Les trépans à bouton DTH sont largement utilisés dans les mines, les carrières, les installations de conservation de l'eau, les puits d'eau, les chemins de fer et la construction d'autoroutes en raison de leur grande efficacité, de leur sécurité, de leur protection de l'environnement, de la simplicité de leur structure et de leur facilité d'utilisation.
Le principe de fonctionnement des trépans à bouton DTH consiste à transmettre les ondes de choc générées par les marteaux DTH pour frapper continuellement la surface de la roche. La roche se fissure et se brise sous l'impact et est directement coupée sous l'action rotative de la tige de forage DTH. Sous l'action d'un flux d'air à haute pression, les débris de roche brisée sont continuellement expulsés du trou, ce qui permet d'atteindre l'objectif du forage.
Au cours du processus de forage, les boutons en carbure de tungstène des trépans DTH supportent principalement les ondes de contrainte à haute fréquence des marteaux DTH, transmettant directement les ondes de contrainte à haute fréquence à la surface de la roche et participant au travail de coupe. Les boutons en carbure de tungstène des embouts DTH subissent des conditions de contrainte très complexes pendant leur fonctionnement, d'où l'importance de choisir la bonne forme de bouton.
Les formes de boutons en carbure de tungstène couramment utilisées pour les forets DTH comprennent les boutons coniques, les boutons balistiques, les boutons semi-balistiques (paraboliques) et les boutons hémisphériques (en forme de dôme).
1. Boutons coniques
Les boutons coniques ont une forme pointue, ils ont donc une petite surface de contact avec la roche, moins de résistance et une vitesse de forage plus rapide. Cependant, en raison de leur volume plus étroit, les boutons en carbure ont une résistance à la flexion et à la torsion relativement faible. La hauteur des boutons exposés est relativement élevée après l'insertion, ce qui peut générer des moments de flexion importants pendant le fonctionnement, rendant les boutons en carbure faciles à casser.
Le plus grand avantage des boutons coniques est leur vitesse de forage rapide, adaptée à toutes les roches tendres et aux formations rocheuses peu abrasives.
2. Boutons balistiques
Les boutons balistiques ont évolué à partir des boutons coniques, en améliorant les défauts structurels des formes de boutons coniques et en améliorant efficacement la résistance à la flexion et à la torsion des boutons en carbure, prolongeant ainsi la durée de vie du bouton. Ils combinent également les avantages des boutons coniques, ce qui leur permet d'atteindre des vitesses de perçage élevées.
Les boutons balistiques conviennent mieux aux roches tendres, aux roches moyennement tendres et aux formations rocheuses peu abrasives. Ils offrent une vitesse de forage plus rapide et une plus grande efficacité de rupture de la roche que les boutons hémisphériques, mais ils ne sont pas très adaptés aux formations rocheuses cassées, car ils risquent de se briser facilement.
3. Boutons semi-balistiques (paraboliques)
Les boutons semi-balistiques ont une forme plus ronde que les boutons balistiques, ce qui les rend plus résistants à l'usure. Ces formes de boutons équilibrent la durabilité des boutons hémisphériques et la grande vitesse de rupture des boutons balistiques. Ils conviennent aux formations rocheuses moyennement dures ou moyennement abrasives.
4. Boutons hémisphériques (dôme)
Les boutons hémisphériques possèdent une excellente résistance à la flexion et à la torsion, ainsi qu'une résistance aux chocs et une solidité inégalées par rapport aux autres formes de boutons. En raison de leur couronne plus large, l'usure admissible des boutons en carbure est plus importante, ce qui prolonge considérablement leur durée de vie.
Ils sont largement utilisés dans différentes pressions d'air de travail et différentes structures géologiques de dureté de la roche, en particulier dans les champs à haute pression d'air dépassant 1,6 MPa et dans les environnements géologiques complexes avec des couches intermédiaires et des fissures. Cependant, les boutons en carbure ont une grande surface de contact avec la surface de la roche lorsqu'ils travaillent, ce qui génère une forte résistance au frottement et ralentit la vitesse de forage.
Les boutons hémisphériques sont la forme la plus couramment utilisée dans les trépans DTH et conviennent le mieux aux roches dures et aux formations rocheuses très abrasives.
Chaque forme de bouton en carbure a son propre champ d'application et ses propres caractéristiques de travail. Lors de la sélection, les clients doivent tenir compte de facteurs tels que la dureté de la roche, la structure géologique et les exigences techniques pour choisir la forme de bouton appropriée afin d'assurer le bon déroulement du projet de forage !
