PROBLÉMATIQUE
La fracturation du roc effectuée avec les explosifs empêche toute opération en mode continue puisqu’elle oblige systématiquement d’arrêter les travaux pour permettre le dynamitage. Une percée dans le domaine de la fragmentation en continu, idéalement sans l’usage d’explosifs, faciliterait certainement la mécanisation et la robotisation.
OBJECTIFS
L’objectif de cette initiative est de réaliser des travaux scientifiques sur les technologies qui amélioreraient la fragmentation du roc sans explosifs qui pourrait entraîner l’amélioration de la productivité des travaux de développement minier et une réduction des frais d’exploitation.
CINQ PROJETS ONT ÉTÉ APPROUVÉS PAR LES PARTENAIRES POUR LA PHASE 1, SOIT :
– Dresser l’état de la situation afin de cerner les connaissances et l’efficacité des méthodes de rupture du roc sans explosifs.
– Étudier les aspects de la propriété intellectuelle associée aux technologies existantes et aux méthodes nouvelles.
– Tester la fragmentation thermique avec torche au plasma.
– Expérimenter la méthode de rupture par ultrasons.
– Tester l’affaiblissement du roc par l’application des micro-ondes pour l’utilisation économique des taillants mécaniques.
DATES DE DÉBUT ET DE FIN
Début : janvier 2008
Fin prévue : avril 2015
COÛTS ENCOURUS
1 021 595 $
PARTENAIRES
– Agnico Eagle
– Areva
– Barrick Gold
– IAMGOLD
– KGHM-Pologne
– Rio Tinto
– Vale
– Mine Raglan
– Hydro Québec LTE
– CanmetMINES
– SOREDEM
SOREDEM agit à titre d’administrateur des contrats et des fonds et CanmetMINES assure la gestion technique et le secrétariat.
ÉTAT D’AVANCEMENT
Les projets 1, 2 et 4 ont été complétés. Le projet 3 sur la fragmentation thermique avec torche au plasma est sous la responsabilité de CanmetMINES, qui a acquis et mis en opération un système complet pour fragmenter les massifs rocheux en souterrain, surtout les veines de quartz aurifère. À la suite des essais réalisés en 2010 qui avaient démontré le potentiel de la technologie, les essais de 2012 à 2014 de pair avec le LTE ont permis de confirmer et de dépasser les attentes sur l’impact de cette méthode sur le quartz incluant des essais de rodage sur le système et les aspects de santé-sécurité et d’opération courante, de même que des essais de production. Le système est maintenant pleinement rodé pour l’utilisation bien définie en souterrain ou en fosse.
Le projet 5, soit l’application des micro-ondes, a été réalisé à l’Université McGill. Les travaux ont permis d’établir la relation entre la puissance et la fréquence utilisées en fonction de la quantification de la réduction d’abrasion et de la résistance du roc. La gamme de puissance utilisée (de 1 à 6 kW) est maintenant augmentée avec un nouvel appareil à micro-ondes plus puissant (15 kW à puissance continue, 50 kW par impulsions). La modélisation des nouveaux paramètres a permis d’estimer que la réduction de la résistance du massif rocheux attendue pourrait atteindre jusqu’à 50 %. Cet affaiblissement devrait permettre aux taillants de maintenir leur productivité tout en demeurant économiquement rentable lorsqu’utilisé dans un massif rocheux dur et abrasif, typique des gisements métallifères du Québec.
RÉSULTATS
Le projet 1 a permis de compléter l’inventaire exhaustif des technologies existantes concernant la rupture du roc sans explosifs et de formuler des recommandations sur les technologies les plus intéressantes et prometteuses. Les techniques d’affaiblissement du roc facilitant par la suite le découpage mécanique sont apparues comme les plus prometteuses. Les aspects des propriétés intellectuelles reliées aux technologies existantes ont été également scrutés au projet 2.
Les essais réalisés sur l’application des ultrasons au projet 4 ont démontré la capacité de fracturer le roc à échelle réduite. Cependant, cette fracturation requiert une augmentation exponentielle de la puissance requise pour la fracturation du massif rocheux. Des recommandations ont été faites pour appliquer les ultrasons directement à la portion de roc près des taillants mécaniques. Les prochaines étapes de ce projet sont en cours de définition.
L’intérêt pour une deuxième phase a été discuté par les partenaires au terme de la recherche de ces cinq projets.