Foreuse pour puits d'eau sur chenilles
Le WR600S est une foreuse entièrement hydraulique sur chenilles conçue pour les puits d'eau profonds de 600 m et les projets d'eaux souterraines à forte charge. Elle adopte une structure de mât télescopique, prend en charge des tiges de forage de 6 m et est équipée d'une force de levage de 35 T, d'un couple de rotation bi-mode de 12000 / 6000 N·m et d'un moteur Cummins de 132 kW. Par rapport aux équipements de 500 m, le WR600S met davantage l'accent sur le contrôle de la garniture de forage en puits profond, les opérations continues de longue durée et la stabilité dans les formations complexes. Il convient aux puits profonds ruraux, à l'irrigation agricole, à l'approvisionnement en eau industriel, à l'approvisionnement en eau des zones minières et au développement général des eaux souterraines profondes.
Profondeur de forage maximale de 600 m, diamètre de forage de 105–400 mm. Pour les zones où la nappe phréatique est profonde, les aquifères peu profonds sont instables ou nécessitent une marge de construction plus importante, le WR600S offre une plage d'application plus large que les modèles de 300–500 m. La profondeur réelle du puits doit être déterminée en fonction des conditions hydrogéologiques locales et de la position de l'aquifère ; il n'est pas recommandé de considérer la profondeur de forage maximale comme un objectif fixe pour tous les projets.
Le S dans le nom du modèle signifie mât télescopique. En opération, il permet d'utiliser directement des tiges de forage de 6 m, réduisant le nombre de raccords lors du forage profond ; en transport, la structure télescopique améliore l'encombrement de la machine, facilitant le chargement et le transfert. Pour un forage de 600 m, le nombre de raccords est très élevé, et les tiges longues peuvent réduire sensiblement les temps auxiliaires ; la structure du mât a donc un impact majeur sur l'efficacité globale du chantier.
Diamètres de tiges recommandés : 89 / 102 mm, longueur de tige : 6 m. Dans un forage de 600 m, le poids des tiges, la charge sur les filets et le frottement contre la paroi augmentent nettement. Le choix des tiges ne doit donc pas se limiter aux dimensions : il faut aussi considérer le matériau, la résistance des connexions, les spécifications du marteau fond de trou et le diamètre principal. Pendant les travaux, vérifier régulièrement l'usure des filets et la flexion des tiges.
La force de levage du WR600S atteint 35 T, avec une poussée axiale de 6 T. En forage profond, le poids propre des tiges, le frottement contre la paroi, le poids du tubage et les réductions locales de diamètre augmentent la charge de remontée. Une capacité de levage supérieure facilite les manœuvres normales de descente et remontée, la récupération du marteau fond de trou et certaines opérations de tubage. Si la résistance à la remontée devient anormalement élevée, il faut d'abord nettoyer le trou et évaluer l'état de la paroi, plutôt que de forcer en s'appuyant directement sur la capacité de levage maximale.
Le couple maximal du système de rotation est de 12000 / 6000 N·m, correspondant à des vitesses maximales de 90 / 180 tr/min. Les grands diamètres, les roches dures et les sections à fort frottement conviennent mieux au mode basse vitesse et couple élevé ; lorsque la résistance est faible ou la charge de l'outil plus légère, une vitesse plus élevée peut être choisie. L'ajustement doit se faire dynamiquement en fonction du trépan, du marteau fond de trou, de l'évacuation des débris et de la charge de rotation.
La remontée et l'avance rapides servent principalement au retour de la tête d'entraînement, au raccordement des tiges et à d'autres mouvements hors forage, ce qui réduit les temps auxiliaires. L'efficacité de forage de référence indiquée est de 10–35 m/h ; la vitesse réelle de pénétration dans la roche dépend toujours de la dureté de la formation, du diamètre, du marteau fond de trou, du débit du compresseur et de la méthode opératoire.
Pour les terres agricoles, vergers et zones de culture à grande échelle où la nappe est profonde, un équipement de 600 m offre une plus grande marge de profondeur pour la recherche d'eau. Les tiges de 6 m conviennent au forage continu de plusieurs puits moyennement profonds, en réduisant la fréquence des raccords. Lors de la réalisation du puits, le diamètre et la structure du puits doivent être déterminés en fonction de la surface irriguée, du débit prévu, des dimensions du tubage et du type de pompe.
Dans les villages et zones isolées où l'approvisionnement centralisé est insuffisant ou la nappe profonde, le WR600S peut être utilisé pour les puits d'approvisionnement villageois, les écoles, les dispensaires et le développement des eaux souterraines de petites communautés. La profondeur de forage de 600 m offre une plus grande couverture des formations, mais la profondeur finale doit toujours être déterminée par les données hydrogéologiques et l'aquifère productif réel.
Les usines, parcs industriels, camps de chantier et projets d'infrastructure peuvent nécessiter une source d'eau souterraine stable à long terme. Le WR600S peut être utilisé pour l'eau auxiliaire de production, le lavage des équipements, l'eau de chantier et les puits d'approvisionnement industriel général. Pour les projets de pompage à long terme, il convient de concevoir raisonnablement le tubage, les crépines et le type de pompe après forage, en fonction de l'aquifère et du débit.
Les zones minières présentent souvent une forte proportion de roches dures, des routes complexes et des emplacements dispersés. Le châssis sur chenilles, la puissance de 132 kW et la force de levage de 35 T du WR600S le rendent plus adapté au forage profond en zone minière ; il peut être utilisé pour l'approvisionnement en eau des camps miniers, l'abattage des poussières, le lavage des équipements et l'eau auxiliaire de production. Pour les projets de rabattement de nappe en zone minière, une étude hydrologique spécifique doit être réalisée.
Pour le forage DTH, la pression de service recommandée est de 1,2–3,5 MPa, avec une consommation d'air de 16–55 m³/min. Dans un forage profond de 600 m, l'air comprimé assure non seulement l'impact, mais aussi l'évacuation des débris au fond du trou. Lorsque la profondeur augmente, que le diamètre s'accroît, que la roche durcit ou que l'altitude s'élève, le débit réel nécessaire peut augmenter ; le compresseur doit donc être adapté individuellement à chaque projet.
Dans les roches dures relativement intactes, un marteau fond de trou à pression moyenne ou élevée peut être utilisé. En conditions de roche dure, il faut assurer la lubrification du marteau, un débit d'air stable et une évacuation rapide des débris. Si les débris de retour diminuent nettement, que le couple augmente ou que la pression d'air fluctue, il faut nettoyer le trou et vérifier l'état du trépan et du marteau fond de trou.
Les roches altérées permettent souvent une pénétration rapide, mais la paroi du trou peut s'ébouler et se réduire. Les formations alternant dur et tendre provoquent des variations fréquentes du couple de rotation et de la résistance à l'avancement ; il faut ajuster en temps utile la rotation, l'avance et la fréquence de nettoyage. Si la couche altérée supérieure est épaisse, un tubage peut être utilisé pour stabiliser la partie supérieure du trou et réduire les problèmes de paroi en fin de forage profond.
Le WR600S prend en charge le forage rotary à la boue. Dans les couches supérieures de sol, d'argile, de sable et de gravier, il faut privilégier la stabilisation du trou, l'évacuation des débris et la protection de la paroi ; on peut utiliser de la boue, un tubage ou d'autres méthodes de soutènement. Le passage au forage DTH après être entré dans une roche plus stable est plus favorable à la qualité du puits profond.
Les zones broyées sont sujettes aux éboulements, aux réductions de diamètre, aux pertes d'air et au coincement. Il faut réduire l'avance trop rapide, maintenir un nettoyage continu et utiliser de la mousse ou un tubage selon la situation. Si les pertes d'air sont importantes, il faut évaluer les fractures et les cavités plutôt que d'augmenter simplement la pression du compresseur.
Après être entré dans l'aquifère principal, l'eau souterraine modifie l'évacuation des débris du marteau fond de trou et l'état de pression dans le trou. Il faut enregistrer la profondeur des principales venues d'eau et ajuster l'alimentation en air, le nettoyage et le tubage en fonction du débit. Lors de la réalisation du puits, les crépines et les sections d'étanchéité doivent être disposées rationnellement selon la position de l'aquifère.
La vitesse de déplacement de l'équipement est d'environ 3 km/h, avec une pente maximale de référence de 21°. Le châssis sur chenilles convient aux terrains graveleux, aux routes minières et aux sols généralement irréguliers. Comme le poids total atteint 12,5 T, il faut vérifier avant tout transfert la portance du sol, la pente et l'état glissant ; éviter de rouler directement à forte charge sur un sol meuble.
La course des vérins hydrauliques est de 1,6 m, ce qui permet de mettre à niveau et de stabiliser la machine. Un forage de 600 m dure plus longtemps, et la stabilité de l'ensemble influe directement sur les efforts du mât et le contrôle de la déviation. Sur sol meuble, utiliser des plaques d'appui pour répartir uniformément la charge et éviter tout tassement après une longue période de travail.
Le WR600S utilise un moteur Cummins de 132 kW pour alimenter la rotation, l'avance, le déplacement sur chenilles et les circuits hydrauliques auxiliaires. Le forage profond, en roche dure et à grand diamètre dure longtemps ; il faut renforcer l'entretien du refroidissement moteur, du filtre à air et du circuit de carburant. Sur les projets très poussiéreux, augmenter la fréquence de nettoyage du radiateur et des filtres.
La force de levage du treuil auxiliaire est de 2,5 T ; il peut servir à manutentionner les marteaux fond de trou, les tiges, les outils de tubage et autres accessoires de chantier. Les projets de 600 m impliquent des outils plus lourds ; l'utilisation du treuil réduit la pénibilité, mais il faut respecter la charge nominale et tenir le personnel à l'écart des charges suspendues et de la direction des câbles.
Le poids total est d'environ 12,5 T et les dimensions hors tout d'environ 6,73 × 2,1 × 2,63 m. Pour le transport, prévoir un plateau adapté à la charge, à la largeur et à la hauteur autorisées, et vérifier le verrouillage du mât télescopique, les points de fixation de la machine et l'arrimage des tiges. À l'arrivée sur site, prévoir un espace suffisant pour le déploiement du mât.
Des pompes à boue, pompes centrifuges, générateurs et pompes à mousse peuvent être sélectionnés selon la formation du projet. Les projets à forte proportion de couches meubles privilégient le système de boue ; les projets en roche dure associent principalement le compresseur et le marteau fond de trou ; les formations à fortes pertes d'air peuvent utiliser de la mousse en assistance. Une configuration adaptée aux conditions réelles permet de réduire les investissements inutiles.
Avant chaque prise de poste, vérifier le moteur, le système hydraulique, le mât télescopique, les chenilles, les vérins, le treuil auxiliaire et les conduites d'air haute pression ; pendant le forage profond, enregistrer en continu les variations de pression d'air, de couple, de retour des débris, de retour d'eau et de résistance à la remontée ; avec des tiges de 6 m, s'assurer que le mât est complètement déployé et verrouillé de manière fiable, et arrêter la machine pour inspection en cas d'anomalie.
En raison des différences de conditions géologiques réelles, d'outils dans le trou, d'angle de forage et de méthode opératoire, l'efficacité de forage, la profondeur et la qualité finales du puits doivent être confirmées sur la base des conditions du chantier.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Paramètres de base | |
| Modèle | WR600S |
| Type d'équipement | Foreuse de puits d'eau entièrement hydraulique sur chenilles à mât télescopique |
| Profondeur de forage maximale | 600 m |
| Diamètre de forage | 105–400 mm |
| Formations applicables | Formations meubles et rocheuses |
| Configuration des tiges et du mât | |
| Structure du mât | Mât télescopique |
| Longueur des tiges | 6 m |
| Diamètre de tige recommandé | 89 / 102 mm |
| Adaptabilité au tubage | Tubage de 6 m configurable selon le projet |
| Système de rotation et d'avance | |
| Poussée axiale | 6 T |
| Force de levage | 35 T |
| Vitesse de remontée rapide | 33 m/min |
| Vitesse d'avance rapide | 55 m/min |
| Couple de rotation maximal | 12000 / 6000 N·m |
| Vitesse de rotation maximale | 90 / 180 tr/min |
| Force de levage du treuil auxiliaire | 2,5 T |
| Course des vérins hydrauliques | 1,6 m |
| Système pneumatique | |
| Pression de service recommandée | 1,2–3,5 MPa |
| Consommation d'air recommandée | 16–55 m³/min |
| Marteaux fond de trou compatibles | Séries à pression moyenne et élevée |
| Système d'entraînement | |
| Marque du moteur | Cummins |
| Puissance du moteur | 132 kW |
| Déplacement et paramètres généraux | |
| Vitesse de déplacement | 3 km/h |
| Pente maximale | 21° |
| Poids total | 12,5 T |
| Dimensions hors tout | 6,73 × 2,1 × 2,63 m |
| Méthodes de forage | |
| Forage rotary hydraulique à tête d'entraînement | Adapté aux puits d'eau conventionnels et aux différents diamètres |
| Forage DTH au marteau fond de trou | Adapté aux roches altérées, fracturées et dures intactes |
| Forage rotary à la boue | Adapté aux sols, argiles, sables et autres couches meubles |
| Accessoires en option | |
| Pompe à boue | En option |
| Pompe centrifuge | En option |
| Générateur | En option |
| Pompe à mousse | En option |
| Applications typiques | |
| Puits d'eau profonds | Développement des eaux souterraines profondes rurales, communautaires, industrielles et générales |
| Irrigation agricole | Terres agricoles, vergers, serres et zones de culture à grande échelle |
| Approvisionnement en eau industriel | Usines, parcs, camps de chantier et projets d'infrastructure |
| Approvisionnement en eau des zones minières | Eau domestique des mines, abattage des poussières, lavage des équipements et eau auxiliaire de production |
| Projets d'eaux souterraines | Études des eaux souterraines, vérification en puits profond et forages hydrogéologiques généraux |
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