Dans la documentation du WR750S, la force de levage est indiquée comme 40 T, et le même paragraphe ajoute une restriction : en cas de résistance anormale à l'extraction, il convient de traiter d'abord par curage, extraction lente et évaluation de l'état du trou, afin d'éviter de considérer la force de levage maximale comme la seule solution. Cette phrase trace déjà la limite. Lire 40 T comme « quoi qu'il arrive dans le trou, on peut tout extraire » revient à prendre la capacité de remontée pour la solution globale aux problèmes de trou.
La force de levage est une valeur de capacité de l'équipement, tandis que les situations dans le trou sont un ensemble de phénomènes. Les deux ne sont pas au même niveau. Ci-dessous, en se basant sur les données publiées du WR750S, décomposons la question.
À quelles actions correspond 40 T du côté de l'équipement
La documentation publique du WR750S précise : force de levage 40 T, pression axiale 6 T, profondeur de forage maximale 750 m, diamètre de forage 105–450 mm, tiges de forage recommandées de 102 mm, support de tiges de 6 m et tubage de 6 m en travail direct. La valeur de 40 T s'applique principalement à la direction de remontée, et les actions concernées peuvent être classées en plusieurs catégories :
- Lors des remontées et descentes normales, supporter le poids de l'ensemble du train de tiges, ainsi que les opérations de levage lors du vissage/dévissage des tiges de 6 m une par une ;
- La remontée et la récupération des outils de fond tels que marteaux fond de trou et trépans ;
- La remontée et la descente d'une partie du tubage et son traitement ;
- La marge disponible pour traiter une partie de la résistance à l'extraction.
Le point commun de ces éléments : ce sont des actions de remontée que l'équipement doit effectuer selon les procédures normales. 40 T fournit une marge pour ces actions, mais pas pour toutes les anomalies dans le trou.
Les situations dans le trou ne relèvent pas toutes de la « remontée »
En listant les problèmes courants dans le trou selon les descriptions figurant dans la documentation du WR750S, on constate qu'ils relèvent de différents maillons :
| Situation dans le trou | Maillon de traitement correspondant dans la documentation |
|---|---|
| Évacuation des débris difficile, sédiments et rebroyage | Curage continu, propreté du fond et paramètres d'alimentation en air |
| Chutes de blocs dans les zones fracturées, rétrécissement, fuites d'air, coincement | Réduction de la poussée, maintien du curage, utilisation si nécessaire de tubage, mousse ou autres auxiliaires |
| Roche altérée et alternance de terrains durs et tendres | Ajustement de la rotation, de la poussée et de la fréquence de curage, tubage des sections instables en partie supérieure |
| Aquifères et zones de fortes venues d'eau | Enregistrement de la profondeur des couches productrices, ajustement de l'alimentation en air, du curage et du tubage |
Aucune de ces lignes n'est résolue directement par la force de levage. Elles sont respectivement prises en charge par le curage, le soutènement, le tubage, les paramètres d'alimentation en air et les procédures de forage. La force de levage ne peut s'exercer que si le train de tiges peut remonter librement ; une fois que la paroi du trou coince l'outil, la force appliquée vers le haut se heurte à la contrainte de la paroi, et non à un manque de force de levage.
Une profondeur de 750 m détermine la structure de charge que doit affronter 40 T
La documentation du WR750S indique qu'à une profondeur de 750 m, les tiges de forage doivent non seulement supporter un poids propre plus important, mais aussi faire face au frottement de la paroi, au couple de rotation et à d'éventuels blocages locaux ; c'est pourquoi la résistance des tiges, l'état des filets et la rectitude sont très importants, et un système d'inspection et de rotation des tiges doit être mis en place pendant les travaux. Ce passage montre que 40 T fait face à une charge cumulée : poids propre de la colonne + frottement de la paroi + blocage local, et toute variation de chacun de ces éléments modifie la force réelle nécessaire à la remontée.
Dans le même document, le système de rotation peut adopter deux configurations : 13000 / 6500 N·m ou 15000 / 7500 N·m, avec une vitesse de rotation maximale de 95 / 190 tr/min ; pression de travail recommandée 1,6–6 MPa, consommation d'air 16–75 m³/min. Ces valeurs concernent respectivement la rotation et l'alimentation en air, et ne sont pas du même type que 40 T. C'est en les considérant ensemble que l'on obtient la structure de charge lors du forage profond.
L'ordre de traitement déjà indiqué dans la documentation
Juste après 40 T, la documentation du WR750S donne une recommandation opérationnelle : il convient de traiter d'abord par curage, extraction lente et évaluation de l'état du trou. L'ordre de ces trois actions mérite attention : d'abord le curage, puis l'extraction lente, tout en évaluant l'état du trou. Le curage résout les problèmes de sédiments et de rebroyage qui peuvent modifier les conditions dans le trou ; l'extraction lente permet de sonder l'origine de la résistance sans appliquer directement la force de levage maximale ; l'évaluation de l'état du trou permet de distinguer si la résistance provient du frottement, d'une chute de blocs ou d'un rétrécissement.
La documentation précise également que si la perte de débit d'air est importante, il faut déterminer s'il existe de grandes fissures et cavités, plutôt que d'augmenter simplement la pression du compresseur. Cette logique de jugement est la même que pour la force de levage : augmenter une valeur unique n'est pas la solution à toutes les situations dans le trou.
Quelles conclusions ne peuvent pas être tirées de la seule valeur de 40 T
- On ne peut pas en déduire que « toutes les situations dans le trou peuvent être gérées ». La documentation elle-même indique qu'en cas de résistance anormale à l'extraction, il faut d'abord traiter par curage, extraction lente et évaluation de l'état.
- On ne peut pas en déduire que 40 T correspond à une profondeur de trou spécifique. Dans la documentation, 750 m est la profondeur de référence maximale, la plage de diamètres est de 105–450 mm, et la charge du train de tiges varie selon le diamètre, les spécifications des tiges et les conditions de paroi.
- On ne peut pas en déduire que 40 T peut remplacer le soutènement ou le tubage. Le traitement des zones fracturées, de roche altérée et d'aquifères est décrit respectivement dans les sections sur le tubage, la mousse et la structure de complétion.
- On ne peut pas confondre 40 T et la pression axiale de 6 T comme une capacité dans une même direction. La pression axiale s'applique vers le bas, la force de levage vers le haut.
Sur cette machine, les autres valeurs associées à 40 T
La documentation du WR750S liste également : force de levage du treuil auxiliaire 2,5 T, vitesse de déplacement sur chenilles environ 3 km/h, angle de montée maximal de référence 21°, course des vérins hydrauliques 1,6 m, poids total d'environ 14 T, dimensions hors tout d'environ 6,64 × 2,25 × 2,67 m, moteur Weichai de 176 kW, vitesse de remontée rapide 31 m/min, vitesse d'avance rapide 65 m/min. Ces valeurs correspondent chacune à différentes parties de l'équipement. Le treuil auxiliaire sert au transport des marteaux fond de trou, des tiges, des outils de tubage et des accessoires de chantier, et sa charge nominale est distincte de celle du levage principal ; la vitesse de remontée rapide influe sur le temps des opérations auxiliaires, non sur l'ampleur de la force de levage.
Isoler 40 T de cet ensemble de valeurs pour l'amplifier fait perdre sa place dans l'ensemble de la machine.
Pour juger si la force de levage est suffisante, quelles données complémentaires sont nécessaires
Le contenu publié sur ce site pour le WR750S permet d'expliquer le type d'actions auxquelles correspond la force de levage et sa valeur numérique, mais pour juger si 40 T suffit pour un projet spécifique, il faut des données côté projet : diamètre cible et structure de complétion, spécifications et longueur totale des tiges réellement descendues, stabilité de la paroi des principales couches rocheuses, nécessité et profondeur de tubage, données hydrogéologiques de la zone de travaux. Ces éléments ne relèvent pas de la documentation produit existante et doivent être confirmés au cas par cas pour chaque projet.
La force de levage est une valeur du côté de l'équipement, les situations dans le trou sont un ensemble de conditions du côté du projet. Prendre la valeur de la première comme conclusion générale pour les secondes est un trop grand écart.