Academic literature on the topic 'Mines à ciel ouvert – Brésil'

[fr] Dans le bassin sédimentaire des Ouled Abdoun (Maroc), la série phosphatée est formée d’une intercalation régulière de niveaux phosphatés et marno-calcaires sur environ 50m de puissance. Localement, cette régularité est perturbée par la présence fréquente de structures communément appelés «dérangements». Il s’agit de masses non stratifiées, stériles, qui perturbent et alourdissent les travaux d’exploitation des couches phosphatées. Les études géophysiques expérimentales, réalisées dans les zones dérangées de la série phosphatée, ont démontré la possibilité de les cartographier sous couvertures à l’échelle décamétrique. Leur généralisation sur toute la superficie du bassin des Ouled Abdoun, nécessite une compréhension du phénomène à l’origine de ces structures. Notre étude concerne l’analyse sédimentologique et diagénétique des zones dérangées et de leur voisinage immédiat. Elle a permis d’identifier pour la première fois l’existence d’une série évaporitique intensément karstifiée au sommet du Sénonien, sous la série phosphatée. Les karsts sénoniens sont incontestablement à l’origine des dérangements ou fontis que l’on défini comme étant des phénomènes de collapses à l’aplomb de cavités souterraines. Ces fontis ont une structuration polyphasée et une genèse au dépend de plusieurs processus (fracturation, infiltration, dissolution, effondrement). Leur mise en place a débuté dès la fin du Sénonien et s’est poursuivie jusqu’au quaternaire.

Habituellement trouvé à l’état solide, le manganèse (Mn) est une substance métallique, est l’un des éléments les plus abondants de la croûte terrestre, étant associé à d’autres éléments, formant divers types de minéraux, mais il ya peu qui composent les minéraux du minerai de manganèse. L’extraction, ou l’extraction, du minerai de manganèse peut être effectuée par la méthode à ciel ouvert à l’aide d’excavatrices mécaniques, rippesr, draglines, ou d’autres équipements, sans l’utilisation d’explosifs. Les réserves examinées dans l’article se réfèrent aux réserves lavables officiellement approuvées par le Département national de la production minérale, sans tenir compte de celles qui sont sous licence, extraction et autorisation d’exploitation minière. La recherche a été réalisée dans des résumés minéraux publiés par le Département national de la production minérale – DNPM, les données ont été prises à partir des résumés et compilées dans le programme Excel de l’ensemble Office de Microsoft Corporatoion, pour une analyse plus approfondie. Des articles scientifiques des bases de données Google Scholar, Scielo et Periodicos Capes ont été utilisés. On a observé que la production de manganèse est étroitement liée au marché de consommation, diminuant ou augmentant en fonction de ses besoins. Ce qui peut influencer le maintien du Brésil dans une position privilégiée parmi les principaux producteurs de manganèse dans le monde, ce sont ses réserves. Étant donné qu’il s’existe de réserves importantes et à forte teneur au Brésil, l’exploitation du minerai de manganèse devient économiquement viable, augmentant la production, compte tenu de la demande du marché de consommation national et étranger. Les États qui détiennent la majorité de la production sont Pará (70%), Minas Gerais (15%) et Mato Grosso do Sul (14,6%). Compte tenu des résultats présentés, il est entendu que le Brésil a suffisamment de potentiel pour être dans une position plus avantageuse parmi les principaux producteurs de manganèse dans le monde, en raison des réserves qu’il possède. Bien qu’il dispose de quantités considérables, le Brésil doit encore investir dans la recherche qui indique de nouvelles réserves à exploiter, afin que la production brésilienne réponde à la demande croissante du marché de consommation, en particulier lorsqu’il se réfère à l’exportation de ses produits, puisque son augmentation offre des avantages au pays.

The Wabana iron mines were in operation from 1895 to 1966, during which time they produced over 80 million tonnes of iron ore. They are hosted by Early Ordovician rocks that contain Clinton-type stratiform ironstones. Mineralization is characterized by oölitic, dark red to purple-red to reddish brown beds of hematite-rich fossiliferous sandstone, siltstone, and shale. Three ironstone beds are of economic importance: the Lower (Dominion Formation), Middle (Scotia Formation) and Upper (Gull Island Formation) with the Lower bed extending over 3.8 km beneath Conception Bay. The iron content in all beds ranges from 45 to 61% with a silica concentration of 6 to 20%. Reports of iron on Bell Island go back to at least 1578, when a Bristol merchant reported retrieving ore samples for shipment to England. The deposits, however, remained undeveloped for over three centuries until their rediscovery by local fishermen in the late 1880s. In 1895, the Nova Scotia Steel & Coal Company acquired the mining lease for the claims and first ore was produced at surface from No. 1 mine in the Lower bed along the island’s northwest coast. By the turn of the twentieth century the Dominion Iron and Steel Company Limited acquired a share of the Bell Island claims, and with surface reserves exhausted, the decision was made by both companies to proceed underground and develop submarine mines. Over the next five decades mining operations were operated by several owners at a steady and at times an expanding rate, with periodic setbacks through two world wars and the Great Depression. The worldwide increase in demand for iron after World War II meant the mines were in full production and exporting over 1.5 million tonnes of ore per annum. In 1950, the unprofitable No. 2 mine was closed, and a series of major expansion projects were launched with the goal to double annual production to 3 million tonnes. By the 1960s, the Wabana mines faced increased competition from foreign producers, who flooded the world iron market with high-quality ore from low-cost open-pit deposits. The last mine at Wabana ceased operation in 1966 because the high-phosphorus content of the ore was incompatible with the newest steel-making technology and the market for Wabana ore all but disappeared. Over 35 million tonnes of ore was exported to Canada (Nova Scotia) while the remainder was shipped to the United Kingdom and Germany. At the time of closure, the Wabana mines were the oldest, continually producing mine in the country. Annual production peaked in 1960 when over 2.8 million tonnes of concentrated ore were shipped. Enormous potential reserves of several billion tonnes, grading 50% iron, remain in place beneath Conception Bay but the high cost of submarine mining and absence of a market for non-Bessemer ore present obstacles to any future re-development. RÉSUMÉLes mines de fer de Wabana ont été en activité de 1895 à 1966, période durant laquelle elles ont produit plus de 80 millions de tonnes de minerai de fer. Elles renferment des roches de l’Ordovicien inférieur contenant des roches ferrugineuses stratiformes de type Clinton. La minéralisation est caractérisée par des couches de grès oolitiques, de silts et d'argiles couleur rouge foncé à rouge violacé à brun rougeâtre, fossilifères et riches en hématite. Trois gisements de roches ferrugineuses ont une importance économique: la couche inférieure (Formation Dominion), la couche intermédiaire (Formation Scotia), et la couche supérieure (Formation Gull Island), la couche inférieure s’étendant sur 3,8 km sous la baie de la Conception. La teneur en fer de toutes les couches varie de 45 à 61% avec une concentration en silice de 6 à 20%. La présence de fer sur l’île Bell a été signalée depuis au moins 1578, lorsqu’un commerçant de Bristol a rapporté avoir récupéré des échantillons de minerai pour les expédier en Angleterre. Toutefois, les gisements sont restés inexploités pendant plus de trois siècles jusqu’à leur redécouverte par des pêcheurs locaux à la fin des années 1880. En 1895, la Nova Scotia Steel & Coal Company acquit le bail minier pour les droits et le premier minerai fut produit à la surface de la mine numéro 1 située dans la couche Inférieure sur la côte nordouest de l’île. Au tournant du XXe siècle, la Dominion Iron et la Steel Company Limited acquit une part des droits de l’île Bell. Les réserves de surface étant épuisées, les deux sociétés prirent la décision de procéder à des travaux souterrains et de développer des mines sous-marines. Au cours des cinq décennies qui ont suivies, plusieurs propriétaires ont exploité les mines à un rythme soutenu et parfois en expansion, avec des reculs périodiques à la suite des deux guerres mondiales et de la Grande Dépression. L’augmentation de la demande de fer dans le monde après la Seconde Guerre mondiale s’est traduite par une pleine production des mines et une exportation de plus de 1,5 million de tonnes de minerai par an. En 1950, la mine numéro 2, non rentable, a été fermée et une série d’importants projets d’expansion ont été lancés dans le but de doubler la production annuelle à 3 millions de tonnes. Dans les années 1960, les mines de Wabana ont dû faire face à une concurrence accrue des producteurs étrangers, qui ont inondé le marché mondial du fer avec du minerai de haute qualité provenant de gisements à ciel ouvert à faible coût. La dernière mine de Wabana a cessé ses activités en 1966 parce que la teneur élevée en phosphore du minerai était incompatible avec la technologie de fabrication de l’acier la plus récente et que le marché du minerai de Wabana avait pratiquement disparu. Plus de 35 millions de tonnes de minerai ont été exportées au Canada (Nouvelle-Écosse) alors que le reste était expédié au Royaume-Uni et en Allemagne. Au moment de leur fermeture, les mines de Wabana étaient les plus anciennes mines en production du pays. La production annuelle a atteint un sommet en 1960 lorsque plus de 2,8 millions de tonnes de minerai concentré ont été expédiées. D’énormes réserves potentielles de plusieurs milliards de tonnes, contenant 50% de fer, restent en place sous la baie de Conception, mais le coût élevé de l’exploitation minière sous-marine et l’absence de marché pour le minerai non Bessemer constituent des obstacles à tout futur redéveloppement.

La mine a ciel ouvert (chrysotile) de cana brava (bresil), implantee dans un complexe basique-ultrabasique, est localisee a quelques centaines de metres d'un chevauchement crustal mettant en contact les blocs porangatu et brasilia. Ce massif rocheux a subi plusieurs evenements tectoniques et metamorphiques a l'origine de la formation de structures complexes. Les zones de cisaillement en structure compressive constituent le trait tectonique majeur du massif rocheux. L'etude geologique, geometrique et mecanique de ces structures permet une modelisation geomecanique tenant compte de leur influence majeure sur les mecanismes de deformation et de rupture du massif rocheux. L'analyse de la stabilite des talus de la mine (profondeur: 300 m) utilise les techniques appropriees en rapport avec les mecanismes determines et le niveau de connaissance des caracteristiques mecaniques. Les resultats des calculs de stabilite, en complement de la connaissance structurale, conduisent a adapter la morphologie des talus a la structure geologique du gisement et au comportement mecanique des materiaux

Partant de la version initiale d'un logiciel qui met en rapport des parametres geologiques et geotechniques avec un modele geometrique de fosse, nous avons apporte les developpements suivants: - presence d'une piste dans la fosse; - influence d'un confortement mecanique des talus par ancrages; - initialisation d'une base de connaissances appliquee aux mecanismes de rupture des talus rocheux

Les fosses à ciel ouvert font l'objet d'une étude de stabilité des pentes. La méthode généralement utilisée est celle décrite par HOEK et LONDE. Elle ne prend pas en compte la structure (espacement et extension des discontinuités) du massif et les paramètres de tir au voisinage des fronts. Cette méthode convient au dimensionnement des fosses globales. En effet on veut écarter tout risque de rupture, et on se place dans l'hypothèse la plus défavorable. Pour le gradin au contraire, on accepterait bien une certaine probabilité de rupture à condition de contrôler les paramètres de la stabilité. Dans l'objectif de mettre au point une méthode de prévision et de prévention de la stabilité des gradins, l'influence de ces paramètres naturels ou d'exploitation a été étudiée à partir d'une enquête, et des simulations des différents états de stabilité ont été effectuées. Des méthodes de dimensionnement des banquettes (paramètre de stabilité à l'échelle du gradin) sont proposées.

Cette étude a pour objectif la réalisation d'un outil d'aide au dimensionnement d'un réseau d'exploitation et de transport en continu destiné aux mines et carrières à ciel ouvert. Après quelques considérations sur les systèmes d'exploitation et de transport en continu dans les mines à ciel ouvert (notamment les excavateurs à roue-pelle et les convoyeurs à bandes), on discute des différentes techniques de simulation utilisées pour la modélisation de tels dispositifs. Puis on développe les diverses étapes de la méthodologie proposée qui consiste à : a-) faire appel à un macrolangage de simulation (SLAM II), b-) décomposer un système complexe en sous-système et développer des modules élémentaires, c-) assembler les modules et paramétrer le modèle de façon à pouvoir modéliser un réseau quelconque d'exploitation en continu. Pour être aussi proche que possible de la réalité on a pris en compte: a-) les différents paramètres d'exploitation et d'équipements, b-) les différents événements liés aux conditions de travail,. C-) la logique d'exploitation, d-) l'interaction de l'ensemble pendant le fonctionnement. Enfin on montre que le modèle réalisé permet de répondre aux objectifs suivants: étudier les interactions: système / processus d'exploitation / contraintes externes, reproduire le fonctionnement d'un réseau d'exploitation et de transport quelconque, fournir en sortie les débits à assurer pour chaque composante du système, les capacités des systèmes de stockage intermédiaires, la production globale attendue et la position prévisionnelle des fronts en fonction du temps,. . . , établir un planning d'exploitation avec une analyse de la fiabilité, fournir la performance de chaque élément du réseau, être interactif et convivial

Pour contribuer à la compréhension des processus d'arrachement et de fragmentation de la roche par l'explosif en ciel ouvert, le travail de recherche présenté dans ce mémoire vise à affiner les techniques empiriques de prédiction de fragmentation existantes. Un programme expérimental conséquent réalisé en échelle réelle sur site minier apporte des données ainsi que de nouveaux éléments par rapport à l'existant dans la littérature. En particulier, une comparaison entre résultats de tirs de charge unique et résultats de tirs à plusieurs charges est faite. Dans le contexte roche/explosif du site test, les résultats démontrent que le bénéfice industriel d'une prédiction charge par charge est limité. Une approche numérique a été mise en œuvre en parallèle du travail expérimental ; elle met à contribution un modèle rhéologique d'endommagement développé spécifiquement pour l'étude de laf ragmentation par l'explosif (Rouabhi, 2004). Des calculs 2D avec réduction d'échelle ont été réalisés ; l'utilisation d'un tel modèle d'endommagement s'avère indispensable, et la nécessité de coupler dans le futur les effets des ondes de choc et des gaz d'explosion dans la modélisation est soulignée. On explique par ailleurs de manière originale les résultats d'une étude expérimentale en laboratoire (Miklautsch et al., 2002). En fin de mémoire, plusieurs méthodologies de prédiction charge par charge aisément reproductibles sont testées et ajustées aux résultats du programme expérimental. On finit par montrer que la meilleure méthode offre même davantage de précision lorsqu'elle est appliquée avec les paramètres moyens des tirs et non charge par charge.

Les travaux effectués s'inscrivent dans le cadre de l'élaboration d'un logiciel intégré de planification, de suivi et de contrôle d'exploitation minière à ciel ouvert. Il s'organise autour d'une base relationnelle de données et est opérationnelle sous MS-DOS et sous UNIX. Une notion fondamentale, l'estimation du réalisé, permet d'étudier les écarts entre la planification et les résultats de production. Cet examen est réalisé grâce à deux types de comparaisons : la comparaison prévision/estimation du réalisé, reflétant le décalage entre le programme de production et l'exécution et la comparaison estimation du réalisé/réalisation, représentant le biais d'estimation induit par les modèles. L'emploi d'algorithmes fondés sur des résultats d'identification géométrique (computational geometry) permet de calculer la géométrie des tirs dans l'espace, compte tenu de la pente des talus et de l'irrégularité des gradins ; d'estimer les tonnages et teneurs de tirs a partir de différents modèles de gisements ; de déterminer les volumes exploites par l'étude des différences topographiques à deux instants donnés de l'exploitation. Une application du logiciel sur site réel permet de dégager les performances et les limites de cette approche

La mine à ciel ouvert de porphyre cuprifère de Sar Cheshmeh est localisée au sud-est de l'Iran. Le gisement de Sar Cheshmeh est centré sur un stock de porphyre granodioritique d'âge tertiaire tardif, mis en place dans une série andésitique éocène. La totalité du complexe est entrecroisé par des séries de dykes pré et post-minéralisation. L'orientation prédominante de ces dykes est nnw, et l'angle de pendage est supérieur à 70. L'andésite et le porphyre sont affectés de fractures et de failles. Un modèle d'altération concentrique est associé au gisement principal. Au sud-est du gisement, la zone propylitique périphérique a reculé de près d'un km dans l'andésite. Puisque la teneur de coupure de cu est passée de 0. 40% à 0. 25%, une étude économique présente la possibilité d'une extension de la vie de la mine, ce qui se traduit par une augmentation de la profondeur, de 300 m à 600 m (pour le projet d'extension). L'analyse de la stabilité des talus de la mine doit inclure l'étude de l'influence de la géométrie du talus par rapport à la géologie structurale, l'eau souterraine, le comportement mécanique des matériaux et l'effet des forces sismiques. La stabilité du flanc ouest est évaluée du point de vue des risques de rupture en dièdre et des ruptures polygonales, en utilisant des modèles de calculs adaptés. L'analyse de facteurs hydrogéologiques et sismiques est soulignée. Un dimensionnement des talus du flanc ouest est proposé.