Cylindre d’alimentation haute pression de la perceuse à roche Sandvik HLX5T en Allemagne

Le vérin d’alimentation de la foreuse de production HLX5T déplace le percuteur le long de la poutre d’alimentation pendant le forage et doit assurer un contrôle précis de la force d’alimentation sur toute la plage allant de 0 mètre (mise en place au collet) à 54 mètres (profondeur maximale du trou). Les exigences en matière de force d’alimentation varient considérablement avec la profondeur dans le forage de longs trous : lors de la mise en place au collet, la tige est courte et la force d’alimentation requise est modeste ; à une profondeur de 54 mètres, la tige suspendue exerce un poids de 150 à 200 kg en position descendante, ce qui réduit la force d’alimentation nette exercée par le vérin, nécessitant ainsi une pression plus élevée dans ce dernier pour maintenir la même force au niveau de l’outil. Dans le cadre de la production allemande par arrêtages successifs dans le district minier de fer de Siegerland, où les foreuses HLX5T réalisent des anneaux de forage ascendant de 35 mètres dans du quartzite spessartite dur présentant une résistance à la compression simple (UCS) de 200 MPa, la pression du vérin d’alimentation doit augmenter progressivement avec la profondeur afin de maintenir, à la face de l’outil, la force d’alimentation constante exigée par la conception de la foreuse.

Une spécification haute pression signifie que les joints du vérin d’alimentation doivent maintenir une force de contact complète à la pression de fonctionnement de 200 bar requise pour obtenir la force d’alimentation maximale en profondeur — et ce, tout en résistant aux chocs répétés transmis par la tige de forage au piston du vérin d’alimentation à chaque coup. Un joint du vérin d’alimentation qui laisse passer 5 % de la différence de pression conçue réduit la force d’alimentation effective en profondeur du même pourcentage de 5 %, ce qui éloigne le forage d’un contact optimal entre l’outil et la roche et diminue la vitesse de pénétration.

Profil de pression du vérin d’alimentation pour les anneaux de remontée de 35 mètres de Siegerland

Les opérateurs de forage de production de Siegerland enregistrent la pression du vérin d’alimentation à chaque changement de profondeur lors de l’ajout d’une tige pendant le forage d’un trou — la tendance observée depuis le collet jusqu’à la profondeur maximale révèle si le vérin fournit bien l’augmentation de pression calculée. Un vérin dont la pression à 35 mètres de profondeur est inférieure de 15 bar à la valeur requise calculée présente un contournement interne ; l’opérateur signale alors la machine pour remplacement du joint lors de la prochaine fenêtre de maintenance, plutôt que de poursuivre l’exploitation avec un système d’alimentation dégradé. HOVOO fournit des kits de joints d’étanchéité pour vérins d’alimentation HLX5T, en polyuréthane (PU) et en HNBR, destinés au forage de production allemand. Références sur hovooseal.com.