Le foret DTH est l'extrémité finale de l'exécution qui brise la roche et forme le trou de forage. Son cœur technique réside dans le transfert efficace de l'énergie d'impact du marteau et dans l'élimination rapide des déblais, déterminant directement la vitesse de forage, le coût et la qualité du trou. Les forets modernes intègrent des éléments de conception liés à la structure, aux matériaux et à la dynamique des fluides pour convertir l'immense énergie du marteau en un travail de bris de roche efficace-.
I. Structure de base : un système de précision pour le transfert d'énergie et l'élimination des déblais
Le corps du foret est forgé à partir d'acier allié à haute résistance. Son cœur est la disposition des boutons en carbure. Les rangées de boutons utilisent généralement une combinaison de disposition décalée et de boutons centraux renforcés, garantissant une rupture uniforme sous charge d'impact. La tige du foret est dotée de filetages de précision pour une connexion transparente avec le marteau, permettant d'obtenir une efficacité de transfert d'énergie supérieure à 95 %. Les canaux d'échappement (trous de rinçage intérieurs/face) au fond et sur les côtés sont optimisés à l'aide de la dynamique des fluides computationnelle. Ils génèrent un jet stream à haute-vitesse sous de l'air à haute-pression
, évacuant rapidement les déblais du trou et empêchant le "balling" causé par le ré-écrasement.
II. Principe de fonctionnement : le cycle dynamique d'impact, de cisaillement et d'élimination des déblais
Transfert d'énergie : le piston du marteau frappe la tige du trépan à grande vitesse (15-25 m/s). L'onde de choc traverse le corps de la mèche jusqu'aux boutons en carbure.
Fragmentation de la roche : Sous l'effet d'une immense force d'impact, les boutons en carbure pénètrent dans la roche, générant des fissures hertziennes. Simultanément, la rotation du trépan crée une force de cisaillement, provoquant l'éclatement de la roche en copeaux, obtenant ainsi une rupture de roche par cisaillement par impact -.
Dégagement des boutures : l'air comprimé circule à travers les passages internes du foret et jaillit des trous du visage à grande vitesse, créant un effet Venturi. Cela transporte les déblais vers le haut à travers l'espace annulaire entre la tige de forage et la paroi du trou, garantissant que le trépan entre toujours en contact avec la roche fraîche.
