités, ainsi que toute exigence spécifique du projet, peuvent influencer l'utilisation prévue du marteau piqueur.
Évaluez la dureté de la roche :
La dureté de la roche à percer est un facteur essentiel dans le choix d'un marteau piqueur. Différents types de marteaux piqueurs sont conçus pour fonctionner efficacement avec différents niveaux de dureté de la roche.
Choisissez la méthode de forage appropriée :
Le choix d'un marteau piqueur nécessite également de choisir la méthode de forage appropriée en fonction des besoins du projet. Plusieurs techniques de forage existent, chacune ayant ses propres caractéristiques et applications.
Faites correspondre le diamètre et la profondeur du trou :
Lors du choix d'un marteau piqueur, il est essentiel de s'assurer qu'il peut atteindre le diamètre et la profondeur de trou requis pour le projet spécifique. Différents marteaux piqueurs sont conçus pour créer des tailles et des profondeurs de trous spécifiques.
Tenez compte de la mobilité et de l'accessibilité :
La mobilité et l'accessibilité sont des facteurs cruciaux lors du choix d'un marteau piqueur, en particulier si le projet implique de naviguer sur des terrains difficiles ou d'atteindre des endroits éloignés. Certains projets peuvent nécessiter l'utilisation d'un marteau piqueur portable qui peut être facilement transporté vers le site de forage.
Vérifiez la compatibilité avec les outils de forage :
La compatibilité avec les outils et accessoires de forage est un élément important à prendre en compte lors du choix d'un marteau piqueur. Différents projets de forage peuvent nécessiter des trépans, des marteaux et autres accessoires spécifiques pour obtenir des résultats optimaux.
Q1 : Quelle est la fonction d'un marteau piqueur à air comprimé ?
R1 : La fonction d'un marteau piqueur à air comprimé est de briser ou de pénétrer la roche ou d'autres matériaux durs. Il est couramment utilisé dans les mines, la construction et l'exploration géologique.
Q2 : Quels sont les avantages de l'utilisation d'un marteau piqueur hydraulique ?
R2 : Les marteaux piqueurs hydrauliques offrent plusieurs avantages tels que l'efficacité énergétique, une vitesse de forage remarquablement élevée et un impact moindre sur l'environnement.
Q3 : Quelle est la fonction d'un marteau-piqueur supérieur dans le forage de roches ?
R3 : Un marteau-piqueur supérieur fonctionne en fournissant une énergie d'impact élevée directement au trépan. Il est utilisé dans diverses applications de forage de roches, en particulier dans les formations rocheuses de dureté moyenne à dure.
Q4 : Comment fonctionne un marteau piqueur DTH ?
R4 : Un marteau piqueur DTH fonctionne en générant une énergie d'impact élevée à l'intérieur du trou de forage. Il utilise de l'air comprimé pour actionner un piston qui frappe le trépan, l'impact déplaçant les minerais ou les débris piégés vers le haut et hors du trou de forage.
