Retour sur la 46e session d’étude – 16 et 17 novembre 2023
Retour sur la 46e session d’étude sur les techniques de sautage
Par : Pierre Dorval, ing.
Photos: Abigail Nolet
Cet événement organisé par le département de génie des mines, de la métallurgie et des matériaux de l’Université Laval et de la Société d’Énergie Explosive du Québec, en collaboration avec la Direction de la géotechnique et de la géologie de Transports Québec, a accueilli plus de 220 participants qui se sont réunis les 16 et 17 novembre dernier pour cette 46e session d’étude lors de laquelle 11 conférences ont été présentées.
Les présentations sont disponibles au téléchargement pour tous jusqu’au 15 décembre ici
Après le mot de bienvenue et les recommandations d’usage, Pierre-Luc Deschênes, coorganisateur des sessions, a invité Francis Trépanier, président de la SEEQ, à s’adresser aux participants . Avant de nous introduire le premier conférencier de cette 46e édition, ce dernier a souhaité à tous une conférence à la hauteur de leurs attentes et de profiter de l’occasion pour renouer connaissance et échanger avec leurs collègues.
Avec sa conférence intitulée « Adaptation du forage et dynamitage d’une mine souterraine en terrain problématique », Marc-Antoine Prince-Larose de la compagnie Evomine a donné l’envoi à cette 46e session. M. Prince-Larose a expliqué les enjeux géotechniques rencontrés (déformation lente du massif, corrosion importante des boulons et grillages due à la présence de bancs de graphite) qui ont amené la compagnie à adapter leur méthode de forage et sautage aux conditions rencontrées. Au fil des ans, en fonction des résultats obtenus et retenus de différents essais de méthodes de minage, ils ont réussi à adapter leur méthode de forage et sautage permettant d’améliorer leur production. En fonction des contraintes géotechniques, la modélisation a permis de calculer et sélectionner les paramètres pour le contrôle périmétrique dépendant de la méthode utilisée (tir adouci, forage aligné ou tirs de prédécoupage). En conclusion, les travaux ont permis de développer une méthode F&D 2.0, en modifiant la méthode de minage pour s’adapter aux conditions géotechniques et à l’aide de méthodes de contrôle de tir périmétrique. (NDLR: La copie PDF de cette présentation n’est cependant pas disponible pour diffusion).
La glace ayant été rompue, messieurs Marc-Antoine Poulin et David Gallant de Rio Tinto, Fer & Titane, ont poursuivie avec leur présentation « Forage et dynamitage du sautage historique – Mine Tio. » Après avoir partagé une réflexion sur la sécurité suite à la chute d’un pan de mur d’environ 300 tonnes le 14 septembre dernier, et une présentation de la mine, on est entré dans le vif du sujet avec le contexte de ce sautage qui devait être réalisé en 2002, mais repoussé pour diverses raisons, rendant ainsi les explosifs en place inefficaces ou détériorés. Ce n’est qu’en 2015 que débute la planification et qu’on envisage différentes solutions pour réaliser le sautage. Finalement la solution retenue et approuvée par la CNESST est d’effectuer de nouveaux forages intermédiaires à l’aide d’une foreuse télécommandée, de positionner le foreur dans un abri sécuritaire, d’évacuer le site pendant les travaux et de réaliser la suite selon la procédure de récupération des ratés lors des opérations de marinage. Après la préparation du terrain, l’implantation des trous de forage et la mobilisation de la foreuse, les travaux de forage par la compagnie Forage de la Rive-Sud ont débuté avec le foreur positionné dans l’abri qui était quand même relativement proche, voire de l’ordre d’une dizaine de mètres. Par la suite on a procédé au chargement des trous et finalement au tir en 2023. Les résultats du sautage ont été à la hauteur des attentes et il ne reste plus que le marinage à effectuer.
Au retour de la pause, Daniel Roy, de DNA-Blast Canada Inc., a présenté une conférence sur un « Dynamitage précis et sécurisé: Jumeau numérique et sismographes connectés à la mine Tacora pour préserver l’intégrité structurelle d’un pont ». Nous avons ainsi pu constater les avantages de l’utilisation d’un jumeau numérique pour contrôler les vibrations à la mine Tacora, compte tenu notamment de la proximité d’un pont ferroviaire exigeant une précision et une sécurité opérationnelle accrue. Tel que mentionné dans sa conclusion, il s’agit d’une avancée majeure dans le domaine du dynamitage minier. L’implémentation d’un jumeau numérique, enrichi de données sismiques a permis d’optimiser la séquence d’initiation des charges explosives, limitant les vibrations à 4Hz et les réduisant en dessous de 10 mm/s au sommet du pont. Cette intégration technologique assure la protection des infrastructures tout en améliorant l’efficacité des tirs de mines. Le dialogue entre les données sismiques et le jumeau numérique a créé un système de feedback dynamique qui ajuste en continu les paramètres de dynamitage, démontrant une corrélation directe entre la collecte de données sismiques et l’amélioration des pratiques de dynamitage. Ce cas exemplaire met en lumière l’impact positif de telles innovations sur la sécurité des infrastructures environnantes, la réduction des coûts, et la valorisation des opérations minières.
Geneviève Cadotte et Simon Pelletier de la CNESST ont complété cette première demi-journée par la conférence: « Présentation et suivi du rapport d’enquête sur la mort d’un opérateur de pelle hydraulique à la suite d’un sautage ». Cet accident est survenu le 8 septembre 2022 alors que des travailleurs s’affairaient à l’excavation d’un terrain à l’aide d’explosif. Au moment du 4e sautage de la journée, l’opérateur de pelle est montée sur la plateforme de la tourelle de la pelle et filme le sautage à l’aide de son téléphone cellulaire. Le souffle de l’explosion et des morceaux de roc sont projetés en direction de l’opérateur qui est projeté au sol et décèdera des suites de ses blessures. L’enquête démontrera des manquements au niveau de la conception du sautage et que l’installation des pare-éclats ne couvre pas entièrement le sautage et laisse une ouverture entre eux du côté sud-est du sautage. Par ailleurs, la pelle était située à l’intérieur du rayon de sécurité qu’avait établi le boutefeu, soit à 43,6 m alors que le boutefeu était à 58,06 m du centre du sautage et que ce dernier n’était pas en mesure de voir l’opérateur montée sur la tourelle de la pelle lors du tir et croit plutôt qu’il est positionné entre les chenilles et le godet. Plusieurs autres non-conformités relatives aux mesures prescrites à mettre en place lors des travaux de sautage sont également notées. En conclusion, l’accidenté est happé par le souffle de l’explosion compte tenu que la diffusion de l’énergie n’a pas été contrôlée adéquatement, et l’absence de directives concernant l’endroit où se réfugier, à l’abri, en prévision du sautage combinée à l’absence d’une vérification adéquate de la zone de tir font en sorte que l’opérateur de pelle s’est retrouvé à l’intérieur de la zone de tir au moment du sautage.
Après la période de questions et discussion pour l’ensemble des présentateurs du matin,les participants ont été conviés à se rendre au Grand Salon du Pavillon Desjardins pour le dîner.
On reprendra les activités en après midi avec la conférence: « Optimisation de chantier souterrain avec l’utilisation du WebGen à la mine Lamaque d’Eldorado Gold Québec ». Dans un premier temps, Vincent Gamache de la compagnie Orica a présenté la nouvelle génération du WebGen, le WebGen 200, lequel, grâce à un système de transmetteur et d’antenne est en mesure d’éliminer complètement le besoin de fils à la surface et dans les trous grâce à des ondes magnétiques de basses fréquences pour communiquer avec chaque amorce WebGen lors du sautage. Aujourd’hui le WebGen 200 offre 4 versions d’amorces dépendant des besoins. À date plus de 6000 dynamitages complétés avec succès sur 5 continents, c’est plus de 200 000 unités utilisées soit en mines souterraines, à ciel ouvert, et pour des applications marines. Julien Lévesque, d’Eldorado Gold Québec a poursuivi en nous présentant la mine Lamaque et les différentes méthodes d’exploitation utilisées avec des exemples de l’utilisation du WebGeb pour une éponte inférieure, lorsqu’elle est décalée par rapport à la galerie du niveau de soutirage et également pour le minerai dans le mur du niveau supérieur. D’autres exemples consistaient à la récupération de pilier de sil, de chantier ascendant permettant une flexibilité dans les chantiers en fin de séquence et une meilleure gestion du vide, ou encore, de la méthode d’AVOCA modifié (Temporary Rib Pillar). En conclusion, Le WebGen offre de multiples avantages et on continue d’améliorer le produit qui offre une flexibilité à la planification minière.
Sylvain Raymond, de Solution Mécanique Diésel a poursuivi avec la présentation: » Stone Power, la Solution pour l’atteinte de vos objectifs ». Stone Power est une compagnie finlandaise fondée il y a 25 ans dans le but de fabriquer des équipements de forage. Distribué en Finlande, Norvège et Suède, depuis 2022 l’équipement est maintenant distribué en France et Solution Mécanique diésel est le distributeur pour le Canada. Ces foreuses télécommandées ont été pensées et conçues dans le but de simplifier les opérations, les rendre de plus en plus sécuritaires et plus productives. Trois foreuses ont été présentées pouvant forer au plancher, mur et plafond soit: une première d’entrée de gamme » la TERMITE » pour des diamètres de forage de 32 à 64 mm, avec un « boom swing » qui couvre 270 degrés et jusqu’à 4,6 m. de rayon; la « SCORPION », diamètre de forage 41 à 76 mm, pouvant couvrir 360 degrés sur un rayon de 7,0 m; et la « SPIDER », diamètre de forage 45 à 102 mm sur 360 degrés sur un rayon de 7,0 m. Elles sont toutes équipées du système HBC pour le contrôle à distance et un système de GPS 3D optionnel peut être installé sur ces foreuses. Plusieurs autres options sont disponibles soit: un système « Quick Attach » de la glissière permettant entre autre d’avoir une glissière plus courte pour des travaux en tunnel; un système isolant pour le bruit; vaporisateur d’eau; affûteuse de trépans, etc.
Après la pause, David Sibille, Charles Auffret et Mathieu Lachamp, de EPC Canada, nous ont présenté: « EPC Canada, des services et du savoir-faire international ». EPC Canada est une filiale de EPC Groupe depuis 2016. EPC Canada a des usines de fabrication d’explosif et un département technique. L’usine de production principale est située à Kirkland Lake en Ontario et ils ont des usines modulaires permettant une rapidité de mise en fonction avec des capacités de production modulable de 1 M de kg à 30 M de kg par année. Dans un premier temps, ils ont présenté leur méthodologie de travail adaptative pour une exploitation à ciel ouvert avec l’utilisation de leur système Vertex qui utilise des données des autres dynamitages pour déterminer des enjeux de performance et de sécurité afin de créer un plan d’implantation. Par la suite on relève les forages par drone, mesure la déviation des trous afin de créer un plan de chargement et la séquence d’initiation. Finalement on analyse les résultats du dynamitage que l’on intègre à des analyses à grande échelle. En second lieu, on a présenté un outil d’audit et d’analyse pour les tirs en galeries de développement avec un exemple d’une exploitation souterraine en Suède. En comparant le plan de forage théorique au réel, on peut évaluer les sous et les sur-excavations et ainsi réaliser le suivi de développement de la mine et d’ajuster les paramètres des tirs, comme par exemple en ajoutant des trous de contour afin de minimiser les sous et les sur-excavations.
Pour terminer cette première journée de conférence, le comité organisateur a invité messieurs Eric Simon et Harold Blackburn pour la présentation des lauréats du prix de la relève et du trophée Mario Coderre 2023 soulignant le travail d’un foreur boutefeu de la relève et de celui d’un foreur-boutefeu d’expérience. Ainsi le prix de la relève boutefeu 2023, accompagné d’une bourse SEEQ de 300$ at été octroyé à M. Éric Leblanc, de Minerai de fer Québec alors que c’est M. Denis Hamilton de Forages La Chaudière Inc. qui s’est mérité le trophée Mario Coderre, accompagné de la bourse Wilfrid Comeau au montant de 500$. Félicitations à nos deux lauréats!
S’en est suivi la 42e Assemblée générale des membres de la SEEQ avant de tous se retrouver pour le cocktail annuel de la SEEQ pour fraterniser autour d’une consommation et de petites bouchées dans les Jardins intérieurs de l’Hôtel Plaza Québec.
Vendredi matin, c’est au tour de Carlos Pelletier Martinez et François Laniel de la compagnie Géoclaste de présenter leur conférence: « Impact des dynamitages sur la stabilité en fonction du nouveau règlement sur la santé et sécurité dans les mines pour les carrières ». Au Québec, les exploitants de carrières et de sablières doivent, depuis le 21 décembre 1972, obtenir un certificat d’autorisation; l’ensemble des carrières et sablières sont régies depuis 1977 par le Règlement sur les carrières et sablières; et depuis le avril 2021, elles sont assujetties au Règlement sur la santé et la sécurité du travail dans les mines RSSM (chapitre S-2.1, r. 14) . Le règlement stipule que pour assurer la stabilité, tout travail d’excavation (sol ou roc) ne peut être entrepris sans l’obtention de plans et devis d’un ingénieur. Donc pour les carrières et sablières, les points majeurs à considérer suite à l’application du règlement sont l’identification des risques géologiques et d’analyse des modes de ruptures potentiels afin de concevoir des plans et devis d’exploitation identifiant les risques et les mesures de mitigation, incluant des bonnes pratiques de sautage pour optimiser la conception.
Thierry Bernard de TBT/DNA-Blast Group a poursuivi avec sa présentation: « Comment appliquer la transformation numérique au monde du dynamitage et quels bénéfice en tirer? ». La présentation était axée sur la collecte de données numériques qui est un pilier fondamental de la transformation numérique dans l’industrie minière. Il améliore la précision, l’efficacité et la sécurité des opérations tout en soutenant les efforts de développement durable et la conformité réglementaire. Grâce à la collecte numérique, les données peuvent être analysées en temps réel, ce qui permet de réagir rapidement aux conditions changeantes du sol. Par exemple, les sismographes et les appareils de forage peuvent fournir des données instantanées sur les conditions environnementales, ce qui permet des ajustements opérationnels immédiats. La technologie des jumeaux numériques, qui crée une réplique virtuelle des opérations de dynamitage physiques, peut être extrêmement bénéfique. Il permet la simulation, l’analyse et l’optimisation des processus de minage sans interrompre les opérations réelles. Les outils numériques peuvent aider l’industrie minière à devenir plus durable. Des technologies telles que les jumeaux numériques peuvent aider à surveiller les impacts environnementaux, à gérer les déchets et à assurer la conformité réglementaire. Ces innovations améliorent non seulement l’efficacité opérationnelle et la sécurité, mais contribuent également de manière significative aux efforts de durabilité. L’avantage global est une industrie plus efficace, plus sûre et plus respectueuse de l’environnement. (Résumé tiré d’une publication de T Bernard sur l’application LinkedIn)
Après la pause, la conférence de Jonathan D. Aubertin de l’ÉTS (École de technologie supérieure) a traité de: « Influence de la géométrie structurale sur les mécanismes de fracturation des cratères évaluée à partir de tirs individuels ». Cette présentation fait ressortir l’importance de la géologie structurale en sautage à l’aide d’études de cas. Dans un premier temps, à partir de séries de tirs de trous individuels (Méthode SHoBI) l’analyse permet de développer à une relation entre la taille du cratère et le fardeau. La géologie structurale influence les résultats d’un sautage (blocs et fines, projection, stabilité géotechnique) de même que la déviation du forage, la perte de la colonne et du produit, et la résistance du massif rocheux. Lors du sautage, la géologie structurale va influencer la propagation des ondes de compression générés par la détonation des explosifs, réfléchissant une partie de cette onde en tension et en ayant une onde de compression amoindrie qui continue sa course suite à la rencontre d’une fracture. Avec la méthode SHoBI, les tests dans le béton ont montrés une fracturation prismatique dominante conséquent avec la théorie de fracture radiale. Dans les roches tendres (sel et potasse, on observe un profil de fracturation elliptique et une forte corrélation du fardeau. Dans les roches jointées, les essais avec les structures parallèles à la face montrent des cratères élargis (comportement légèrement concave) alors qu’avec des structures perpendiculaires à la face, on observe une fracturation en échelon et un cratère en forme de boîte. Les essais dans un massif fracturé avec 3 à 5 familles distinctes ont permis d’observer une rupture en forme de marche/dents de scie, une alternance de joint dominant le profil de cratère et un profil asymétrique en fonction de l’orientation des joints.
Finalement pour la dernière conférence de cette 46e édition des sessions d’étude sur les techniques de sautage , ce fut à Marie-Hélène Fillion, Université Laurentienne et MTMD , de présenter les récents travaux de son étudiant au doctorat Omid Karimi , la suite de leurs travaux présentés dans le cadre de la 45e session en 2022. Intitulée « Modélisation numérique d’un sautage de banc incluant l’effet de la pression des gaz dans les fractures », les objectifs de la recherche consiste à développer une méthode permettant de quantifier et de réduire le niveau de dommage ainsi que de développer un modèle fiable pour la simulation du sautage du roc à l’aide de connaissances suffisantes sur les propriétés des fractures naturelles et du roc. En conclusion, les fractures naturelles, représentant des plans de faiblesse et permettant la dissipation de l’énergie explosive et la ventilation des gaz, ont une influence sur la trajectoire de propagation des fractures induites par le sautage du roc. Le système de fractures par éléments finis (DFN) représentent l’orientation et l’intensité des fractures naturelles en 3D. La méthode combinée d’éléments finis/discrets (FDEM) permet de simuler la phase statique et la phase dynamique du sautage du roc. La propagation de la condition limite de pression permet une simulation réaliste du développement des fractures, de l’interaction entre les trous de sautage et de la fragmentation. Cette méthode d’évaluation de l’intensité du niveau de dommage peut permettre d’évaluer différents scénarios de sautage pour réduire le niveau de dommage et de réduire les coûts associés aux multiples essais de sautage.
Après la période réservée aux questions, Martin Grenon, professeur au département de génie des mines de la métallurgie et des matériaux, a mis fin à cette 46e session d’étude sur les techniques de sautage. Après les remerciements d’usages aux conférenciers et au personnel impliqué dans l’organisation pour la réussite de cet événement, Pierre-Luc Deschênes, au nom du comité organisateur a invité les participants à nous suggérer des sujets de conférences pour l’an prochain. Les dates de la 47e session d’étude qui se déroulera en novembre l’an prochain seront connues en début d’année 2024.
Si vous êtes intéressé à participer en tant que conférencier, n’hésitez pas à communiquer avec :
Pierre-Luc Deschênes: pierre-luc.deschenes@transports.gouv.qc.ca ou encore Martin Grenon: martin.grenon@gmn.ulaval.ca
En terminant,
