Oct 13

Des économies dès le départ

Les puits de forage à large diamètre offrent plus d'options aux mineurs

Par Ian Ewing

À la mine de Young-Davidson, 60 kilomètres à l’ouest de Kirkland Lake en Ontario, Aurico Gold fait le pari d’utiliser une méthode rarement utilisée d’« extraction par forage » pour extraire jusqu’à 8 000 tonnes par jour à une profondeur pouvant atteindre 1 500 mètres sous la terre. Sur le site en friche, qui hébergeait des exploitations minières historiques à partir des années 1930 jusque dans les années 1950, les puits souterrains existants ne convenaient pas aux débits de production élevés qu’Aurico anticipait, indique Luc Guimond, directeur général de Young-Davidson. « L’extraction par forage a été choisie, car nous avions une infrastructure en place qui nous permettait d’aborder ce projet d’un angle différent », souligne-t-il.

Cette méthode n’a jamais été considérée comme une méthode idéale d’extraction des matériaux de production dans les mines. Historiquement, les puits étroits et imparfaits ont limité le volume de matériaux qu’il était possible d’extraire, en réduisant le volume et la vitesse des skips. En réalité, jusqu’à maintenant, l’extraction par forage n’était utilisée que d’une manière temporaire à court terme, jusqu’à ce que d’autres routes d’extraction soient en place.

La méthode est la rencontre et l’expansion de deux technologies existantes qui ont donné de nouvelles options aux bovetteurs d’Aurico. La première technologie consiste en une machine de forage en montant qui a la capacité de créer des puits à large diamètre dans la roche dure. La deuxième consiste en la capacité de forer des trous-guides à la verticale avec une grande précision. La combinaison de ces technologies a permis dans certaines mines, comme Young-Davidson, de créer des puits assez larges avec des tolérances suffisantes pour soutenir l’utilisation du puits pour la production, et d’économiser de l’argent et de gagner du temps pendant le travail.

Nouvelles manières d’utiliser une technologie existante

La création de forages à large diamètre dans la roche dure est possible depuis environ 2003, lorsque Cementation Canada, l’entrepreneur responsable du puits à Young-Davidson, a amené la technologie en Amérique du Nord. La capacité est principalement due à l’amélioration continue des machines de forage en montant. Les unités d’Afrique du Sud et d’Australie de Cementation creusent des forages en montant à large diamètre de plus de six mètres dans la roche tendre dans ces pays depuis des années. En se fondant sur l’expérience de forage à large diamètre acquise avec les unités outremer et sur celle acquise par l’unité canadienne à diamètre moyen (trois à quatre mètres) de monteries dans la roche dure, la société a été en mesure de construire des machines de forage en montant comme la Strata 950, en mesure de forer des puits à large diamètre dans la roche dure. Maintenant, Cementation, qui conçoit et construit les machines elle-même, détient deux des quelques machines similaires sur le continent.

La précision du puits est l’autre élément clé pour permettre l’extraction par forage à grand volume. Cette précision ne provient pas de la machine de forage en montant, mais du trou-guide foré pour la rame de forage en montant. Dans ce cas-ci, Cementation utilise un appareil construit par Micon, une société allemande. Le système de forage vertical rotatif (rotary vertical drilling system (RVDS)) est placé sur la rame de forage, directement sur le trépan. Un gyroscope installé dans l’outil capte toute déviation du canevas des puits désiré et des vérins sont utilisés pour pousser contre les parois du puits dans la direction opposée. La surveillance constante en temps réel à la surface assure une précision incroyable, aussi précise que 20 millimètres ou moins qu’un pouce de déviation, sur toute la longueur d’un puits de 400 mètres.

« Ces technologies ne sont pas nouvelles, mentionne le président de Cementation, Roy Slack. Par contre, placez-les ensemble et fabriquez-les plus grosses et vous avez soudainement une nouvelle application. »

Le trou-guide pratiquement parfait à la verticale peut guider l’aléseur à large diamètre avec la même précision. La combinaison de tolérances fortes et d’un puits énorme permet des volumes de production viables à extraire en permettant à des skips plus gros de traverser le puits plus rapidement.

Aucun sentiment de fonçage

« Votre usine d’extraction doit avoir certaines tolérances, explique M. Guimond. Dans le fonçage puits classiques, on le surveille constamment à mesure que l’on avance. Vous pouvez le corriger à mesure que vous avancez sur la paroi de fonçage. Dans ce cas-ci, vous ne verrez pas vraiment le produit final jusqu’à ce que vous ayez terminé l’alésage. »

« Nous avons eu un franc succès dans la réalisation de ces trous à large diamètre, note M. Slack. Il y a toujours des défis, notamment des problèmes avec le sol : parfois le forage s’encrassera et nous devrons nous en occuper, parfois il y aura des infiltrations d’eau, et cela représente un défi particulier en soi. Cependant, il existe différentes manières de s’en occuper. Nous avons eu certains problèmes au fil des ans, mais aucun problème ne nous a empêchés de finir les trous que nous avons commencés. »

Avec cette option devant elle, la décision à prendre était facile pour Aurico. « C’était beaucoup moins cher, plus rapide et plus sécuritaire, dit M. Guimond, que le fonçage de puits classique. Le gros guide était prévu, [mais] le coût de l’excavation elle-même était moins cher que les méthodes classiques. Nous devrions gagner huit mois au total de l’horaire de finalisation du puits et la différence de coût sera d’environ 30 millions de dollars. »

M. Slack dit que ce genre d’économies est typique. « Dans un exemple que nous avons étudié récemment, l’option de forage représentait environ 60 pour cent du coût d’un fonçage à l’aveugle classique et environ 12 mois de moins à l’horaire prévu. »

Par ailleurs, en essayant quelque chose de nouveau, Aurico a dû placer une grande confiance dans son entrepreneur. « Nous connaissions la technologie de forage en montant, explique M. Guimond, mais nous étions sceptiques quant à notre capacité à percer un trou-guide d’une bonne longueur et ensuite de le forer et de s’assurer qu’il respectait les tolérances afin de maintenir les exigences touchant l’aspect de verticalité. Mais la technologie a évolué pour nous permettre d’aller dans cette direction en toute confiance. »

Production intacte

La méthode ne convient pas à toutes les applications. La principale condition préalable est l’accès, tant à partir du haut qu’à partir de la base du trou, afin que la tête d’alésage de la foreuse en montant puisse être placée sous le sol. « Le sol doit être convenable », indique M. Slack. À l’heure actuelle, la taille du puits est également limitée à environ 5,5 à 6 mètres. Selon la quantité d’aération requise, cela peut être insuffisant. Cependant, selon M. Slack, « la méthode mérite d’être envisagée lorsque les conditions sont adéquates ».

Malgré la méthode inhabituelle de livraison, les taux de production à la mine de Young-Davidson ne sont pas limités par l’utilisation d’une extraction par forage. L’usine de concentration d’Aurico fonctionne actuellement à environ 7 000 tonnes par jour, dont environ 1 500 tonnes proviennent des exploitations souterraines. Toutefois, au fur et à mesure que les ressources de la mine à ciel ouvert s’épuiseront au cours des prochaines années, de plus en plus de matériaux sortiront du forage. D’ici 2016, Aurico s’attend à broyer 8 000 tonnes par jour, le tout provenant du sous-sol. « Sur le plan de la production, il n’y a pas vraiment de différence, mentionne M. Guimond. Tout compte fait, peu importe la capacité de conception de votre usine, vous pouvez toujours y arriver. Cela ne changera pas.

L’avantage se traduit principalement par l’économie d’argent et de temps pour le forage du trou. »

Traduit par SDL

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