Défis et innovations en exploitation minière : Massif rocheux et hydrogéologie

Les défis associés aux réalités du secteur minier nécessitent de constantes innovations. Les techniques et les procédés d’application de produits cimentaires ne font pas exception. Interventions SWATcrete a implanté un réseau de distribution qui a permis de faciliter et d’optimiser la distribution des produits cimentaires servant à l’application du béton projeté.

L’optimisation des procédés existants, le développement de nouvelles techniques, l’utilisation d’équipements adaptés aux produits cimentaires secs, ainsi que l’expertise d’une main-d’œuvre qualifiée ont favorisé la mise sur pied d’un réseau efficace, flexible et adapté aux besoins de notre partenaire. Ce nouveau système de distribution permet d’améliorer l’ergonomie et les performances d’approvisionnement, de limiter les risques touchant la santé et la sécurité et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

L’industrie minière est confrontée aux défis du déclin du minerai à haute teneur, des marchés des produits de base, des facteurs de coût et des considérations environnementales. Il est de plus en plus nécessaire de réduire les coûts tout en améliorant l’efficacité et la productivité des exploitations grâce à l’innovation, comme l’analyse et le contrôle en ligne, l’automatisation et la robotique, le forage et l’aide à la décision en temps réel. Afin de résoudre ces problèmes et d’adopter l’industrie 4.0, un effort continu vers l’automatisation de la fabrication et des pratiques industrielles par l’utilisation de la technologie intelligente est en cours pour surmonter ces défis. L’industrie minière recherche des solutions pratiques pour développer des technologies de mesure et de contrôle plus précises et efficaces afin de surveiller la qualité de minerai, d’améliorer l’efficacité de la récupération et de réduire les émissions de GES et les déchets.

La technique LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) est une forme de spectroscopie d’émission atomique d’un plasma induit par laser sur le matériau à analyser. La technique LIBS a évolué au cours des 50 dernières années pour devenir une technologie émergente adaptée à de nombreuses applications. L’avènement de nouveaux composants compacts (laser, spectromètre et détecteur) a rendu la technologie plus accessible en termes de robustesse, de faible coût, de performances analytiques et permet d’en concrétiser les avantages pour l’analyse en temps réel.

Dans cet exposé, nous donnerons un aperçu de la technique LIBS et de sa conception. Nous présenterons une analyse critique de son application pour l’analyse en temps réel dans la chaîne de valeur minière. Nous discuterons de quelques percées au CNRC pour l’analyse en temps réel des métaux précieux, du bitume, de la minéralogie, etc., et de leur impact sur le processus d’automatisation dans le domaine minier.

Auteurs : Kristie Tarr, Rory Cameron et Terry Cheng (CanmetMINES)

Dans la plupart des cas, les déchets miniers, y compris les résidus miniers, sont stockés en surface dans les sites miniers, ce qui peut entraîner un drainage minier acide (DMA). Le remblayage souterrain permet un stockage efficace de ces résidus. Cependant, ce matériel doit être en mesure de supporter une certaine charge, car, dans la plupart des cas, il est utilisé comme matériau de construction souterrain, par exemple dans la méthode d’exploitation par déblais et remblais. Par conséquent, les résidus miniers, une fois mélangés à un agent liant et pompés sous terre, doivent avoir une composition qui permettra à la boue ou la pâte ainsi obtenue de durcir après un certain temps, généralement 7 ou 28 jours, dans le but de résister à une charge d’au moins 1 MPa. Des résidus à haute teneur en pyrrhotite sont communs dans les sites miniers de l’Ontario et du Québec. La pyrrhotite contenue dans ces résidus peut entraîner une dégradation de la résistance du matériau si elle est présente en trop forte concentration dans le remblai de mine.

Les résidus à forte teneur en pyrrhotite sont réactifs et peuvent facilement s’oxyder et produire de l’acidité et/ou un drainage riche en métaux en fonction des conditions de stockage. De plus, ce matériau peut contenir des concentrations métalliques importantes. CanmetMINES a mis au point un nouveau procédé de biolixiviation dans un réservoir à agitation pour récupérer le nickel et le cobalt (tous deux essentiels à l’électrification des véhicules) qui permet une neutralisation partielle et l’élimination du fer du matériau. Les essais en laboratoire ont révélé une excellente récupération du nickel et du cobalt dans diverses conditions de température. Le résidu du procédé contient cependant une proportion importante de jarosite, ce qui peut être un problème pour le stockage à long terme. Cette présentation fait état des recherches visant à évaluer différentes options pour le stockage des résidus à forte teneur en jarosite, notamment l’ajout du matériau dans un remblai approprié et la conversion à basse température en une forme plus stable.

La mine Raglan est localisée au Nunavik où le pergélisol atteint une profondeur moyenne de 500 m. Avec l’avancement de l’exploitation, la profondeur des mines se situe maintenant sous le pergélisol, ce qui a mené à des changements au mode de soutènement minier. Ainsi, les boulons à friction ont été remplacés par des barres d’armature et des câbles d’ancrage résinés ou cimentés. Dans cet environnement nordique où les températures sous terre sont généralement sous le point de congélation, l’utilisation de saumure est requise. Dans cette présentation, nous traiterons de la gestion du soutènement en lien avec les contraintes thermiques ainsi que la corrosion reliée à l’utilisation de saumure.

Cette présentation fait un survol des enjeux liés à la conception des réseaux de ventilation des projets miniers en cours de valorisation. De l’estimation des besoins en air frais à la conception et au dimensionnement des infrastructures, les responsables de la mise en services des systèmes de ventilation doivent faire face à plusieurs problèmes : changement d’équipement, surdilution, court-circuit, chaleur et autres.