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TREPAN DE MINE.
Lors du forage de trous de mine ou autres dams de la rocher on est obligé, en raison de l'usure du taillant, de canmeneer le forage avec une grande largeur de taillant pour obtenir un diamètre final de forage suffisant pour loger la charge d'explosif. Si par exemple pour forer un trou de 5 m de profondeur dans le granit, on commence avec une largeur de taillant de 60 mm, et si l'on remplace lé trépan chaque fois que l'on est descendu d'un demi-mè- tre,parce que son calibre à changé par usure, par un trépan plus long et de plus petite largeur de taillant, on obtient par exemple à la profondeur de 5 m un diamètre de 35 mm après dix changements de trépan.
La contenance du forage, qui se rétrécit de 60 à 35 mm., est d'en- viron 88% plus grande que la contenance d'un trou cylindrique de 35 mm de diamètre. L'échelonnement nécessaire des largeurs de taillant du trépan en- traîne, en correspondance avec la plus grande capacité de la chambre une dépense d'énergie supérieure de 88% à celle qui serait nécessaire au forage d'un trou de mine cylindrique de même diamètre de fond.
On a paré dans une certaine mesure à cet inconvénient en utilisant des taillants en métal dur, car ceux-ci s'usent sensiblement moins, mais on n'a pas pa éliminer tous les inconvénients qui résultent de la variation du calibre.
Il faut à ce propos également tenir compte du fait que la varia- tion du calibre ne peut pas se chiffrer exactement et lorsqu'on mesure une diminution de la largeur du taillant il faut toujours compter une certaine marge .pour éviter que le trépan ne vienne à se coincer dans le forage. Par exemple un trépan dont le calibre diminue de 2 mm par usure doit être suivi d'un trépan dont le calibre est moindre d'au moins 2 mm 1/2 pour tenir compte de l'imprécision de la largeur du taillant et de la non uniformité de l'usure.
Le forage n'est donc pas un cône lisse, mais présente des épaulements, On a représenté cela a la figure 1, en réduisant l'échelle des profondeurs.
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Or, dans l'exécution de trous de mine dans la roche, il serait très désirable d'obtenir un forage approximativement cylindrique suivant la figure 2 avec une seule dimension de taillant et de pouvoir l'élargir au point le plus bas à un plus grand diamètre, à l'aide d'un trépan@ de taillant plus large, pour former une chambre de mine plus grande, qui en concentrant la char- ge assurerait un meilleur effet d'explosion.
La présente invention a pour objet une forme de taillant de tré- pan qui rend possible pour toute profondeur d'obtenir un diamètre toujours constant et, si l'on veut, au point le plus bas du forage un diamètre plus grande Ceci est obtenu au moyen d'une tête de trépan, dont le diamètre (dia- mètre du cercle circonscrit) est plus petite que le diamètre du forage et qui dans ce but est asymétrique par rapport à l'axe.
On cannait déjà en celles-mêmes des têtes d'outils de forage asy- métriques, pour le travail des métaux, notamment pour le dégagement d'un fond en bout de taraudages borgnes, et qui sont des forets à partie active unilaté- rale. Dans ee cas, il s'agit seulement d'un très faible élargissement du fond du trou et une déformation latérale de l'outil de forage est sans importance.
Dans le forage de trous de mine, c'est-à-dire lorsqu'il s'agit de forages pro- fonds dans la roche, une tête de trépan ayant la forme connue de taillant uni- latéral à arêtes de taille droites ne convient pas, car dans la roche, dont la constitution n'est jamais constante, un tel outil se déplacerait de côté et donnerait un forage courbe.
-Cet inconvénient des têtes de foret unilatérales connues est évité par le fait que le taillant unilatéral de la tête du trépan suivant l'in- vention est procédé d'un taillant d'avant-trou de plus petit diamètre, dont le corps de guidage est cylindrique ou faiblement conique.
Une tête de trépan de mine à taillant unilatéral de cette for- me, qu'on décrira d'ailleurs de façon plus précise dans ce qui suit, permet par exemple pour un diamètre dè 45 mm du cercle circonscrit de forer un trou de 60 mm. Les figures 3, 4 et 5 montrent une forme d'exécution donnée à ti- tre d'exemple d'un tel taillant de trépan comportant une arête de taille d'avant-trou a et une groupe de deux arêtes de taille définitive décalées la- téralement b et c, entre lesquels est prévu un corps de guidage cylindrique d.
L'arête de taille de l'avant-trou part de l'axe de la tête du trépan sous un angle [alpha] en direction radiale et vers la droite à la figure 3, tandis que les aretes de coupe de finition b et,±, cécalées par rapport aux directions radiales d'une distance e, partent de l'axe de la tête du trépan sous un angle ss et vers la ganche à la figure 3.
Lors du perçage, l'arête a taille un trou d'un diamètre 2r. Dans ce trou s'engage le corps cylindrique de guidage d. Le .diamètre du trou est élargi par les aretes de taille b et ¯c au diamètre de forage 2R. La pression unilatérale de ces arêtes de taille disposées d'un seul côté b et c est suppor- tée par le corps de guidage cylindrique d. Lors du replacement du trépan, on peut chaque fois introduire un trépan de même largeur de taillant dans le forage, qui va en s'amincissant du fait de l'usure du calibre du trépan, car le diamètre D du cercle circonscrit aux arêtes de taille est sensiblement plus petit que le diamètre 2R du forage, par suite de la disposition unilatérale des arêtes de taille b et c.
Cette forme de taillant de trépan permet, lorsqu'on utilise des taillants d'acier, d'éviter dans les forages successifs les épaulements dus à la diminution du calibre par usure, si bien que, dans bien des cas, il n'est pas nécessaire d'utiliser un métal dur, ce qui est très intéressant en.raison de l'économie d'alliage réalisée. Au surplus, le rendement du fora- ge est très fortement accru, car le volume de roche à pulvériser est beaucoup moindre qu'avec les taillants normaux, puisque on peut choisir dès le départ un diamètre de forage moindre. Aussi, pour l'exécution d'un forage de diamè- tre final déterminé, peut-on utiliser des marteaux foreurs plus légers.
En- fin, une économie d'acier importante résulte de la simplification de l'outil- lage qu'il faut avoir en magasin et de sa limitation à une seule largeur de taillant et à un diamètre plus petit. A l'aide de tels trépans, il est possi-
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ble d'exécuter un trou de mine à chambre d'explosif élargie comme le montre la figure 2. Dans ce but, lorsqu'on atteint une certaine profondeur de fo- rage, on peut utiliser un trépan à taillant unilatéral plus grand, ayant un diamètre circonscrit D égal au diamètre,2R, du forage contenuà l'aide du trépan précédent.
Lors du forage, ce taillant est d'abord guidé dans le trou de diamètre 2R, puis, par l'effet de centrage progressif produit par le tail- lant de l'avant-trou, il passe suivant une forme de taille conique au diamè- tre de trou 2R1 qui correspond au taillant de plus grande largeur.
La chambre d'explosif élargie permet de mettre en place une char- ge plus concentrée et d'obtenir un bourrage meilleur de la charge, ce qui augmente l'effet de l'explosion ou permet, pour un effet donné, de diminuer la quantité d'explosif utilisée.
REVENDICATIONS.
1. - Un procédé pour l'obtention dans la roche de trous de fo- rage approximativement cylindriques, qui est caractérisé en ce que, par l'em- ploi d'un trépan à taillant unilatéral, on obtient des forages, qui sont su- périeurs, au moins de la quantité dont le calibre diminue par usure, au cer- cle circonscrivant les arêtes de taille.
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