Comment choisir un engin DTH pour des trous de mine de 110 à 150 mm

La plupart des acheteurs commencent par ouvrir le catalogue des engins. Sur un gradin de granite, ce n'est pas le bon point de départ. Le diamètre du trou détermine le marteau et le taillant, la hauteur du gradin conditionne le train de tiges et la classe de l'engin, et le dimensionnement du circuit d'air découle de ces deux paramètres. Choisir l'engin en premier, c'est s'engager dans un mois de recherche d'un outillage compatible.

Voici comment les chiffres s'articulent sur des trous de gradin de 110 à 150 mm, à partir des caractéristiques publiées de nos gammes d'engins de forage de surface, de marteaux, de taillants et de compresseurs.

Le diamètre du trou fixe la famille d'outils

Un trou de 110 à 130 mm et un trou de 135 à 150 mm ne sont pas le même trou. Il s'agit d'un trou de 4 pouces et d'un trou de 5 pouces, et les deux familles ne partagent pas les mêmes marteaux.

**Classe 4 pouces (110–130 mm)**

• **K4** — 110–130 mm, pression de service 1,0–2,5 MPa, 31 Hz à 1,7 MPa, 22–35 r/min, air 6/10/15 m³/min, API 2 3/8" REG, 40 kg
• **K40** — 105–130 mm, 1,2–2,0 MPa, ≥31 Hz, 22–35 r/min, air 5/9/14 m³/min, API 2 3/8" REG, 31,5 kg
• **K40C** — 105–130 mm, 1,2–2,0 MPa, 34,5 kg
• **K46** — 105–130 mm, 1,2–2,0 MPa, ≥30 Hz, 34 kg

**Classe 5 pouces (135–150 mm)**

• **K5** — 135–165 mm, 1,0–2,5 MPa, 28 Hz, 20–35 r/min, air 7/14/19 m³/min, API 2 3/8" ou 3 1/2" REG, 67 kg
• **K50** — 135–165 mm, 1,0–2,5 MPa, 28 Hz, 63 kg

Les taillants, assortis à la même série : taillant K4 105–130 mm, taillant K40 115–150 mm, taillant K50 140–178 mm, taillant K5 135–216 mm.

Deux points méritent une lecture attentive. D'abord la fréquence : le K4 frappe à 31 Hz sous 1,7 MPa tandis que le K5 tourne à 28 Hz — l'outil de 4 pouces frappe plus vite, celui de 5 pouces frappe plus fort, ce qui explique précisément la présence de la famille 5 pouces en haut de votre plage. Ensuite le recouvrement : le marteau K40 est donné pour 105–130 mm alors que le taillant K40 est proposé de 115 à 150 mm. Là où les deux plages se recoupent, vous êtes dans les clous, mais si votre plan de tir se situe entre le plafond de 130 mm de la classe 4 pouces et le plancher de 135 mm de la classe 5 pouces, arrêtez le diamètre du taillant en fonction du marteau que vous commandez réellement avant de vous engager.

Tous les marteaux ci-dessus appartiennent à la classe haute pression. Dans le granite, ce critère pèse davantage que dans une roche plus tendre : vous voulez que le marteau travaille en haut de sa plage de pression, pas en bas.

La hauteur du gradin détermine la classe de l'engin

La hauteur du gradin augmentée du sous-forage donne la profondeur de votre trou, et la profondeur maximale nominale d'un engin correspond à ce qu'il fore **en une seule passe**, sans arrêt pour ajouter des tiges. C'est ce chiffre qui sépare les classes :

Un gradin de granite classique de 15 à 20 m, majoré de 1,5 à 2 m de sous-forage, reste dans la classe des 25 m en une passe : KG430 en 90–152 mm ou KG520 en 105–152 mm, pesant respectivement 5 250 kg et 6 500 kg. Au-delà, le poids grimpe vite — le KT12 fore du 115–152 mm jusqu'à 28 m pour 17 500 kg, tandis que les KT11 et ZT11 atteignent 32 m en 90–140 mm et 90–130 mm. C'est autant une question de piste de roulage et de transport que de forage.

Une plage de diamètres plus large n'est pas systématiquement un avantage. Le KG430 couvre 90–152 mm, mais si votre plan de tir est figé à 115 mm, vous payez pour une amplitude que vous n'exploiterez jamais.

Dimensionner l'air à partir du marteau, puis valider sur la machine

C'est au niveau de l'air que les incompatibilités se cachent. Le marteau indique la pression et le débit dont il a besoin au front de taille ; la demande d'air spécifiée de la machine indique ce que l'ensemble doit fournir, y compris le retour annulaire qui évacue les débris hors du trou.

La consommation du marteau figure dans les tableaux ci-dessus : K40 à 5/9/14 m³/min sur sa plage de 1,2–2,0 MPa, K4 à 6/10/15, K5 à 7/14/19.

Nos associations recommandées :

Vérifiez la pression que votre compresseur maintient réellement par rapport à la plage nominale du marteau. Le K40 fonctionne entre 1,2 et 2,0 MPa — soit 12 à 20 bar. Une machine à 18 bar couvre le bas de cette plage avec de la marge et le haut tout juste ; ce sont les unités à 21 et 23 bar qui permettent à un marteau de 4 ou 5 pouces de tourner à pleine pression dans du granite dur, et c'est précisément la raison de les choisir. Des machines à plus basse pression existent dans la gamme — KSCY-550/13 à 13 bar et 15 m³/min — et nos machines plus petites leur sont associées ; c'est suffisant pour ces machines, mais ce n'est pas l'ensemble à monter derrière un K40 dans du granite.

Si le site est en altitude, signalez-le avant d'établir le devis. L'air raréfié réduit ce qu'un compresseur diesel peut fournir, et la solution est davantage de machine, pas un marteau différent. En savoir plus sur le forage en haute altitude.

Tiges et train de tiges

Le diamètre des tiges doit correspondre au trou et au filetage du marteau :

• **KG420B** — Φ64×3000 mm ou Φ76×3000 mm, marteau 3" (K3) / 4" (K4)
• **KG430** — Φ76×2000 mm + Φ76×3000 mm, marteau 4" (K4)
• **KG520** — Φ76×3000 mm ou Φ89×3000 mm, marteau 4" (K4)
• **KT12** — Φ76 ou Φ89×4000 mm, marteau 4" / 5"
• **KT11** — Φ64 ou Φ76×4000 mm, marteau 3" / 4"
• **KT9D** — Φ76×3000 mm, marteau 5"

Les dimensions de tiges en stock vont de 76 mm, 89 mm, 102 mm et 114 mm, avec les manchons de raccordement et les adaptateurs de queue. Le filetage n'est pas interchangeable : les K40 et K4 sont en API 2 3/8" REG, tandis que le K5 est proposé en 2 3/8" ou 3 1/2" REG. Commandez les adaptateurs de queue selon le filetage du marteau, et les tiges selon la longueur de train de tiges nécessaire — pas l'inverse.

Cinq erreurs à éviter

• **Choisir l'engin avant le diamètre du trou.** L'engin est la dernière décision : il doit porter le train de tiges et l'air, pas les définir.
• **Confondre profondeur en un seul passage et profondeur totale du trou.** Une capacité de 25 m s'entend pour un passage unique de 25 m. Au-delà, les gradins profonds imposent de passer dans la classe 17 000–17 500 kg pour atteindre 28–32 m.
• **Lire le débit du compresseur en négligeant la pression.** 19 m³/min à 18 bar et 19 m³/min à 25 bar correspondent à des ensembles différents, pour des marteaux différents.
• **Mélanger les familles d'outils.** Un marteau de 4 pouces sous un taillant de 5 pouces, c'est de l'énergie perdue. Marteau et taillant doivent rester dans la même série.
• **Croire qu'un marteau fond de trou supérieur fera l'affaire.** En bas de votre plage, oui : le KL511 couvre 64–127 mm jusqu'à 25 m avec un marteau hydraulique intégré HC150/HC160 et des tiges T45/T51×3660 mm à 10 bar de pression de service. Au-delà de 127 mm, vous achetez du marteau fond de trou — voir marteau fond de trou supérieur vs marteau fond de trou.

Ce qu'il nous faut

Le diamètre du trou et s'il est fixe ou variable ; la hauteur du gradin et le sous-forage ; le type de roche ; l'altitude du site ; et toute limite de poids machine imposée par les pistes de roulage. Ces cinq lignes nous permettent de désigner un engin, un marteau, un taillant, un compresseur et un train de tiges précis, plutôt qu'une brochure.