Pelles en front de taille : la puissance à l'état brut

Sollicitées en front de taille, en particulier quand l'extraction se fait en direct sans recourir au minage, ces pelles se distinguent par leur capacité de charge et leur force de creusement. Deux paramètres qui, avec l'environnement de travail de l'opérateur, conditionnent directement leurs performances et garantissent des cycles rapides.

Pelles en front de taille : la puissance à l'état brut

L'acquisition d'une pelle Kobelco SK 850 LC-10 par Bellin TP, société du groupe Spie batignolles, illustre cette approche. La machine, qui se positionne sur le segment des peles de 85 t, délivre une puissance ISO 14396 de 380 kW@ 1850 tr/min et peut être équipée d'un godet de 5,4 m³ de capacité. Des spécifications parfaitement adaptées aux applications en carrières. La démarche de l'Entreprise Charier procède de la même logique. Dans le parc de pelles de carrières qui comptent une dizaine d’unités, les deux Volvo EC 750 E constituent le haut de gamme. Acquises initialement pour des travaux de découverte dans la carrière de Villeroy (77), les deux pelles ont été depuis redispatchées au sein du groupe. L’une au front de taille de la carrière de la Mariais, l’autre étant affectée aux grands travaux de terrassement. Cette dernière, en service depuis 2017, compte plus de 7 000 heures travaillées. Ces deux pelles opérationnelles respectivement depuis 2019 ont été sélectionnées pour leur productivité et leurs performances opérationnelles qui contribuent à maximaliser le retour sur investissement. La force de cavage SAE J1149, avec flèche de 6,6 m, balancier de 2,9 m et contrepoids de 12,1 t, atteint 323 kN. Leurs godets renforcés et ultra-renforcés fournis par le fabricant suédois possèdent des plaques anti-usure qui les protègent pour pénétrer dans les matériaux compacts. « Nous veillons à la cohérence de l’outil en front de taille et les matériels de transport, commente Arnault Peugniez, directeur Matériel et Achats chez Entreprise Charier. La production au front de taille est conditionnée par la capacité de transport et le débit du concasseur qui ne doit jamais entrer en saturation. » En montant en gamme, l’objectif du carrier est d’abaisser le coût à la tonne produite. À ce titre, le rendement énergétique de la pelle est prépondérant. La consommation fait partie de principaux critères d’achat, dans le cadre d’une démarche structurée fondée sur la notion de coût total de possession, intégrant les coûts de maintenance, les consommations de fluides, de SAV et la valeur de revente. Chaque investissement fait l’objet d’une consultation des quatre principaux fournisseurs (Caterpilllar, Komatsu, Liebherr et Volvo CE) de l’entreprise.

Spécifications

Exigeant sur les spécifications de ses machines, l’exploitant demande de plus en plus à ce que les modifications/adaptations soient réalisées en usine. À la clé, une meilleure intégration et des délais plus courts. La même rigueur est appliquée à la sélection et au montage des accessoires, dont les godets qui font systématiquement l’objet d’une validation de la part du concessionnaire. Une parade aux problèmes d’installation et de bonne adéquation godet/porteur, « la tendance en carrière étant de rajouter beaucoup de matière pour protéger de l’abrasion », source de surpoids, donc d’usure prématurée des axes des pieds de flèche. Au front de taille de la carrière de la Mariais, sur la commune de Donges (44), la pelle, opérationnelle depuis 2019, affiche près de 5 000 heures. Elle fait preuve d’une disponibilité optimale, indispensable pour respecter les objectifs de production, grâce à un suivi technique permanent assuré par l’atelier de l’entreprise. Les engagements de consommation sont conformes aux projections, confortant l’exploitant dans son investissement.

Productivité

À la faveur du renouvellement de son parc de matériels de production, les Carrières Champenoises ont fait l’acquisition d’une pelle d’extraction Liebherr R 976 Litronic auprès de MTPS (groupe Toufflin), qui assure la totalité des interventions de dépannage et d’entretien. En signant pour une durée de cinq ans ou 7 500 heures, premier des deux termes atteints, qui correspond à son rythme de remplacement, le carrier s’affranchit des grosses interventions techniques. La carrière de roche massive calcaire sur laquelle la pelle opère étant dotée d’une installation de traitement de matériaux sans lavage, l’extraction au front de taille commande d’avoir toujours des matériaux sains à envoyer vers le concasseur. « Nous sommes tributaires des conditions météorologiques mais aussi des différentes couches géologiques et de la demande de nos clients qui fluctue tout au long de l’année, explique Sébastien Derez, responsable de la carrière de Jully-sur-Sarce (Aube) et opérateur chez Carrières Champenoises. Dans ce contexte, la pelle en front de taille conditionne l’activité du site. » Le carrier a opté pour la Liebherr R 976 Litronic. Avec un poids en ordre de marche de près de 100 t, ce modèle, qui développe une puissance de 400 kW, est dimensionné pour l’extraction en carrière. Grâce à un système hydraulique optimisé et une motorisation Tier 4 Final, la machine délivre une productivité maximale tout en garantissant la polyvalence attendue par l’exploitant. Pour cela, ce dernier dispose d’un godet de reprise « grand volume » de 5 200 l de capacité, d’un godet dérocteur spécialement dessiné pour attaquer les blocs les plus durs de 3 750 l et d’une dent de déroctage. Des équipements conçus et fabriqués par Liebherr - comme l’attache rapide hydraulique SW 90 - qui permettent de travailler efficacement et d’atteindre le tonnage journalier attendu. L’opérateur l’assure : 20 secondes lui suffisent pour changer d’accessoires. « L’ensemble est efficace et bien dimensionné par rapport au site car il a été étudié avec les équipes du bureau d’études de l’usine de Colmar à l’issue d’une visite de la carrière. Je travaille par pallier de 3,50 m de hauteur moyenne. Pour garantir la propreté des matériaux à la trémie, je peux aussi travailler sur des paliers de 25 cm seulement. Selon la couche de matériaux, je peux avoir du mal à assurer le débit malgré la puissance et la nervosité de la pelle, les derniers mètres en fond de carrière étant minés car trop durs », rapporte Sébastien Derez. Pour disposer d’une force d’arrachage maximale, nous sommes partis sur une flèche de 7,20 m de long et un balancier de 2,90 m, un équipement « court » à même de résister aux sollicitations lors du travail au godet ou à la dent de déroctage tout en exploitant la puissance de cavage et la force d’arrachement du porteur.

Cycles de production

Parmi les spécificités techniques qui ont convaincu l’exploitant : le double vérin du balancier dimensionné pour les applications intensives et difficiles, la chaîne cinématique, la puissance hydraulique et la nouvelle cabine. À la demande l’opérateur, le retour hydraulique se fait directement au réservoir, cela pour éviter les coups de bélier quand il travaille en mode ripage. Autres critères de sélection, la réactivité du distributeur dès que l’exploitant le sollicite, la disponibilité des pièces de rechange et la rapidité d’intervention du SAV. Des paramètres déterminants dans le cadre du contrat de service souscrit afin de garantir une disponibilité optimale de la machine et d’assurer la production quotidienne. Un rendement soutenu qui, les « bonnes journées », peut atteindre 2 800 t sans que la machine ne force. En moyenne, la consommation journalière s’élève à 550 l. Cette dernière est impactée par la dureté des couches géologiques rencontrée, la moyenne horaire se situant autour de 80 l depuis sa mise en route en juillet 2021. Hormis le remplacement de deux pompes d’injection, aucun souci majeur n’est à signaler. La pelle, qui fait l’objet d’un suivi permanent pour la tenir dans son état de marche et de sécurité, assure des cycles de production conformes aux attentes de l’exploitant. Avec plus de 1 400 heures travaillées, l’opérateur a éprouvé le confort de la cabine et l’agrément de la conduite. De fait, la définition du matériel et le design des outils sont déterminants dans le choix des exploitants. En concertation avec le distributeur et le constructeur, les différents arbitrages doivent être arrêtés en fonction des priorités du carrier. C'est la condition sine qua non pour aboutir à une définition de produit en bonne adéquation avec les contraintes du site et les objectifs de production visés.

 

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