Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2008

Langue

Français

Résumé

La manutention du minerai et du stérile dans la plupart des mines souterraines repose sur un système de cheminées à minerai. Ces cheminées ont pour but de transférer, par gravité, le minerai depuis les niveaux supérieurs de la mine jusqu'au niveau de concassage et de hissage.

L’expérience observée dans 12 mines souterraines québécoises a démontré que les problèmes d’écoulement du matériau dans les systèmes de cheminées sont fréquemment rencontrés. Ces problèmes ont été classifiés en deux catégories distinctes, telles que proposées par Emmerich (1992); soit les accrochages et les blocages. Les accrochages sont définis comme des obstructions empêchant l’écoulement dans la cheminée proprement dite. Les blocages sont définis comme une obstruction dans les chutes à minerai. Ces chutes à minerai, l’équivalent des trémies pour les silos, servent au contrôle du soutirage du matériau de la cheminée. L’expérience démontre que la plupart des problèmes de blocages ont des similitudes d’une mine à l’autre.

Les blocages dans les chutes à minerai posent actuellement un problème au niveau de la sécurité des travailleurs. Au Québec, entre 1987 et 2005, 26 accidents indemnisés reliés à l’opération des chutes à minerai dans les mines souterraines ont été recensés par l’Association Paritaire du Secteur Minier (APSM) et par l'Association Minière du Québec (AMQ). En Ontario, selon le MASHA (Beauchamp, 1999), pour la période de 1989 à 1999, on dénombrait 13 accidents indemnisés liés à l’utilisation des chutes. Le déblocage des chutes est une activité potentiellement risquée et occasionnant souvent des blessures et des maux de dos.

L’objectif principal de ce projet de recherche est d’améliorer la sécurité des travailleurs affectés à l’opération des chutes à minerai. Les objectifs spécifiques sont :

  • évaluer l’efficacité des différents designs de chutes habituellement rencontrés dans l’industrie minière en fonction des commentaires recueillis par les opérateurs miniers;
  • évaluer les règles de dimensionnement des chutes à minerai proposées dans la littérature en fonction des résultats observés sur le terrain;
  • développer des outils de travail pratiques et applicables qui permettront d’améliorer la géométrie des chutes à minerai afin de minimiser ou d’éliminer les blocages.

L'influence de quatre aspects de la géométrie des systèmes chute/cheminée sur la formation de blocages a été évaluée soit:

  • le dimensionnement de l’ouverture des chutes;
  • l'inclinaison de la glissière de la chute;
  • l'inclinaison de la cheminée;
  • la configuration du système chute/cheminée.

La méthodologie utilisée est basée sur l'analyse empirique d'une base de données contenant les informations sur 89 chutes à minerai, sur des essais en laboratoire à l'aide de modèles physiques et sur la modélisation numérique par éléments distincts.

Un guide de conception des chutes à minerai a été élaboré dans le cadre de ce projet. Les règles de conception proposées dans ce guide sont basées sur les résultats de l’analyse effectuée, de la littérature actuelle, de même que sur les commentaires recueillis lors des investigations sur les sites miniers. Ce guide, à l’intention des ingénieurs miniers, fournit des outils de conception permettant de :

  • dimensionner adéquatement les chutes à minerai afin d’éviter les problèmes de blocages par enchevêtrements rocheux;
  • choisir des stratégies visant à minimiser la possibilité de formation d'arches cohésives;
  • concevoir les cheminées de manière à diminuer l'étendue de la zone de matériau passif à la base des cheminées;
  • sélectionner le système chute/cheminée le plus adéquat selon les besoins.
L’industrie des mines souterraines devrait bénéficier des nouveaux outils de conception présentés ici. Par conséquent, les résultats de ce projet devraient réduire l'aspect intuitif souvent présent lors de la conception des chutes à minerai, permettant ainsi une utilisation plus sécuritaire.

ISBN

9782896312382 (PDF)

9782896312375 (version imprimée)

Mots-clés

Minerai, Ore, Cheminée de soutirage, Orepass, Protection contre les chutes de blocs, Protection against falls of rock, Mine, Mining industry, Sécurité du travail, Occupational safety, Évaluation des résultats, Evaluation of results, Québec

Numéro de projet IRSST

0099-4040

Numéro de publication IRSST

R-549

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