Foreuse pour puits d'eau sur chenilles
La WR750S est une foreuse entièrement hydraulique sur chenilles lourde conçue pour le forage de puits profonds de classe 750 m, l'approvisionnement en eau des zones minières et les formations complexes. Elle adopte une structure à mât télescopique, prend en charge des tiges de forage et des tubages de 6 m en opération directe, et est équipée d'une force de levage de 40 T, d'un moteur Weichai de 176 kW ainsi que de deux configurations de rotation à couple élevé, ce qui la rend adaptée aux projets exigeant une profondeur de forage, une capacité de manipulation du train de tiges et une stabilité de construction continue élevées.
Par rapport aux équipements de classe 600 m, la WR750S élargit davantage la portée des travaux sur les eaux souterraines profondes. Profondeur de forage maximale de 750 m, diamètre de forage de 105–450 mm, utilisable pour les projets où la nappe phréatique est plus profonde, où les aquifères superficiels sont instables ou nécessitant une marge de profondeur plus importante. Pour les régions nécessitant réellement le développement de sources d'eau profondes, ce niveau offre un espace de travail plus suffisant.
Le S du modèle signifie mât télescopique. En configuration de transport, le mât améliore le gabarit de transport de la machine et réduit la difficulté des transferts entre chantiers ; en configuration de travail, il prend toujours en charge l'utilisation directe de tiges de forage et de tubages de 6 m. Pour des puits profonds de classe 750 m, le nombre de raccords de tiges est très élevé ; les tiges longues réduisent considérablement les temps auxiliaires, ce qui confère une grande valeur pratique à la combinaison mât télescopique et tiges de 6 m.
Les documents recommandent des tiges de forage de 102 mm et prennent en charge une longueur de 6 m. À une profondeur de puits de classe 750 m, les tiges doivent non seulement supporter un poids propre plus important, mais aussi faire face au frottement des parois, au couple de rotation et à d'éventuels blocages locaux ; la résistance, l'état des filets et la rectitude des tiges sont donc essentiels. Pendant les travaux, un système d'inspection et de rotation des tiges doit être mis en place.
La force de levage de la WR750S atteint 40 T, avec une pression axiale de 6 T. À mesure que la profondeur du puits augmente, le poids du train de tiges et le frottement augmentent sensiblement ; une force de levage plus importante facilite les manœuvres normales de descente et de remontée, la récupération des marteaux fond de trou et une partie de la manipulation des tubages. En cas de résistance anormale à l'extraction, il convient d'abord de traiter par nettoyage du puits, extraction lente et évaluation de l'état du trou, plutôt que de considérer la force de levage maximale comme la seule solution.
Le système de rotation peut adopter une configuration de 13000 / 6500 N·m ou de 15000 / 7500 N·m, avec une vitesse de rotation maximale de 95 / 190 r/min. Une réserve de couple plus importante convient mieux aux grands diamètres, aux roches dures et aux sections à frottement élevé, tandis qu'une vitesse plus élevée convient aux phases de forage à résistance relativement faible. La configuration finale de rotation doit être déterminée en fonction du diamètre, de l'outillage et des principales couches rocheuses.
La WR750S est équipée d'un moteur Weichai de 176 kW, qui alimente la rotation, l'avance, le déplacement sur chenilles, les stabilisateurs et les circuits hydrauliques auxiliaires. Les projets de puits profonds de classe 750 m, avec des cycles longs et une forte proportion de roche dure, exigent une réserve de puissance et une capacité de refroidissement plus élevées ; il convient donc d'entretenir en priorité le filtre à air, le radiateur, le circuit de carburant et la température de l'huile hydraulique.
La vitesse de levage rapide est de 31 m/min et la vitesse d'avance rapide de 65 m/min, principalement utilisées pour la manipulation des tiges, le retour de la tête motrice et les mouvements auxiliaires. Dans les projets de classe 750 m, bien que chaque temps non productif soit court, leur accumulation affecte sensiblement le délai ; les mouvements rapides associés aux tiges de 6 m permettent donc d'augmenter le temps de travail effectif de la machine.
Pour les terres agricoles, vergers et grands projets agricoles où la nappe est profonde, une foreuse de classe 750 m offre une plus grande marge de profondeur de recherche d'eau. Les tiges de 6 m réduisent le nombre de raccords et conviennent à la construction continue de plusieurs puits profonds. Le diamètre et la profondeur réels du puits doivent être conçus en fonction de l'aquifère, du débit de la pompe et de l'échelle d'irrigation.
La WR750S peut être utilisée pour les projets d'approvisionnement en eau des zones rurales, communautés isolées, écoles et infrastructures où la nappe est profonde. Les 750 m ne sont pas une profondeur cible nécessaire pour tous les projets, mais la capacité maximale de référence de l'équipement. Avant le début des travaux, il convient de déterminer un horizon cible plus raisonnable sur la base des données hydrogéologiques régionales.
Les usines, parcs industriels, grands camps de chantier et projets d'infrastructure peuvent nécessiter une source d'eau souterraine stable à long terme. La WR750S peut être utilisée pour des puits d'eau auxiliaires de production de profondeur moyenne à grande, le lavage d'équipements et les puits d'approvisionnement industriel général. Pour les projets de pompage à long terme, la structure du puits, la conception des crépines et le choix de la pompe sont aussi importants que le forage lui-même.
Les zones minières présentent souvent des roches dures, des terrains accidentés, des emplacements dispersés et un manque d'eau. La structure sur chenilles, la force de levage de 40 T et la puissance de 176 kW de la WR750S conviennent mieux au forage de puits profonds en zone minière ; elle peut être utilisée pour l'approvisionnement en eau domestique des mines, l'abattage des poussières, le lavage des équipements et l'eau de production auxiliaire.
La profondeur de classe 750 m confère également à l'équipement une certaine capacité de forage pour de grands puits d'abaissement de nappe. Les projets d'abaissement en zone minière et en travaux doivent concevoir l'emplacement, l'espacement, le diamètre et le débit de pompage en fonction des données hydrogéologiques ; la foreuse réalise le forage, mais ne remplace pas un plan d'abaissement complet.
La pression de travail recommandée est de 1,6–6 MPa, avec une consommation d'air de 16–75 m³/min, compatible avec les marteaux fond de trou DTH à moyenne et haute pression. En puits profond, grand diamètre et haute altitude, il est particulièrement important que le débit du compresseur soit suffisant. Si la pression est atteinte mais le débit insuffisant, un impact insuffisant et des difficultés d'évacuation des débris peuvent persister.
Après être entré dans une roche dure relativement intacte, le forage peut être réalisé avec des marteaux fond de trou à moyenne et haute pression. En roche dure, il convient de surveiller la lubrification du marteau fond de trou, l'usure du trépan et la propreté du fond du trou. Dans un puits profond de classe 750 m, si l'évacuation des débris est mauvaise, les sédiments et le rebroyage augmentent sensiblement le couple et la consommation d'énergie ; un nettoyage continu du trou est donc essentiel.
La roche altérée est facile à forer, mais la stabilité des parois est médiocre ; les formations alternant tendre et dur entraînent des variations fréquentes de la charge de rotation et de la résistance à l'avance. Pendant les travaux, il convient d'ajuster en temps utile la rotation, l'avance et la fréquence de nettoyage, et si nécessaire d'utiliser un tubage pour les sections supérieures instables afin de réduire les risques sur les parois lors des phases profondes ultérieures.
La WR750S prend en charge le forage rotatif à la boue. Pour les couches supérieures de sol, argile, sable et gravier, il faut traiter en priorité la stabilisation des parois et l'évacuation des débris ; une pompe à boue et un tubage peuvent être utilisés pour établir une section de puits stable, puis passer au marteau fond de trou dans la roche. Pour un puits profond de 750 m, la stabilité des sections supérieures est particulièrement importante.
Les zones fracturées peuvent provoquer des chutes de blocs, des rétrécissements, des pertes d'air et des coincements. Après être entré dans ces sections, il convient de réduire l'avance, de maintenir un nettoyage continu et d'utiliser selon le cas un tubage, de la mousse ou d'autres méthodes auxiliaires. En cas de perte de débit d'air importante, il faut déterminer s'il existe de grandes fissures et 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 et le fonctionnement du marteau fond de trou. Il convient d'enregistrer la profondeur des principales couches productrices et d'ajuster l'alimentation en air, le nettoyage et le tubage en fonction du débit de jaillissement. Lors de la réalisation du puits, il faut également installer des crépines et des sections d'étanchéité selon la distribution des aquifères.
La vitesse de déplacement est d'environ 3 km/h, avec un angle de montée maximal de référence de 21°. Le châssis sur chenilles convient aux routes minières, aux terrains graveleux et aux sols généralement irréguliers. Comme la machine pèse environ 14 T, il convient de vérifier la portance des routes et des plateformes avant tout transfert, et de contrôler strictement les risques de déplacement sur sol meuble, pentes et zones glissantes.
La course des stabilisateurs hydrauliques est de 1,6 m, utilisable pour la mise à niveau et la stabilisation de l'équipement. Les travaux de forage profond de classe 750 m durent longtemps et le mât supporte durablement le train de tiges et les charges de rotation ; l'horizontalité de la machine et le contrôle de l'enfoncement des stabilisateurs sont donc très importants. Sur sol meuble, des plaques de calage de surface suffisante doivent être utilisées.
La force de levage du treuil auxiliaire est de 2,5 T, utilisable pour la manutention des marteaux fond de trou, des tiges, des outils de tubage et des accessoires de chantier. Les outils des projets de puits profonds sont plus lourds ; une utilisation raisonnable du treuil réduit la manutention manuelle, mais les charges nominales et les exigences de sécurité de levage doivent être respectées.
Le poids de la machine est d'environ 14 T et ses dimensions hors tout d'environ 6,64 × 2,25 × 2,67 m. Lors d'un transport entre projets, il convient de vérifier la charge du porte-char, les limitations de largeur et de hauteur routières et les points de fixation de l'équipement ; le mât télescopique doit être en position verrouillée fiable, et les tiges de 6 m et les tubages doivent être fixés séparément.
Selon les formations et les projets, des pompes à boue, pompes centrifuges, génératrices et pompes à mousse peuvent être optionnelles. Les projets comportant de nombreuses couches meubles dépendent davantage du système de boue, les puits profonds en roche dure dépendent davantage d'un compresseur à grand débit et d'un marteau fond de trou, et les formations à forte perte d'air peuvent nécessiter l'aide de mousse. Une configuration raisonnable est plus utile que l'accumulation de tous les accessoires.
Avant chaque début de poste, il convient de vérifier le moteur, le système hydraulique, le mât télescopique, les chenilles, les stabilisateurs, le treuil, les tuyaux d'air haute pression et les tiges de forage ; pendant le forage profond, enregistrer en continu la pression d'air, le couple, les débris remontés, les venues d'eau et la résistance à l'extraction ; lors de l'utilisation de tiges et de tubages de 6 m, il faut confirmer que le mât est complètement déployé et verrouillé de manière fiable, et arrêter la machine pour inspection en cas de tendance anormale.
En raison des différences de conditions géologiques réelles, d'outillage de fond, d'angle de forage et de méthodes opératoires, l'efficacité de forage, la profondeur et le résultat final de réalisation du puits doivent être conformes aux conditions du site.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Paramètres de base | |
| Modèle | WR750S |
| Type d'équipement | Foreuse de puits d'eau entièrement hydraulique sur chenilles à mât télescopique |
| Profondeur de forage maximale | 750 m |
| Diamètre de forage | 105–450 mm |
| Formations applicables | Formations meubles et formations rocheuses |
| Configuration des tiges et du mât | |
| Structure du mât | Mât télescopique |
| Longueur des tiges | 6 m |
| Diamètre de tige recommandé | 102 mm |
| Adaptabilité au tubage | Prise en charge de tubages de 6 m en opération directe |
| Système de rotation et d'avance | |
| Pression axiale | 6 T |
| Force de levage | 40 T |
| Vitesse de levage rapide | 31 m/min |
| Vitesse d'avance rapide | 65 m/min |
| Couple de rotation maximal | 13000 / 6500 N·m ou 15000 / 7500 N·m |
| Vitesse de rotation maximale | 95 / 190 r/min |
| Force de levage du treuil auxiliaire | 2,5 T |
| Course des stabilisateurs hydrauliques | 1,6 m |
| Compatibilité du système pneumatique | |
| Pression de travail recommandée | 1,6–6 MPa |
| Consommation d'air recommandée | 16–75 m³/min |
| Marteaux fond de trou compatibles | Séries à moyenne et haute pression |
| Système de puissance | |
| Marque du moteur | Weichai |
| Puissance du moteur | 176 kW |
| Déplacement et paramètres généraux | |
| Vitesse de déplacement | 3 km/h |
| Angle de montée maximal | 21° |
| Poids de la machine | 14 T |
| Dimensions hors tout | 6,64 × 2,25 × 2,67 m |
| Méthodes de forage | |
| Forage rotatif hydraulique à entraînement supérieur | Adapté aux puits d'eau profonds courants et aux forages de différents diamètres |
| Forage au marteau fond de trou DTH | Adapté à la roche altérée, à la roche fissurée et à la roche dure intacte |
| Forage rotatif à la boue | Adapté aux couches de sol, argile, sable et autres couvertures meubles |
| Accessoires en option | |
| Pompe à boue | En option |
| Pompe centrifuge | En option |
| Génératrice | 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 grandes zones de culture |
| Approvisionnement en eau industriel | Usines, parcs industriels et projets d'infrastructure |
| Approvisionnement en eau des zones minières | Eau domestique des mines, abattage des poussières, production auxiliaire et approvisionnement des camps |
| Projets d'abaissement de nappe | Forage d'abaissement en zone minière et pour certains grands travaux |
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