Retour sur la 47e session d’étude – 21 et 22 novembre 2024
Retour sur la 47e session d’étude sur les techniques de sautage
Par : Pierre Dorval,
Photos: Abigaïl Nolet et Pierre Dorval
Cette année cet événement a atteint une participation record avec 250 inscriptions. 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, cette 47e session d’étude s’est déroulé le 21 et 22 novembre dernier lors de laquelle 12 conférences reliées à l’utilisation de l’énergie explosive ont été présentées.
Martin Grenon, professeur et coorganisateur des sessions d’étude, a souhaité la bienvenue aux participants et procédé aux annonces d’usage avant d’inviter Francis Trépanier, président de la SEEQ, à s’adresser aux participants et à introduire nos deux premiers conférenciers.
Philippe Halikas (Newmont) et Marc-Antoine Prince -Larose (Evomine) ont brisé la glace avec leur conférence intitulé « Programme de contrôle de dilution des chantiers longs trous – Mine Éléonore ». Localisée dans la région de la baie James, la mine Éléonore est une mine d’or souterraine située sous le réservoir Opinaca. La production a débuté en 2015, on y mine 140 chantiers par années par méthode longitudinale (80%), transversale (10%), ascendant (5%) et Sidedrill (5%). Les conditions géotechniques causent des problèmes de dilution, par les contraintes induites par le minage des chantiers plus grande que la résistance du roc, et des pertes de récupération dans les extrémités des chantiers. L’objectif no. 1 était de diminuer à environ 20% la dilution. Afin d’y parvenir, une caractérisation sismique a été réalisée pour déterminer les distances d’endommagement du roc. On a analysé la stabilité des épontes et modélisé les contraintes. Au niveau du forage et dynamitage, on a introduit de l’émulsion gazée. Pour le chantier transversal, du tir adouci, verticalisation des épontes, remblayage de galerie inférieure et du forage aligné ont été utilisés. Pour le chantier longitudinal, on a diminué le taux de chargement, des charges réduites aux épontes, et du tir adouci modifié. Des essais de prédécoupage et de forage aligné sont également en cours. L’objectif no. 2 visait la productivité an bas de mine et des modifications ont été apportées aux chantiers ascendant et sidedrill.
Jonathan D. Aubertin ( École de technologie supérieure, ÉTS) a poursuivi avec sa présentation intitulé: « Indices empiriques de sautage par trous signatures augmentés: une nouvelle méthode de caractérisation in-situ standardisée ». La caractérisation conventionnelle d’un site est un défi en soi et nécessite de récolter diverses informations telles que: déterminer les propriétés mécaniques du roc (nature du roc, géologie structurale); la propagation des vibrations à l’aide de trous signatures et de sismographes; la performance des explosifs à l’aide de mesures de VOD et du profil de bris et cratère; et des résultats de fragmentation. L’objectif de ces travaux de recherche est de développer une méthode de caractérisation standardisée à faible coût et facile à réaliser, d’applications variées, reproductible et comparable. Pour y parvenir on combine deux méthodes complémentaires soit: les trous signatures et les cratères obtenus par tirs individuels (méthode SHoBI qui a fait l’objet d’une présentation en 2023). Le protocole TSA (trou signature augmenté) consiste en la combinaison de tirs de trou signature et de mesures des cratères résultants, faits indépendamment des tirs de production, avec mesure et calibration complète des vibrations, des cratères, et de la fragmentation. Des exemples d’applications et d’analyses complètent cette présentation. Les prochaines étapes: essais à l’aide de deux trous car la fragmentation est très dépendante du fardeau et des délais utilisés; des essais à petite échelle afin de valider les relations physiques; et de tester plus la géologie.
Après la pause, Rosa Sayasith (Rio Tinto) et Paul Kuznik (Dyno Nobel) ont présenté le « Projet Drill to Mill qui optimise le moulin en offrant une valeur ajoutée de 58,1 M$ à une mine de métaux ». Dans un premier temps, Rosa Sayasith a commenté une vidéo présentant la mine Kennecott de Rio Tinto, l’une des mine de cuivre les plus productive de la planète en exploitation depuis 120 ans. Cette mine produit du cuivre, de l’or, de l’argent, du molybdène et du tellure. Le projet Drill to Mill consistait à identifier les opportunités qui créent de la valeur ajoutée. La mine Kennecott est une mine de 1.2 km de profond par 4 km de large avec plusieurs types de roc dans la fosse qui affecte différemment le broyage. L’objectif était de mettre l’accent sur l’augmentation du pourcentages de fines en améliorant et optimisant les pratiques de dynamitage, en recueillant des données de base de fragmentation, de recueillir des résultats après optimisation, de comparer et valider les données recueillies et de garantir que les scénarios d’optimisation utilisés sont durables à long terme. En changeant la séquence d’initiation seulement, avec une augmentation de seulement 3% des fines inférieures à 12,5 mm, on a obtenu une augmentation des revenus de 3,8 M$ en 2021. En 2022, l’optimisation par type de roc des patrons a conduit à une meilleure fragmentation qui s’est soldée par une valeur ajoutés de 58 M$. Autres valeurs ajoutées: temps de cycle de camions et pelles; facteur de remplissage de godet; meilleure durée de vie des équipements; consommation énergétique du concasseur; anticipation de consommation énergétique du moulin.
David Sibille et Charles Auffret (EPC Canada) ont suivi avec « Étude statistique d’un modèle vibratoire sur un site complexe ». Dans un premier temps, on présente l’état des lieux, soit l’évolution de l’utilisation des tirs avec des détonateurs Nonel versus électroniques qui sont passés d’une proportion 89%-11% en 2021 à 8%-92% en 2024; un rappel de la loi d’atténuation des vibrations qui a tendance à majorer les dépassements et donc protéger des dépassements, mais qui tient peu compte du massif; et de la géologie de l’exploitation. En second lieu, on a regardé l’influence des discontinuités sur les vibrations, l’influence de la direction de propagation, la problématique des failles, la direction de propagation privilégiée, le cumul de charges spatiales, la problématique de l’eau de mer avec les saisons et l’augmentation de la courbe de détermination de la loi d’atténuation de Chapot. Afin de concilier toutes ces informations, on a procédé à une analyse globale et statistique. À l’aide de 144 tirs et de 2 points de contrôle, on a été en mesure de déterminer des constantes K différentes pour diverses sections de l’exploitation permettant d’assurer le non dépassement des vibrations, de diminuer les quantités d’explosif et d’optimiser des diamètres de forage, et de déterminer à l’avance du nombre de charges étagées nécessaires.
Pour compléter cette première demi-journée de conférences, Josée Ouellet (CNESST) nous a entretenu de « Manutention et usage d’explosif – Projections de roc et mesures de sécurité ». Après avoir défini ce qu’était une projection de roc, neuf événements publicisés ces 15 dernières années ont été présentés dont le plus récents remontaient au 15 janvier 2024. De 2014 à 2024, environ 25 événements ont été documentés (chantier et carrière) par la CNESST. Les principales causes relevées étaient: une énergie explosive trop forte, la géologie du terrain, un collet insuffisant, la qualité de la bourre, charge dans le mort terrain, fardeau inapproprié ou insuffisant, délai insuffisant entre les trous ou entre les rangées, absence de tapis, quantité insuffisante ou de mauvaise qualité. La zone de tir est défini comme le lieu et l’espace représentant un risque pour une personne (incluant le travailleur) d’être affecté par le sautage. Les projections doivent rester à l’intérieur de la zone de tir. La zone de tir est déterminée en fonction des paramètres du sautage. À défaut de pouvoir évacuer les bâtiments, les paramètres du sautage doivent être déterminés en considérant cette contrainte. S’il est impossible de fermer la route, on doit prévoir des véhicules escortes pour ralentir la circulation. Le boutefeu doit compléter son journal de tir et indiquer toutes les problématiques rencontrées. En conclusion, plusieurs mesures de prévention sont présentées pour contrôler le sautage et contrôler la zone de tir avant de terminer sur les obligations de l’employeur tirées de la loi sur la santé et sécurité au travail (LSST).
La reprise des activités en après midi débutera avec la présentation » Planification d’un dynamitage à proximité d’un dépôt de remblais en carrière – Étude de cas » par Carlos Pelletier Martinez (Géoclaste). L’empilement de remblai dans une carrière toujours en opération exige de tenir compte des risques qu’un glissement de terrain puisse survenir. Une étude de cas a été présentée où on explique la démarche suivie lors de la planification d’un sautage à proximité d’un remblai de plus de 30 m de hauteur. L’investigation des sols du remblai montre un indice de compacité diminuant de compact à lâche en profondeur. Les vibrations pouvant être la cause d’un glissement dans les sols, Géoclaste recommande une limite de vibrations de 65 mm/s. On procède à une modélisation numérique afin d’estimer les vibrations. En fonction de la charge maximale calculée, les vibration sont été estimées à 120,94 mm/s dans le dépôt de remblai. En adoptant des charges étagées, les vibrations estimées ont été réduites à 64,2 mm/s. On a également calculé le coefficient de sismicité pour le sautage afin d’analyser la stabilité du remblai. Des exigences en matière de conception et de surveillance des ouvrages en remblais sont proposées tel qu’installer des sismographes ancré au roc au pied des piles et à l’intérieur de la carrière aux infrastructures permanentes, et de suivre la déformation des remblais à l’aide de relevés par drone afin d’analyser les mouvements de sol. Finalement le projet de recherche Mitacs en collaboration avec l’ÉTS a comme objectif de définir un registre de référence empirique et analytique pour divers site à l’étude afin de classifier en catégories de remblai représentatives les différents matériaux d’entreposage.
Michel Lemay, Mathieu Morissette et Jonathan Roy (Agnico Eagles Mines Limited) nous ont par la suite expliqué les défis liés aux sautages dans une mine à ciel ouvert en présence d’infrastructures souterraines avec leur conférence intitulée « Dynamitage pilier de surface ». Michel Lemay a débuté la présentation en présentant l’équipe et la compagnie Agnico Eagle le plus grand producteur d,or au Canada et dans le top 3 mondial. Il ont 3 sites au Nunavut: Hope Bay, Meadowbank et Meliadine. La mine Meliadine progresse comme prévu selon le plan minier initial. Des initiatives d’optimisation sont en cours à Meliadine pour relever le défi de l’augmentation des coûts, dû au contexte inflationniste général au Canada et dans le monde. La production annuelle est d’environ 370 000 oz. Mathieu Morissette a poursuivi en présentant le projet de dynamitage du pilier de surface avec l’objectif de combler le vide du chantier souterrain avec la roche dynamitée du pilier de surface pour éliminer le risque de travailler sur un pilier potentiellement instable lors du minage de bancs inférieurs de la fosse. Le chantier souterrain servait de réserve d’eau salée pour la mine souterraine car un des enjeux à Meliadine est la gestion de l’eau salée dans la mine. La méthode de minage longs trous a été retenue pour le dynamitage du pilier. Dans un premier temps, on doit dénoyer le chantier souterrain afin d’éviter de noyer la mine souterraine lors des sautages et d’éviter d’avoir à gérer l’eau lors du minage de la fosse. La conception des plans de forage et dynamitage a été réalisée en fonction des équipements disponibles sur le site. Des foreuses marteau fond de trou ont été utilisées pour leur précision, de l’émulsion comme explosif, des détonateurs électroniques pour la séquence d’initiation et des ballons gonflables pour boucher l’extrémité des trous ouverts. En tout 124 trous de forage de 4,5 po de diamètre, afin de minimiser les déviations et compte tenu de la géométrie du chantier de +/- 10 m de largeur, ont été réalisés. Finalement Jonathan Roy a expliqué les risques associés aux travaux en conditions arctiques tel que: instrument pour mesurer les déviations inutilisables les batteries gelaient trop rapidement, outils de forage et géologie qui affectent particulièrement la déviation. La déviation des forages s’est révélée le plus grand défi et a nécessité de nombreux ajustements aux patrons prévus en cours de chantier. Actuellement, le plancher de l’excavation du pilier est à 10 m du plafond du chantier souterrain. La prochaine étape est le remblayage et le support de terrain. À suivre …
Après la pause de l’après midi, Eric Simon et Patrick Vachon (Orica), ont présenté « (PIU) Plan d’intervention d’urgence – Étude de cas ». De par la loi sur le transports des marchandises dangereuses du Canada, toute personne au Canada qui importe, demande de transporter ou transporte des marchandises dangereuses au Canada doit disposer d’un PIU approuvé par Transports Canada. Un PIU est utilisé pour aider les intervenants d’urgence. Il détaille les mesures d’urgence à prendre en cas de rejet ou de rejet anticipé de matière dangereuse; un incident qui entraîne la mort, un traitement médical ou la fermeture d’une route ou encore un incident impliquant une perte ou un vol. Lorsqu’un incident survient, le PIU de la compagnie est mis en oeuvre afin de prendre les mesures nécessaires que la situation requiert. Deux incidents ont été présentés dans l’étude de cas justifiant la nécessité et l’utilité d’un PIU.
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 soulignant le travail d’un foreur boutefeu de la relève. Ainsi le prix de la relève boutefeu 2024, accompagné d’une bourse SEEQ de 300$ at été octroyé à M. Mathieu Chamberland, de Dubé Excavation inc.
Pour le trophée Mario Coderre 2024 soulignant la carrière d’un foreur-boutefeu d’expérience, C’est à Eric Simon et Francis Trépanier qu’est revenu l’honneur de décerner le prix à nul autre qu’ Harold Blackburn, lequel vous comprendrez avait été tenu à l’écart du véritable choix du comité, en ne lui révélant pas que sa candidature avait été soumise. Bref c’est un candidat des plus surpris 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 43e 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 à l’Hôtel Universel de Québec.
Vendredi matin, Sylvain Raymond (Solution Mécanique Diesel) a présenté « Les nouveautés améliorant la performance et la santé/sécurité des opérations ». Suite à sa présentation introduisant les foreuses Stone Power l’an dernier, Sylvain Raymond nous a parlé des améliorations apportées afin de pallier à des problèmes de surchauffe et de bris d’accouplement « coupling » , limitant le diamètre de forage à 4 po, en adaptant de plus gros marteaux qui permettent maintenant de forer jusqu’à 5, 5 po, sans surchauffe. Un système de pulvérisation à eau a été développé pour diminuer, voire éliminer pratiquement les poussières, en pulvérisant de l’eau dans l’air comprimé permettant de lier les poussières les plus fines que le capteur de poussières aspire et rejette à l’arrière de la foreuse. Une amélioration au système de traction et de stabilisation a également été apportée. Une option GPS-3D auto level est disponible ainsi qu’un système d’attache rapide et un kit d’insonorisation du système à percussion.
David Pochtier et François Martin (WSP) ont poursuivi avec l’ « Inspection et déminage d’explosifs résiduels au tunnel ferroviaire de Port Daniel ». Le projet d’élargissement de 5 à 50 cm d’un tunnel de 190 m creusé au roc datant du début du XXe siècle entre Caplan et Port-Daniel Gascon a soulevé la problématique de risque de retrouver des résidus d’explosifs après avoir identifier plusieurs fond de trou aux portails, laissant présager d’autres fonds de trous dans le reste du tunnel. Le tunnel a été construit en deux ans, soit de 1907 à 1909. À l’époque 8 travailleurs sont décédés dans un accident de dynamitage. Dans un premier temps, on a procédé à une inspection des parois du tunnel et on a identifié les trous selon leurs conditions; vide (vert), présence d’explosifs (rouge), et fond de trou non accessible (bleu). Le bilan: 800 trous inspectés, 741 vide, 54 non accessible, et 5 avec présence d’explosif. On a procédé au chargement des trous chargés et non accessibles avec soit du Powerfrac ou du cordeau détonant qui ont été initié avec des détonateurs Nonel. Les explosifs identifiés ont été détruits mais il restait 6 trous toujours non accessibles. Un second dynamitage permet de confirmer que tous les trous de la voûte et des murs sont exempts d’explosif. Des trous non accessibles ont été identifiés au niveau du radier et ballast, des recommandations ont été faites pour que ces travaux soient réalisés avec des machines commandées à distance.
Après la pause Paul Kuznik, (Dyno Nobel) a raconté et détaillé la démarche pour la « Création des grottes à chauves-souris par forage et sautage ». À Hudson’s Hope en Colombie Britanique, dans le but d’améliorer la population menacée de la petite chauve souris brune, les autorités ont voulu créer des hibernacles dans une ancienne carrière à proximité de deux hibernacles naturels existants. L’idée était de concevoir un e caverne d’environ 1 m de diamètre d’une profondeur d’environ 30 m, sans ANFO (les chauves souris détestant l’odeur du diesel), en respectant des limites de vibrations de 15 mm/s et de 104 kPa (15 psi) de surpression d’air aux hibernacles à proximité (+/- 300 m). L’entrée de la caverne devait être à au moins 3 m du sol pour éviter les visiteurs indésirables, d’au moins 20 à 30 m de profondeur pour isoler des températures rudes hivernales, et légèrement incliné pour l’écoulement d’eau. Pour un premier essai, trois trous alésés de 10 po disposé en triangle et un trou de production au centre. Le relevé de déviation montre les trous alésé qui s’entrecroisent et suite au sautage on note que le projet est faisable, mais que la conception a besoin d’ajustements. Pour le 2e essai, on opte pour 3 trous alésés de 10 po alignés verticalement et 4 trous de production de 4.5 po qu’on va bourrer. Cette fois, c’est un succès, la caverne atteint 26 m de profondeur, le trou s’est auto-nettoyé, un écaillage supplémentaire est toutefois requis. On adopte la même conception au 2e site. En résumé le niveau de vibration à été inférieur aux prédictions et suppression d’air de faible risque pour les sites d’hibernacles.
Finalement pour la dernière conférence de cette 47e édition des sessions d’étude, Simon Pelletier (CNESST) a expliqué ce que la CNESST entend par » Tolérance zéro et risques prédominants dans le domaine du forage et du sautage ». Au niveau de la SST pour le travailleur la cible est tolérance zéro, ce qui implique des constats d’infraction automatique si les recommandations ne sont pas suivies. Des exemples illustrés sont présentés de tolérance zéro: chute de hauteur de plus de 3 mètres; expositions aux zones dangereuses; électrisation avec des lignes électriques haute tension; effondrement d’une paroi; roches instables; exposition aux poussières cristallines de silice; exposition au monoxyde de carbone. Les risques prédominants à la CNESST: ergonomie (manutention manuelle, position contraignante, forage manuel); exposition au bruit (forage , machinerie); chute de même niveau (terrain escarpé,encombrement,visibilité réduite); être coincé par de l’équipement (renversement de foreuse, circulation de la machinerie). Les risques émergents: les changements climatiques (indice de la qualité de l’air, vague de chaleur). Les risques biologiques (tiques, maladie de Lyme). Les risques associés à l’organisation travail (télétravail, travail à distance). La clientèle particulière de la CNESST: les personnes issues de l’immigration et les jeunes. Pour rejoindre un inspecteur de garde de 8h30 à 12h00 et 13h00 à 16h30 sur semaine à l’exception des jours fériés, 1-844-838-0808, et tel que mentionné par Simon Pelletier, soyez assurés que ça répond!
Après la période réservée aux questions, Francis Trépanier a mis fin à cette 47e 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, le président de la SEEQ, au nom du comité organisateur, a invité les participants à nous suggérer des sujets de conférences pour l’an prochain. Les dates de la 48e session d’étude qui se déroulera en novembre l’an prochain seront connues en début d’année 2025.
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,
