Lorsqu'un projet d'exploration profonde discute de l'équipement, la question « jusqu'à quelle profondeur forer » est souvent placée en premier. Mais le 1200 m figurant dans la fiche technique d'une foreuse et la ligne d'extension en profondeur du gisement à contrôler dans le design géologique ne désignent pas la même grandeur. Les données publiques du CR1200P indiquent dans le même paragraphe une profondeur de référence de 1500 m en BQ, 1200 m en NQ et 700 m en HQ ; ces trois lignes représentent la même capacité de forage exprimée dans trois diamètres de carottage. Entre l'objectif de contrôle du gisement et le niveau de profondeur, deux étapes de jugement sont nécessaires avant de pouvoir associer une valeur concrète.
1、Première étape : convertir l'objectif de contrôle du gisement en exigences de profondeur et d'angle
Lorsque le gisement passe d'un contrôle peu profond à un contrôle profond, la mission géologique s'écrit généralement sous forme de plusieurs exigences vérifiables : l'intervalle de minéralisation en profondeur à contrôler, la nécessité ou non de traverser une deuxième zone minéralisée, la relation angulaire entre la position du trou et le pendage du gisement, et la nécessité pour un forage unique de couvrir une extension périphérique. Ces exigences ne correspondent pas directement aux paramètres de la foreuse, mais elles déterminent trois choses : la profondeur minimale du trou, la plage de déviation, et le choix entre carottage continu ou vérification par segments.
Le CR1200P annonce des angles de forage de 45°–90°, ce qui signifie qu'il peut réaliser des trous verticaux ou des trous inclinés selon le pendage du gisement. Si l'objectif de contrôle est de vérifier une structure profonde ou un corps anomal plus profond, la proportion de trous inclinés augmentera souvent ; s'il s'agit seulement de prolonger vers le bas la limite d'extension d'un gisement existant, les trous verticaux restent utilisables. Une fois l'angle fixé, la profondeur, la charge du train de tiges et l'implantation du site ont une base.
2、Deuxième étape : le diamètre de carottage détermine la ligne de profondeur à consulter
Dans les données de ce site, les spécifications du CR1200P sont indiquées en trois niveaux : BQ 1500 m, NQ 1200 m, HQ 700 m. Dans de nombreuses discussions, « niveau 1200 m » est traité comme un attribut fixe de l'équipement, alors que ce chiffre correspond à la valeur de référence en diamètre NQ. Le BQ, plus petit, permet une profondeur de référence allant jusqu'à 1500 m ; le HQ, plus grand, descend à 700 m sur la même machine. Ces trois niveaux ne sont pas une relation de mise à niveau, mais le résultat de la répartition de la même puissance et de la même capacité de levage entre différents systèmes de carottage.
L'ordre de jugement doit donc être inversé : déterminer d'abord le diamètre de carottage à partir de la précision de contrôle du gisement et des besoins en échantillons, puis revenir au tableau des spécifications pour trouver la profondeur correspondante. Si le projet exige un carottage HQ sur toute la longueur, la ligne de profondeur de référence indique 700 m, ce qui n'entre pas en conflit avec 1200 m, mais se situe dans un autre niveau de diamètre.
| Diamètre de carottage | Profondeur de référence | Angle de forage requis |
|---|---|---|
| BQ | 1500 m | 45°–90° |
| NQ | 1200 m | 45°–90° |
| HQ | 700 m | 45°–90° |
3、Troisième étape : plusieurs groupes de valeurs à vérifier pour valider le niveau de profondeur
Une fois le diamètre et la profondeur choisis, la capacité à atteindre réellement cette profondeur dépend de la cohérence de plusieurs groupes de paramètres. Les valeurs fournies par les données du CR1200P doivent être lues ensemble, et non citées isolément.
Rotation et axial : 1360 N·m et 130 kN ont chacun leur rôle
Le couple maximal de la tête d'entraînement est de 1360 N·m, la vitesse maximale de 1500 tr/min, avec un moteur à pistons axiaux à cylindrée variable et transmission par engrenages ; la tête d'entraînement peut osciller ou se déplacer latéralement. Le système d'avance a une course de 1,8 m, une force de poussée de 67 kN et une force de levage de 130 kN. Le couple contraint la capacité de rotation nécessaire pour faire tourner le train de tiges, tandis que la force de levage contraint la marge axiale nécessaire pour extraire le train de tiges du trou et gérer les frottements et les coincements. Les besoins en vitesse et en couple varient fortement selon les phases du forage profond ; les données indiquent également qu'il convient d'ajuster dynamiquement selon la lithologie, le diamètre du trou et la charge du train de tiges.
Treuil et câble : capacité de 1400 m et câble en acier de 6 mm
La capacité du treuil est de 1400 m, avec un câble en acier de 6 mm, une vitesse de levage de 116 m/min, une force de levage à tambour vide de 14,5 kN et à tambour plein de 5,6 kN. En carottage continu profond, la distance de levage du tube intérieur est longue et le câble est très sollicité ; les données exigent explicitement la tenue de registres d'inspection et de remplacement, avec un contrôle périodique des fils rompus, de l'usure, des marques de compression et des connexions d'extrémité. Dans un forage de niveau 1200 m, cet élément relève des tâches quotidiennes, et non d'une option.
Circulation et hydraulique : pompe principale de 250 L/min et débit de boue de 150 L/min
Le débit de la pompe principale est de 250 L/min, la pression de 25 MPa, le réservoir principal de 250 L, avec une commande manuelle et pilote ; la pompe à boue a un débit de 150 L/min et une pression de 7 MPa, et le malaxeur à boue a une capacité de 1,2 m³/min. En forage profond, la distance de transport des cuttings est longue et la boue assure simultanément le refroidissement, la lubrification et le soutènement. Les données précisent qu'en cas de perte profonde, de fractures aquifères ou de zones broyées, il faut ajuster rapidement les propriétés de la boue en fonction du retour d'eau et des variations de pression de pompe, plutôt que de chercher à passer en augmentant la vitesse ou la poussée.
4、Quatrième étape : compatibilité des diamètres, des tiges et des opérations en tête de puits
Le diamètre maximal de tige applicable à la tête d'entraînement est de 114 mm, avec des longueurs de tige de 1 m et 1,5 m ; la capacité de passage de l'étau est de 54–127 mm et sa force de serrage maximale de 130 kN. Ces éléments déterminent la plage des combinaisons de tiges disponibles sur site. Quel que soit le niveau de profondeur, si le passage de l'étau et les spécifications de tige ne correspondent pas au diamètre de carottage choisi, les opérations en tête de puits resteront limitées. Les données ne fournissent pas d'informations au-delà de la liste complète des trains de tiges associés à chaque diamètre ; les combinaisons concrètes doivent être confirmées avec le fabricant selon le système de tiges du projet.
5、Cinquième étape : forme d'énergie et conditions de site en zone minière isolée
Le CR1200P peut être équipé d'un moteur diesel ou électrique : la puissance diesel requise est de ≥147 kW, avec un choix parmi Kubota, Cummins, Yunnei et Yuchai ; la configuration électrique est de 30 kW × 4, à 3000 / 1450 tr/min. Une plateforme fixe en mine disposant d'une alimentation stable peut envisager l'option électrique, tandis qu'un projet isolé en zone sauvage dépend davantage d'une énergie autonome et nécessite une planification préalable de l'approvisionnement en carburant. Les deux formes d'énergie correspondent à des implantations différentes ; c'est une décision à prendre après confirmation du diamètre et de la profondeur, et non à verrouiller par avance.
Concernant le poids des modules, les données indiquent : unité de puissance 180–260 kg, unité de commande 160 kg, unité d'huile hydraulique (avec huile) 160 kg, unité de boue 210 kg, poids total 1880 kg. Ces valeurs déterminent les dispositions de transport et de levage à mettre en œuvre lors de l'accès au site, ainsi que la faisabilité d'accès aux positions de forage ; elles relèvent d'une problématique distincte de la capacité de profondeur.
Ce qui reste à décider par le maître d'ouvrage après détermination de la profondeur
- Implantation des trous et ordre de forage : quels trous forer en premier, et si un trou unique doit couvrir une extension périphérique, relèvent de la conception géologique ; les données ne fournissent pas ce type de conclusion.
- Gestion des conditions en trou : en entrant dans une zone de faille, une zone broyée ou une couche à fortes pertes, les données recommandent de réduire l'impact mécanique, de raccourcir les passes, de traiter rapidement les anomalies de circulation et, si nécessaire, de combiner tubage, colmatage ou soutènement par segments, plutôt que de rechercher aveuglément l'avancement.
- Stock de pièces et consommables : dans une mine éloignée, le coût d'attente des pièces après un arrêt est élevé ; les joints d'étanchéité courants, filtres, raccords rapides, pièces d'usure du câble, tiges et produits de boue doivent être préparés à l'avance, la liste précise étant à définir selon le cycle du projet et les conditions de transport.
- Profondeur et efficacité réelles : les données précisent qu'en cas de différences dans les conditions géologiques réelles, les outils en trou, l'angle de forage et les modes opératoires, l'efficacité de forage, la profondeur et la récupération de carottes doivent être conformes aux conditions de site.
En reliant ces étapes, on constate que le niveau de profondeur de 1200 m n'est pas le point de départ du choix, mais le résultat d'un alignement point par point avec les paramètres de l'équipement après confirmation de l'objectif de contrôle du gisement, du diamètre de carottage et des exigences d'angle. Les éléments non fournis par les données, comme la forabilité des roches d'une mine spécifique, la configuration complète du train de tiges et la capacité d'approvisionnement en eau sur site, doivent être vérifiés séparément au niveau du projet.