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LES TECHNIQUES ET CONDITIONS D’EXPLOITATION DES MINES AURIFÈRES Philippe Matheu

LES TECHNIQUES ET CONDITIONS D’EXPLOITATION DES MINES AURIFÈRES Philippe Matheus F.F.E. | « Annales des Mines - Réalités industrielles » 2018/4 Novembre 2018 | pages 10 à 19 ISSN 1148-7941 Article disponible en ligne à l'adresse : -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- https://www.cairn.info/revue-realites-industrielles-2018-4-page-10.htm -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Distribution électronique Cairn.info pour F.F.E.. © F.F.E.. Tous droits réservés pour tous pays. La reproduction ou représentation de cet article, notamment par photocopie, n'est autorisée que dans les limites des conditions générales d'utilisation du site ou, le cas échéant, des conditions générales de la licence souscrite par votre établissement. 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Deuxième matière métallique (après le cuivre) à avoir été découverte par l’Homme, l’or est un métal qui, de tout temps, n’a cessé de fasciner, d’attiser les convoitises et de déchaîner les passions. Les premières exploitations aurifères connues et décrites sont celles qui eurent lieu en Égypte, cinq millénaires avant notre ère. L’une des premières cartes minières de l’histoire de l’humanité est probablement celle représen tant les mines d’or souterraines dans l’Ouadi Hammamat (une zone se situant entre Louxor et la mer Rouge). Datant de 1150 avant J.-C, elle est exposée au Museo Egizio de Turin (Italie). Depuis ces temps reculés, l’activité minière n’a cessé de progresser et de s’adapter aux défis auxquels elle a dû faire face. Les méthodes d’extraction et de traitement des minerais n’ont cessé d’évoluer, mobilisant pour ce faire toutes les ressources de la recherche et développement. De nouveaux modèles miniers basés sur les progrès considérables réalisés en matière de sécurité, de protec tion de l’environnement, de mécanisation et de numérisa tion ont au fil du temps vu le jour. Les techniques d’exploitation des mines aurifères La phase d’exploitation d’une mine correspond à la pé riode durant laquelle on extrait le minerai pour valoriser le métal (ou les métaux) commercialisable(s) qu’il contient. Elle peut se poursuivre sans interruption sur une longue période pouvant aller de plusieurs années à quelques dé cennies. Elle comprend aussi bien l’extraction et le traitement du minerai que les activités connexes. L’extraction du minerai Pour l’extraction des minerais d’or, les deux principales techniques utilisées sont : l la mine souterraine, l et la mine à ciel ouvert. Le choix du type de mine dépend de différents facteurs, tels que la profondeur du gisement, sa géométrie, son contexte géologique et géomorphologique, son empreinte au sol et les coûts d’extraction. La mine souterraine L’exploitation d’une mine souterraine consiste à extraire le minerai d’un gisement à partir de puits et de galeries créés sous la surface du sol, sans qu’il soit nécessaire d’enle ver l’intégralité des matériaux stériles qui le surmontent. Dans les mines souterraines, on pratique une extraction plus sélective comparativement à celle opérée dans les Les techniques et conditions d’exploitation des mines aurifères Par Philippe MATHEUS Compagnie minière de Boulanger (CMB) Après avoir situé l’or et son exploitation dans leur contexte historique, nous passerons en revue les différentes techniques d’exploitation minière. Les méthodes de traitement des minerais ap plicables à l’or seront ensuite exposées avant que soit présenté un focus sur l’exploitation des mines aurifères de Guyane. Figure 1 : La carte minière d’Ouadi Hammamat. TROUVER L’OR ET EXPLOITER LA MINE Document téléchargé depuis www.cairn.info - - - 154.0.31.242 - 30/07/2020 12:08 - © F.F.E. Document téléchargé depuis www.cairn.info - - - 154.0.31.242 - 30/07/2020 12:08 - © F.F.E. RÉALITÉS INDUSTRIELLES - NOVEMBRE 2018 - © Annales des Mines 11 Philippe MATHEUS mines à ciel ouvert, le rapport entre le volume de stériles et le volume de minerai extrait y est d’ailleurs beaucoup moins élevé. Les stériles sont souvent utilisés en tant que matériau de remblayage pour servir au renforcement des parois et pla fonds des excavations souterraines. Les stériles qui ne servent ni à la construction ni au remblayage sont remon tés à la surface pour y être entreposés. Pour une exploitation souterraine, une quantité minimale de morts-terrains est donc enlevée pour accéder au gi sement ; elle correspond aux travaux d’ossature, par exemple, des rampes, des descenderies, des galeries, des puits… Ces derniers permettent d’accéder au minerai et de mettre en place toutes les infrastructures nécessaires pour assu rer l’aération, l’exhaure, l’accès du personnel et l’évacua tion du minerai. La Figure 2 ci-dessous présente une coupe transversale typique d’une mine souterraine. Les fondations du chevalement du puits principal re posent sur les morts-terrains, il abrite le skip qui sert de monte-charge. Le fond du puits sert de puisard. À différentes profondeurs de la mine, des galeries horizontales sont creusées qui permettent d’atteindre la zone minéralisée ou d’accéder aux chantiers. Des rampes d’accès sont utilisées pour atteindre les dif férents niveaux d’exploitation. Le minerai peut être en voyé vers un concasseur souterrain pour y être fractionné, avant d’être stocké dans la trémie à minerai. Des galeries d’exploration sont creusées pour échantillonner, à l’aide de forages, les zones minéralisées se situant plus en pro fondeur. Un puits de ventilation conduisant à la surface permet un apport d’air frais. La mine à ciel ouvert (MCO) L’exploitation à ciel ouvert (MCO ou open pit) est la mé thode privilégiée pour extraire le minerai de gisements situés près de la surface (typiquement entre 0 et 400 m de profondeur) ; le coût par tonne de minerai extrait est généralement inférieur à celui du minerai extrait en recou rant à des méthodes souterraines. Le choix de la méthode à ciel ouvert porte sur : l les possibilités d’extension de la fosse (en hauteur (ou en profondeur), en longueur et en largeur) ; l la géométrie des flancs, en gradins plus ou moins hauts et pentus, en banquettes plus ou moins larges, avec pour objectifs de limiter le volume des stériles et d’assu rer la stabilité des pentes. On distingue classiquement, selon la disposition des zones minéralisées : l l’exploitation en découverte (pour des gisements strati formes, peu profonds et s’étendant sur une grande sur face horizontale) ; l l’exploitation en fosse (lorsque le gisement s’enfonce dans le sous-sol et présente une extension latérale ré duite). Pour les minerais d’or, c’est l’exploitation en fosse qui est la règle. Les exploitations à ciel ouvert requièrent généralement le recours à des engins de chantier aux gabarits « hors normes », comme ceux que l’on peut rencontrer dans certaines grosses carrières ou exploitations de granulats (pelles hydrauliques, dumper, chargeuses de fort gabarit). Figure 2 : Coupe transversale d’une mine souterraine (d’après « Code de pratiques écologiques pour les mines de métaux », gouvernement du Canada). Résumé des principaux avantages et caractéris tiques/inconvénients d’une mine souterraine l Un taux de roche excavée souvent moindre que pour une mine à ciel ouvert ; l Une teneur de la minéralisation variant de modérée à très haute ; l Une profondeur allant de 200 à 3 000 m (voire plus) ; l Un investissement généralement plus élevé que celui nécessaire dans les mines à ciel ouvert ; l Une étendue de l’opération en surface plus faible (d’où une réduction de l’impact environnemental) ; l Une récupération possible de la roche stérile pour servir au remblayage souterrain (une diminution des rejets à la surface) ; l Des coûts de production à la tonne généralement plus élevés que ceux des mines à ciel ouvert ; l Un échéancier de mise en production plus long ; l Des risques plus élevés. Document téléchargé depuis www.cairn.info - - - 154.0.31.242 - 30/07/2020 12:08 - © F.F.E. Document téléchargé depuis www.cairn.info - - - 154.0.31.242 - 30/07/2020 12:08 - © F.F.E. 12 RÉALITÉS INDUSTRIELLES - NOVEMBRE 2018 - © Annales des Mines La constante amélioration technologique de ces engins et leur adaptation aux méthodes d’extraction actuelles ont été des éléments déterminants dans le choix du type d’exploitation le plus adapté. C’est ainsi que de plus en plus de mines sont exploitées à ciel ouvert en raison des progrès réalisés sur ce type de matériels et de leur capa cité de chargement, qui permettent d’abaisser les coûts d’exploitation de ces mines. La Figure 3 ci-dessous décrit le schéma d’une exploitation à ciel ouvert en fosse. La Figure 4 ci-après donne l’exemple d’une exploitation à ciel ouvert en fosse. Il s’agit de la fosse Royal Hill de la mine d’or de Rosebel exploitée par IAMGOLD, au Suriname. Le traitement des minerais Le uploads/Industriel/ techniques-et-condition-d-x27-exploitation-des-mines-auriferes.pdf