Près d'un siècle s'est écoulé depuis l'invention du marteau DTH. À l'origine, il était utilisé pour le forage et le dynamitage dans les carrières et les mines à ciel ouvert.
1. Naissance des marteaux DTH
En 1857, l'ingénieur italien Bartritt a inventé le premier marteau perforateur pneumatique alimenté par de l'air comprimé, marquant ainsi une nouvelle ère dans le domaine du forage DTH. En 1932, Ingersoll-Rand, aux États-Unis, a inventé le marteau fond de trou, qui a pour caractéristique d'amener la foreuse au fond du trou, réduisant ainsi la perte d'énergie, et qui a commencé à être utilisé dans les mines à ciel ouvert à la fin des années 1940. En 1951, l'ingénieur belge André Stenuick a conçu et fabriqué un marteau DTH dont la structure était similaire à celle des marteaux DTH modernes.
2. Développement rapide des marteaux DTH
Ingersoll-Rand a joué un rôle de leader mondial dans le développement de nouveaux domaines et types de marteaux pneumatiques DTH. En 1955, la société a introduit une nouvelle conception de foreuse de fond de trou et a commencé à commercialiser véritablement le forage de fond de trou. La technologie a connu des changements rapides dans les années 1960 et 1970. Ingersoll-Rand a rapidement mis au point le DHD 325 (son premier marteau fond de trou de 6 pouces), le DHD 325A, le DHD 16, le DHD 1060, les modèles DHD 1060 A et B, le DHD 360, et les modèles correspondants plus grands et plus petits, jusqu'à la série DHD actuelle.
L'introduction de marteaux DTH sans vannes a constitué un changement important dans la technologie du DHD. Les premiers marteaux DTH étaient équipés de vannes et la pratique a montré que la vitesse de forage des marteaux DTH dépendait largement de la pression de l'air comprimé ; une pression plus élevée se traduit par une plus grande vitesse de forage. Le passage aux marteaux DTH sans vannes a été effectué pour réduire la consommation d'air comprimé lors de l'utilisation d'air comprimé à haute pression. Les marteaux DTH sans clapet consomment moins d'air car ils n'ont pas besoin de remplir d'air comprimé l'espace entre le cylindre intérieur et le boîtier résistant à l'usure pour activer le clapet anti-retour à chaque impact. En outre, les marteaux fond de trou sans soupape s'appuient sur le mouvement du piston pour la distribution automatique de l'air ; la seule pièce mobile est le piston, qui présente une structure simple, une maintenance aisée et de bonnes performances.
Les marteaux DTH sans valve ont été largement testés au Royaume-Uni et dans d'autres pays. Par rapport aux marteaux DTH à valve, la vitesse de forage mécanique reste élevée et la durée de vie est prolongée.
3. Développement de marteaux DTH à haute pression
Le champ d'application des marteaux DTH ne cessant de s'étendre, la pression d'air utilisée dans les marteaux DTH est de plus en plus élevée afin de résoudre les problèmes d'efficacité du forage dans les roches très dures et abrasives. La pression d'air des marteaux DTH généraux est approximativement inférieure à 1,4 MPa, tandis que celle des marteaux DTH à haute pression est comprise entre 1,7 et 2,47 MPa.
En 1986, Halifax, au Royaume-Uni, a lancé le marteau DTH sans soupape à turbine haute pression Mach 400, qui pouvait fonctionner avec des pressions d'air allant jusqu'à 3,5 MPa. Il a été largement testé et utilisé en Scandinavie pour le forage de formations rocheuses très dures et abrasives, démontrant des performances fiables et des vitesses de forage mécanique substantielles.
La pratique a prouvé que la vitesse de forage est positivement liée à la pression de l'air comprimé. Avec le développement de la technologie des compresseurs d'air, la pression d'air pouvant être utilisée par les marteaux DTH est de plus en plus élevée.
4. Développement de marteaux DTH alimentés par l'eau
Au-delà de l'air comprimé, l'exploration d'autres moyens d'alimentation des marteaux fondateurs s'est poursuivie. Au début des années 1980, la société suédoise Atlas Copco a commencé à développer des marteaux fond de trou alimentés par l'eau, et G-Drill a poursuivi ses recherches en collaborant avec la société suédoise LKAB en 1988. Deux ans plus tard, ils ont finalement mis au point le marteau DTH à eau Wassara. Lors de son premier essai dans une mine de fer appartenant à LKAB au printemps 1990, environ 500 000 mètres ont été forés, montrant plusieurs avantages : capacité de forer à n'importe quel angle, besoin de 10% de puissance en moins, augmentation des taux de pénétration de 2,5 à 3 fois, et amélioration des conditions de travail, ce qui laisse entrevoir de grandes perspectives de développement dans certaines applications.
Aujourd'hui, les marteaux fondateurs sont largement utilisés dans les mines de surface et souterraines, les carrières, les projets hydroélectriques, le forage de puits d'eau, l'exploration minière, l'extraction géothermique, la construction de métros et d'autres projets. Grâce à sa grande précision de forage, à ses parois lisses, à sa profondeur de forage illimitée et à sa facilité d'entretien, il a suscité un grand intérêt dans l'industrie du forage de roches.
Ame Drill fournit une large gamme de marteaux DTH. Nos marteaux DTH présentent les avantages d'une structure interne simple, d'une faible consommation d'air et d'un taux de pénétration élevé. Ils sont actuellement largement utilisés dans les puits d'eau, les puits géothermiques, les carrières, les mines, les pieux de fondation et d'autres projets aux États-Unis et au Canada.
