août 2012

L’exploitation minière dans des conditions extrêmes

Des solutions intelligentes pour l’exploitation dans des conditions difficiles

Par Dan Zlotnikov

Les miniers ont déjà extrait les dépôts faciles à extraire Une bonne proportion des nouvelles découvertes se trouvent dans des conditions très difficiles. Par exemple où les températures peuvent descendre sous -50 °C, et où une très brève exposition aux éléments peut causer de graves engelures. Ou bien où l’exploitation s’effectue à des profondeurs importantes et où l’air se mêle à la chaleur de la terre. Ou encore sur les plateaux montagneux où les moteurs et les poumons peuvent difficilement trouver assez d’oxygènes pour fonctionner. Si l’industrie minière d’aujourd’hui veut continuer de répondre à une demande croissante des produits, elle doit aussi continuer à être plus efficace dans de telles conditions difficiles. Plusieurs opérateurs et fournisseurs se sont déjà attaqués au problème. Leur expérience a permis de repousser certaines frontières de l’exploitation minière.

Le front Arctique
 
Dans le Territoire du Nord-Ouest, en hivers, il est très important de
bien entretenir et de surveiller les routes qui mènent aux mines de diamant,
qui sont souvent glacées. Gracieuseté du Nuna Group

Les ressources naturelles qui se trouvent dans le Grand Nord sont souvent très rentables, mais les difficultés sont nombreuses. Charlie Toeppner, directeur pour la région pour l’entreprise Cementation Canada, affirme que ces difficultés se présentent bien avant que les travailleurs arrivent sur le site. Par exemple, pour un projet qui est situé en haut du cercle arctique à Hope Bay (Nunavut), la seule façon d’acheminer l’équipement sur le site est par la voie maritime, à un port qui est libre de glace seulement six semaines par année. « Quand l’équipement arrive au port, vous n’avez que deux semaines avant le gel », affirme Toeppner. « Tous les circuits d’eau et hydraulique doivent être dotés d’huile et de fluides conçus pour des conditions arctiques. Les petits détails comme ça sont nombreux. »

Un bris de la ligne hydraulique peut représenter une réparation mineure quand vous vous trouvez dans la région de Sudbury, c’est une autre chose à Hope Bay. Vous avez intérêt à ne pas oublier d’inclure de l’équipement pour le remplacement des lignes dans le transport. Tout ce qui ne peut pas être transport maritime devra être acheminé par vol, dans un cargo DHC-5 Buffalo, ce qui est très coûteux. Toeppner déclare que les livraisons de cargaisons aériennes sont de 10 à 12 fois plus coûteuses que les cargaisons maritimes.

Grant Pearson, vice-président du développement de l’entreprise, qui travaille à la logistique de Nuna, située à Vancouver, souligne également que les cargaisons sont la grande difficulté. Nuna, qui compte parmi ses clients les mines de diamant Ekati et Diavik, offre des services de logistique, de développement d’infrastructure, de transport, de construction et de contrat de service pour le Grand Nord canadien.

Pearson affirme que l’éloignement du site et que le manque d’infrastructures représentent plus de difficultés que le froid en tant que tel pour les projets à haute latitude. Il décrit comment Nuna a dû construire des routes sur le pergélisol, un sol gelé en permanence qui risque de devenir dangereusement instable en cas de dégel. Afin d’atténuer les risques, l’entreprise a construit ses routes en utilisant des éléments de remplissage, du matériel disposé en couches sur le dessus du sol, plutôt que de creuses la couche de pergélisol. Cela offre une couche protectrice pour le pergélisol et réduit les risques de rupture en cas de levée de terrain dans la chaussée.

L’équipement doit être choisi et manié avec prudence, ajoute Pearson. Par exemple, Nuna essaie de limiter les travaux de concassage quand les températures sont sous -30 °C. « Concasser de la roche est une activité qui nécessite beaucoup d’entretien, et les risques de bris sont plus élevés quand les températures sont extrêmement froides. Nous rencontrons plus de problèmes quand les températures descendent sous -40 °C, peu importe la pièce d’équipement », explique-t-il, et ce, malgré que l’équipement utilisé soit spécialement conçu pour des conditions hivernales. « Si nous devons arrêter les activités périodiquement quand il fait froid, il nous serait impossible de travailler », fait remarquer Pearson.

Toeppner se souvient d’une visite à Hope Bay, alors que la température, en comptant le facteur éolien, pouvait atteindre -67 °C. Ses collègues et lui se sont rendus sous terre en laissant une è benne à godet fonctionner à la surface. Malgré une visite de seulement 40 minutes, ils ont dû faire fonctionner la machine en manche avant et en marche arrière pendant 10 minutes afin que le liquide de conduite, pourtant conçu pour des conditions arctiques, puisse être capable de faire tourner la machine.

Dave Faber, directeur de produit pour les très gros camions Caterpillar, explique que les moteurs qui sont extrêmement froids et que les liquides de refroidissement des systèmes hydrauliques et des systèmes motopropulseurs peuvent mener à des bris prématurés. Les moteurs qui tournent à des températures froides tendent à s’user plus rapidement. De plus, de la suie s’accumule dans la chambre de combustion et occasionne des problèmes avec les rondelles des pistons et entraîne une consommation d’huile. L’huile froide gèle et ne réussit pas à lubrifier les roulements et les engrenages adéquatement. Caterpillar utilise des systèmes de chauffage auxiliaires pour les véhicules conçus pour les environnements froids. Faber attire également l’attention sur les avancées technologiques en électronique. Afin de prévenir un refroidissement trop important, Caterpillar utilisait des grilles d’aération sur le radiateur, ce qui constituait une autre pièce à entretenir et pouvant se briser. Désormais, explique Faber, les systèmes de refroidissement à vitesse variable, qui n’existaient pas il y a 10 ans, permettent un ralentissement des ventilateurs en fonction de la température du moteur des camions de Caterpillar, ce qui élimine le recours aux grilles d’aération.
 
Contrat avec la mine de diamant Ekati de BHP Billiton
dans le TN-O. Gracieuseté du Nuna Group 

Ce sont toutefois les liquides qui représentent la meilleure amélioration à apporter, souligne Faber. Au début des années 2000, Caterpillar, qui travaillait de pair avec les fabricants de lubrifiant du monde entrer, a mis au point des normes afin d’améliorer les huiles, les graisses et les produits de lubrification synthétiques pour des utilisations à de très basses températures.

« Le lubrifiant doit pouvoir circuler quand les températures sont extrêmement froides. De même, quand la machine se réchauffe, le lubrifiant doit être assez épais pour offrir une protection adéquate des composants. L’idée est de produire un fluide qui peut fonctionner dans ces deux circonstances », ajoute-t-il. Les modificateurs de viscosité, selon Faber, représentent la percée la plus importante de Caterpillar.

Cala a résulté en une baisse des bris prématurés de composants et en une amélioration des opérations, car le temps de réchauffement des machines est ainsi considérablement réduit.

 

Page 1 de 4 Suivant
Publier un commentaire

Commentaires

Version PDF