mai 2014

La perséverérance est rentable pour Cameco

Malgré un énorme défi technique et une série de revers subis, l'équipe a concrétisé la mine de Cigar Lake sans se décourager

Par Ian Ewing

Arès plus de deux décennies et deux milliards de dollars de reculs, la mine d’uranium de Cigar Lake au nord de la Saskatchewan a finalement commencé sa phase d’exploitation. Le premier chargement de boue de forage concentrée a quitté l’usine de concentration de McClean Lake pour être transformé en concentré d’oxyde jaune d’uranium par une belle journée froide de mars.

La mine, exploitée par la société Cameco qui en est propriétaire à 50 pour cent, devait initialement ouvrir ses portes en 2007 au coût de 450 millions de dollars. (Areva, propriétaire et exploitant de McClean Lake, détient un intérêt de 37 pour cent dans Cigar Lake) Les reculs, largement liés aux infiltrations d’eau dans un des sites géologiques miniers les plus exigeants ont constamment repoussé les échéances de construction et gonflé les coûts jusqu’à 2,6 milliards de dollars.

Mais tout au long de ce processus, le personnel de Cameco dit avoir toujours cru au projet et particulièrement aux capacités de son équipe pour faire preuve de persévérance et surmonter les difficultés techniques. « Les défis ont toujours été présents », affirme Bob Steane, vice-président directeur et directeur de l’exploitation de Cameco, « mais nous sommes devenus meilleurs pour comprendre et mieux évaluer les défis. Nous n’avons jamais senti que nous n’allions pas réussir. »

Le projet avait certainement ses détracteurs à l’extérieur de l’entreprise, particulièrement lorsque la mine a été complètement inondée une deuxième fois lors de sa construction. Bien que le corps minéralisé était hautement convoité – il s’agissait du gisement d’uranium de haute qualité le plus connu et le moins exploité au monde – avec une configuration géologique difficile sans pareil. Le gisement, avec des réserves confirmées et probables de plus de 217 millions de livres de U3O8 d’une qualité moyenne de 18 pour cent, repose sous une couche d’argile dans une zone de grès saturée d’eau du bassin d’Athabasca qui repose sur un sous-sol rocheux qui n’est pas particulièrement approprié.

À la suite de la première infiltration d’eau majeure en 2006, l’entreprise avait passé plus de deux ans à assécher la mine pour la récupérer, tout en s’assurant d’abaisser lentement et délibérément le niveau d’eau de sorte à éviter une dépressurisation trop soudaine. Puis, presque sans avertissement, en août 2008, la mine de Cigar Lake fut inondée à nouveau. « Il y eut une autre infiltration d’eau – d’où provenait-elle? Nous ne le savons pas », raconte Steane. « Tout ce que nous savons c’est que notre mine est de nouveau remplie, et que l’eau ne provient pas de l’endroit que nous avions colmaté. » L’infiltration d’eau soudaine a submergé et ruiné une grande partie de l’infrastructure souterraine déjà en place – environ 20 pour cent des installations finales – incluant le matériel électrique, le câblage et les systèmes de congélation.

« Je venais tout juste de descendre de l’avion au Kazakhstan lorsque Tim Gitzel (alors chef de l’exploitation, maintenant PDG et président) a téléphoné pour me mettre au courant de la situation », raconte Steane. « Ce fut un moment décourageant. Mais le mot clé, c’est qu’il ne s’agissait que d’un moment. Après coup, tous se demandaient : qu’allons-nous faire maintenant? Et l’équipe s’est remise au travail. »

Assurance de succès

Diriger l’équipe du projet, qui comptait environ 50 employés en 2008, était une philosophie souvent répétée par Steane durant notre conversation. « Dès 2007, nous avons adopté une philosophie nommée Assurance de succès », affirme-t-il. Cette philosophie souligne l’importance de la planification des mesures d’urgence dans le cadre d’un projet si difficile. L’équipe a analysé toutes les mesures qu’elle entendait utiliser, a évalué les conséquences potentielles, et mis au point des stratégies de mitigation pour les probabilités négatives. Après l’inondation en 2008, l’équipe fut appelée à augmenter l’étendue de la planification des mesures d’urgence. Ce que l’entreprise avait identifié comme des zones à risque élevé et où des stratégies de gestion de l’eau avaient été mises en oeuvre, la nouvelle attitude tenait compte du potentiel de l’eau à la grandeur de la mine avec les mêmes risques encourus. Cela signifiait une toute nouvelle approche en matière de gestion de l’eau. Fini les portes à cloison dans les zones à risque élevé qui formaient le coeur de l’ancienne stratégie. Si l’eau pouvait s’infiltrer par n’importe où dans cet environnement géologique, elle devait être gérée activement, plutôt que de laisser l’équipe simplement réagir à la situation.

Le résultat aboutit à la mise en oeuvre du programme de congélation du sol le plus complet qui soit dans l’industrie. Deux usines de réfrigération alimentent de la saumure froide à -30°C à cinq pompes Goulds, lesquelles font circuler la saumure dans des tuyaux de 4 po de diamètre à des profondeurs de plus de 450 mètres, congelant d’immenses sections de sol en aval et autour des galeries d’accès.

« [la congélation du sol] était l’une des stratégies initiales envisagées dans ce cas-ci », dit le directeur général de Cigar Lake, Steve Lowen. « Il s’agissait en effet de la seule façon d’accéder au gisement minier. » À la suite des inondations catastrophiques toutefois, le programme de congélation d’origine a été élargi de façon significative.

« Ce qui est unique à Cigar Lake, c’est qu’au lieu d’utiliser la technique de congélation pour empêcher l’eau de pénétrer, nous l’utilisons également pour congeler entièrement le gisement minier. À la fois pour empêcher l’infiltration de l’eau, mais également pour créer suffisamment de stabilité structurale dans le sol pour nous permettre d’utiliser efficacement notre système de forage à érosion. » [Voir l’encadré – texte cidessous.] La zone active de congélation de la surface, qui s’agrandit continuellement pour satisfaire aux exigence futures mesure plus de 120 m x 80 m x 60 m, totalisant 576 000 mètres cubes de minerai, d’argile et de grès congelés.

Une capacité de pompage accrue vient compléter l’ensemble du processus de congélation. Bien qu’ils auraient préféré travailler à partir de modèles théoriques, les deux inondations à Cigar Lake, et une autre en 2003 à leur mine soeur de McArthur Lake ont permis aux dirigeants de Cameco de recueillir des données sur la magnitude du volume des entrées d’eau auxquelles ils pouvaient s’attendre. Cela a permis à l’entreprise de mettre au point des systèmes pour gérer de telles situations et même de dépasser les exigences dans le pire des cas. Quatre pompes d’épuisement permanentes Flowserve sont appuyées par cinq pompes d’épuisement d’urgence et quatre pompes de forage Baker Hughes, pour un total nominal de 2 300 mètres cubes par heure. « Nous avons une grande capacité de pompage d’eau d’urgence », de dire Lowen.

Flexibilité et innovation

Le troisième volet de l’approche post-inondation de Cameco venait modifier la méthode de travail utilisée avec la géologie locale. Précédemment, l’entreprise utilisait un système très rigide de supports croisés et de segments en béton. Toutefois, le sol exerçait une pression sur les supports rigides, ne faisant qu’aggraver la situation. En plus de déménager les installations 15 mètres plus profond dans le soussol rocheux, ils décidèrent d’opter pour un système de support de sol plus flexible. Cela signifiait l’adoption d’une méthode de creusement autrichienne qui utilise des segments de support de sol et des arcs mobiles bougeant de façon contrôlée lorsque le sol devient compact, tout en assurant la stabilité du tunnel. « Nous savions que le compactage et le fléchissement du sol étaient permanents et qu’ils feraient partie un jour des opérations à Cigar Lake », explique Steane. « Le nouveau système procurait tout le support de sol nécessaire, mais à mesure que la situation évoluait, nous pouvions nous y adapter et y remédier. Cette flexibilité pouvait tout aussi bien être une métaphore servant à illustrer l’approche de l’équipe face à tous les défis depuis l’infiltration d’eau de 2008. En se guidant sur le principe de « l’assurance du succès » – et avec près de 7,6 milliards de dollars d’uranium (selon les prix les plus récents du marché) pour les motiver – l’équipe de Cigar Lake accepta les idées et les innovations venant de partout pour tenter de récupérer la mine et assurer une construction réussie.

Pour localiser la deuxième fuite, par exemple, l’équipe est parvenue à améliorer une méthode déjà utilisée après la première infiltration. Ils ont adapté un petit sous-marin robotisé – un véhicule commandé à distance ou (ROV) – pouvant fonctionner dans l’eau froide et sombre. Un thermomètre hautement sensible fixé au véhicule commandé à distance a permis de fournir aux opérateurs des « yeux » sous l’eau et de les guider vers la source de l’entrée d’eau, qui se trouvait une fraction de degré plus froide que le reste de l’eau dans la mine. Après avoir localisé la fuite (un trou de deux pouces par six pouces au plafond d’une galerie d’accès), le véhicule a servi de mains aux opérateurs, leur permettant de déplacer des débris pour dégager un espace dans le passage. Finalement, le véhicule a pu transporter et introduire un énorme sac gonflable dans le passage. Le sac a été soigneusement installé, puis gonflé avec du béton, permettant ainsi de colmater le passage en permanence et de commencer le pompage de l’eau.

Culture de détermination

Il faut un certain type d’individu pour persister et relever d’immenses défis après plusieurs reculs et complications. L’équipe du projet de Cigar Lake, qui comprenait plusieurs ingénieurs et géologues de Saskatchewan, a relevé le défi avec beaucoup de conviction. « Ces gens sont du type qui offriraient un rendement supérieur peu importe où ils travaillent », de retorquer Steane avec fierté. « Ce sont des personnes engagées et dévouées. »

« Le projet était très difficile – cette situation a été reconnue très tôt dans le processus », ajoute-t-il. « Je crois que le projet a commencé a attirer les gens qui aiment vraiment ce genre de défi. »

En plus d’exploiter le deuxième plus gros gisement d’uranium au monde, les avantages pour Cameco sont nombreux. La planification, l’attention et la préparation sont davantage mis en valeur que lors de la première inondation en 2006. Or, certaines choses ne peuvent être planifiées. Selon Steane : « La première leçon consiste à ne jamais abandonner. » Selon ce dernier, avec une attitude appropriée et une bonne préparation, mais particulièrement avec de la détermination, même les projets les plus exigeants deviennent possibles à concrétiser.

« Rien ne nous effraie », affirme Steane. « Peut-être que cela nous force à faire preuve de plus de prudence, mais nous n’allons pas reculer devant cette situation inhabituelle. »

Pour le directeur général à Cigar Lake, la première étape de l’exploitation n’est que le début. « Je ne sais pas si cela représente un soulagement », affirme Lowen avec perspicacité. Il planifie déjà à long terme, en pensant aux milliers de chargements à venir. Pour lui et les 600 autres membres de l’équipe de production de Cigar Lake, le prochain défi est de s’assurer que la mine peut être exploitée suffisamment pour atteindre son plein volume de production de 18 millions de livres annuellement d’ici 2018. « Je suis convaincu que nous allons atteindre notre objectif », affirme Lowen. Puis, pour, pour donner un exemple de détermination et de flexibilité si souvent démontré lors du projet, ajoute-t-il : « Il faudra beaucoup de travail et d’adaptation, au fur et à mesure que nous progresserons. »


Forage à érosion

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Même avant les infiltrations d'eau dans la mine, Cameco testait des techniques innovantes pour pouvoir faire face aux conditions géologiques uniques de la mine de Cigar Lake et en extraire le minerai à haute teneur. La société a développé et utilise désormais une méthode d'exploitation minière sans accès direct appelée forage à érosion.

Un trou pilote est foré vers le haut dans le minerai à partir de galeries d'accès creusées sous le corps minéralisé gelé. Une buse à haute pression est insérée dans la galerie pilote et le puits de mine est hermétiquement clos. De l'eau sort de la buse à 15 000 psi et creuse une cavité dans le corps minéralisé. Le jet circule autour de la cavité, la roche se fend et agit comme un broyeur autogène qui broie le minerai davantage et élargit la cavité à un diamètre de quatre à cinq mètres en moyenne.

Le minerai concassé est acheminé hors de la cavité sous forme de boue par le biais de tuyaux en acier. Il est pompé vers un équipement de stockage et de traitement du minerai brut, qui comprend quelque 1 000 mètres cubes de stockage de minerai ainsi qu'un épaississeur de 13 mètres de diamètre, construits à 480 mètres sous terre avec des commandes afin de protéger les mineurs de l'exposition au rayonnement émanant du minerai à haute teneur. Après le broyage et l'épaississement, la boue est pompée vers la surface pour être ensuite transportée par camion au concentrateur de la mine de McClean Lake d'Areva.

La cavité, quant à elle, est remblayée avec du béton à haute résistance pour fournir une stabilité structurelle ainsi que pour permettre l'exploitation des cavités adjacentes et optimiser la récupération.

Traduit par SDL

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