Meilleur compresseur pour le forage DTH

Deux chiffres déterminent le choix du compresseur

La pression de refoulement doit couvrir la pression de service du marteau. Le débit d'air libre doit couvrir la consommation d'air du marteau, majorée d'une marge pour les fuites et l'altitude. Un compresseur plus gros n'est pas forcément meilleur — il consomme du carburant et coûte de l'argent.

Ces deux chiffres proviennent du marteau, pas de la machine de forage ni du train de tiges. Un marteau fond de trou (DTH) est un piston entraîné par de l'air comprimé : la pression détermine la force de frappe du piston, et le volume détermine la fréquence des coups ainsi que l'efficacité du dégagement des débris hors de l'espace annulaire. Achetez de la pression sans volume et le marteau frappe fort mais lentement tandis que le trou s'engorge de débris ; achetez du volume sans pression et l'air contourne le piston par l'échappement sans produire de travail. Sur le chantier, ces deux erreurs se manifestent de la même façon — une pénétration médiocre, sans panne évidente à mettre en cause.

Le côté marteau de l'équation

Partez du marteau que vous comptez utiliser. Nos propres données pour les familles les plus souvent associées aux compresseurs mobiles :

• Classe L2 (trous de 68–88 mm) : 5.0 m³/min à 5.0 bar. Basse pression, petit ensemble d'air.
• K3 / K30C (90–105 mm) : 4.8–12.6 et 8.5–14.0 m³/min à 10 bar.
• M30C / M3A / M3AK (90–110 mm) : 5.5–12.0 m³/min à 6 bar.
• K4 / K40 / K46 (105–130 mm) : 5.0–14.0 et 6.0–15.0 m³/min à 10–12 bar.
• K5 / K50 (135–165 mm) : 7.0–19.0 m³/min à 10 bar.
• K6 (155–190 mm) : 9.0–26.0 m³/min à 10 bar.
• K8 / K80 (195–254 mm) : 12.0–31.0 et 12.0–35.0 m³/min à 10 et 17 bar.
• K10 (254–311 mm) : 22.0–65.0 m³/min à 10 bar, jusqu'à 30 bar.

Lisez ces plages attentivement : elles sont données sur toute la bande de travail du marteau, et non pour un seul réglage. Un K5 à 19 m³/min exige un compresseur différent du même K5 exploité en bas de sa plage, et le choix se fait en fonction de la roche, non d'une préférence. La roche dure demande le haut de la plage.

Conséquences pratiques :

• Ne jamais dimensionner à partir du numéro de modèle nominal du compresseur. Une machine badgée selon son débit d'air à 8 bar ne fournit pas ce débit à 18 bar. La compression est un compromis : le même bloc de compression déplace un volume plus important à basse pression et un volume plus faible à haute pression.
• La marge est réelle, pas du marketing. Prévoir 10 à 20 % en plus de la valeur du marteau pour les fuites aux raccords, les pertes de charge dans les flexibles et le colmatage du filtre, et davantage en altitude. Un marteau qui reçoit exactement son débit nominal sur le papier sera sous-alimenté en pratique.
• La pression nominale du flexible et des raccords doit correspondre à la machine. Un compresseur de 35 bar alimentant un flexible prévu pour 20 bar est un danger, pas une configuration.

Gamme actuelle avec les chiffres publiés

Le tableau ci-dessous répertorie nos modèles de compresseurs avec la pression de service et le débit d'air libre. Noter que la pression et le débit ne sont pas interchangeables : un ensemble 25 bar / 21 m³/min et un ensemble 18 bar / 25 m³/min desservent des marteaux différents.

Notre gamme de compresseurs (paramètres publiés)

Au-delà de la plage standard : machines haute pression et bi-mode

Les machines bi-mode méritent une remarque, car leur plaque signalétique se lit facilement de travers. La LGCY-45/25-37/35 fournit 45 m³/min à 25 bar et 37 m³/min à 35 bar ; la LGZJ-36/30-41/20 donne 41 m³/min à 20 bar et 36 m³/min à 30 bar. C'est le chiffre le plus prudent qu'il faut retenir lorsque la roche est dure et que le marteau tourne en haut de sa plage, car c'est là que la machine passera sa vie utile sur un gradin de production. En dessous d'environ 25 m³/min, les deux valeurs importent généralement peu ; à 35 bar et au-delà, l'écart décide si un marteau de 8 pouces reçoit son débit nominal.

Ce qui se cache derrière la plaque signalétique

Deux lectures pratiques de ce tableau. Premièrement, la puissance du moteur et le poids augmentent fortement avec la pression : le KSCY-220/8X à 8 bar pèse 1.4 t avec un moteur de 75 HP, tandis qu'une machine de 25 bar et 33 m³/min telle que le LGCY-33/25 affiche 6.8 t et un moteur de 560 HP. Cela implique une consommation de carburant, un transport et un accès pour l'entretien, et pas seulement un prix d'achat. Deuxièmement, les sorties doubles constituent la configuration normale au-dessus de 18 bar : un port G2 pour l'appareil de forage et un port G3/4 pour un second consommateur ou pour purger la conduite, ce qui évite un collecteur sur le site.

Adapter la classe de compresseur à la plage de diamètre de trou

La façon la plus claire de boucler le dimensionnement est de partir du trou :

• 90–115 mm, un appareil de forage, marteau à pression moyenne : 12–15 m³/min à 15–18 bar suffisent. Le KT5C fournit 12 m³/min à 15 bar ; un KSCY-400/14.5K à 14.5 bar et 11.3 m³/min couvre la même plage en tant qu'unité séparée.
• 115–165 mm avec un marteau de 4–5 pouces : 17–22 m³/min à 18–22 bar. C'est là que se situent les LGCY-17/18-18/15T, LGCY-19/21-21/18 et LGCY-21/21-23/18.
• 155–203 mm avec un marteau de 6 pouces : 22–31 m³/min à 21–25 bar. Les LGCY-23/23-25/18 et LGCY-25/23-27/18K desservent cette plage.
• 195–254 mm avec un marteau de 8 pouces : à partir de 26 m³/min, et à la pression de service. Les LGCY-26/25 et LGCY-33/25 sont ici, avec le LGZJ-30/35-35/25 à 35 bar pour les terrains les plus durs.
• 254–311 mm : 33–65 m³/min. En pratique, il s'agit soit d'une grande machine unique, telle que le LGCY-39/25, soit de deux machines fonctionnant en parallèle sur un collecteur commun.

Si vous exploitez un parc de machines plutôt qu'un seul engin, le calcul change. Une machine de 25 m³/min qui alimente trois engins dédoublés sur la même banquette revient moins cher par trou que trois machines qui tournent à vide entre les trous, à condition que le plan de forage et les longueurs de tuyaux le permettent.

Comment choisir

• Relevez la pression de service du marteau. 2) Relevez la consommation d'air du marteau à cette pression. 3) Ajoutez une marge (généralement 10–20%, davantage en altitude). 4) Choisissez le plus petit compresseur qui satisfait encore ces deux critères. 5) Vérifiez le réseau de service dans votre pays.

Deux ajouts à cette liste, tous deux appris à nos dépens :

• Vérifiez le cycle de service, pas seulement le pic. Une machine dimensionnée au strict minimum tourne à 100% de charge pendant tout le poste, ce qui augmente la consommation de carburant par mètre cube et raccourcit la durée de vie du bloc compresseur. Dimensionner l'ensemble pneumatique 15% au-dessus du besoin du marteau est une pratique courante sur les banquettes de production.
• Vérifiez comment vous allez la déplacer. Une machine de 6.8 t exige une remorque, un itinéraire et un mode de chargement différents de ceux d'une machine de 2.4 t. Sur un site qui se déplace chaque semaine, cela peut peser plus lourd que l'avantage pneumatique.

Altitude et température

En altitude, l'air est plus rare, si bien qu'un même marteau a besoin d'un débit plus important. Si votre site se situe au-dessus d'environ 1,500 m, dimensionnez le compresseur en conséquence ou faites confirmer le détarage par un ingénieur.

Il en va de même pour la température ambiante, mais en sens inverse du côté du refroidissement : une machine travaillant à 45 °C de température ambiante perd de la capacité effective et doit voir son ensemble de refroidissement et sa spécification d'huile vérifiés. Les sites en climat froid de haute altitude cumulent les deux problèmes — air raréfié et démarrages à froid — et la réponse consiste généralement à monter d'une taille de machine et à ajouter un ensemble de démarrage par temps froid, pas à changer de marteau.

C'est aussi en altitude que la marge cesse d'être facultative. Un marteau alimenté exactement à son débit nominal au niveau de la mer manquera de volume à 2,500 m, et le symptôme n'est pas une panne franche : l'engin fore simplement plus lentement, le taillant chauffe davantage et la durée de vie des boutons chute. Pour ces sites, indiquez-nous l'altitude avec le diamètre du trou et nous dimensionnerons l'ensemble pneumatique en même temps que l'engin ; notre page forage en haute altitude détaille les choix de configuration.

Erreurs courantes

• Dimensionner à partir de la machine de forage au lieu du marteau. La machine de forage ne consomme pas d'air ; c'est le marteau qui en consomme.
• Lire une plaque signalétique à double régime comme une valeur unique et supposer que le chiffre supérieur s'applique toujours.
• Ignorer la perte de charge le long d'un long tuyau. Trente mètres de tuyau sous-dimensionné peuvent coûter plus de pression qu'un changement de modèle de compresseur.
• Choisir un compresseur dont l'orifice de refoulement et la pression nominale du tuyau ne correspondent pas à la pression de service du marteau.
• Faire tourner un compresseur à pleine charge sans marge pour le colmatage du filtre et les fuites aux raccords.
• Oublier la correction d'altitude, puis accuser le marteau de la lenteur de pénétration.
• Acheter une machine haute pression pour un marteau basse pression (ou l'inverse) parce que l'écart de prix semblait faible. La pression et le débit sont adaptés au marteau, pas au budget.

Conclusion

La pression d'abord, le volume ensuite, la marge en troisième — puis vérifier l'altitude, le tuyau, le refoulement et le transport. La plupart des travaux en carrière et en fosse à ciel ouvert dans la plage 115–165 mm sont bien desservis par une machine de 18–22 bar délivrant 17–22 m³/min, ce qui correspond exactement aux LGCY-17/18-18/15T, LGCY-19/21-21/18 et LGCY-21/21-23/18. Au-delà de 155 mm, les marteaux de 6 pouces et 8 pouces font passer le besoin à 25–35 m³/min et 25–35 bar, et les familles LGCY-33 et LGZJ prennent le relais. Le compresseur n'est pas un accessoire de la machine de forage ; il constitue la moitié du système de forage. Envoyez-nous le modèle de marteau, le diamètre du trou et l'altitude du site et nous vous chiffrerons l'ensemble d'air qui correspond, avec la machine de forage et l'outillage.

Étapes suivantes : guide de sélection des marteaux DTH et comment choisir une machine de forage DTH, ainsi que les gammes de compresseurs sur compresseurs d'air à vis diesel, compresseurs d'air de forage et compresseurs d'air haute pression.