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Une solution clairvoyante

L'analyse de la fragmentation à l'aide d'un dispositif portable améliore la capacité à la mine Pinto Valley

Par Eavan Moore

Motion-metrics-Pinto Valley
La tablette d'analyse de la fragmentation PortaMetrics de Motion Metrics utilise des caméras et l'imagerie stéréoscopique pour analyser les gravats après une explosion | Avec l'aimable autorisation de Capstone Mining

La mine de cuivre Pinto Valley de Capstone Mining en Arizona a renforcé la capacité de son concasseur après s'être équipée d'un dispositif portable dédié à l'analyse de la fragmentation conçu par Motion Metrics International Corp. Cette tablette fournit des rapports rapides après les coups de mine, qui aident à optimiser la série suivante de mailles de sondage.

Le système PortaMetrics est une tablette solide équipée de trois appareils photo et d'un logiciel dédié à l'interprétation des photographies. « Nous utilisons l'imagerie stéréoscopique, une technologie bien établie dans le domaine de la recherche sur la robotique », déclarait Nicholas Himmelman, directeur des ventes techniques chez Motion Metrics. Deux appareils photos prennent des clichés de la même roche pour donner une perception de la profondeur en utilisant la légère différence au niveau de la position apparente entre les objets observés d'angles différents. Ceci génère une distance précise de l'appareil à la roche, distance que le logiciel peut ensuite utiliser pour calculer la taille de la roche en fonction du nombre de pixels de la photo.

Les trois appareils photos de la tablette offrent une certaine flexibilité. À très courte distance, il faut utiliser deux appareils photos proches l'un de l'autre. À plus de cinq mètres, mieux vaut utiliser des appareils photos séparés par une certaine distance.

PortaMetrics est la première solution d'analyse de la fragmentation dans laquelle a investi la mine Pinto Valley après avoir repris ses activités en 2012. Durant les premières années d'activité, la mine avait d'autres priorités. Nathalie Légaré, spécialiste du forage et des explosions à Pinto Valley, a cependant commencé à recevoir des critiques de la part du département de broyage. « Nous en avons donc fait une priorité », indiquait-elle. « D'après notre [directeur des travaux] de concassage, à partir du moment où l'on envoyait de grosses roches dans le concasseur, on pouvait sans doute augmenter la capacité si la fragmentation était légèrement plus fine ».

Motion Metrics a déjà fourni des solutions de surveillance pour les pelles et les chargeurs de Pinto Valley. « Nous étions à la recherche d'une petite machine comme celle-ci ; Motion Metrics est venue faire une présentation et nous avons tout de suite adhéré », indiquait Mme Légaré.

Elle avait déjà utilisé une solution différente sur d'autres sites miniers, qui comporte malheureusement quelques inconvénients. Tout d'abord, cette solution présente des risques en matière de sécurité. Pour estimer la taille des fragments, cette technique implique de placer un objet de référence au milieu des gravats. Autrement dit, une personne doit prendre un objet d'un diamètre connu, par exemple de la taille d'un ballon de basket, demander à l'excavateur de s'arrêter et grimper sur les gravats pour aller placer l'objet. Cette pratique, par nature dangereuse, est moins risquée si l'on amène un observateur. Avec PortaMetrics, Mme Légaré ou l'un des arpenteurs-géomètres qu'elle a formés peuvent se rendre sur place seuls et prendre des photos lorsque la pelle offre un angle de vision clair, à quelques mètres du site.

Le deuxième inconvénient de la technologie utilisée jusqu'ici est qu'elle oblige l'utilisateur à prendre manuellement des notes sur chaque image. PortaMetrics, d'un autre côté, peut offrir des résultats préliminaires sur place. « Nous aimons ce produit car il est facile à utiliser et il donne des réponses rapides », déclarait Mme Légaré. « Pas besoin de passer des heures devant un ordinateur à faire du traitement d'image. »

Pour une précision exacte, elle doit encore procéder au traitement des données du cliché ; par exemple, des ombres peuvent tomber sur certaines roches et donner l'impression qu'il s'agit d'un seul gros rocher ; dans ce cas, quelqu'un devra manipuler les images pour les définir séparément. Il s'agit cependant d'un engagement relativement minime en termes de temps.

D'après M. Himmelman et Mme Légaré, PortaMetrics offre le même niveau de précision que tout autre analyseur de fragments, mais il est plus rapide et plus sûr. Cependant, dans certains cas, le système PortaMetrics peut offrir une plus grande précision avec un grand angle entre l'appareil et la paroi, ou si la surface photographiée est irrégulière, indiquait M. Himmelman. À une distance de 10 mètres, la plus petite roche qu'il peut mesurer est de 3 centimètres (cm) de large.

Un abattage à l'explosif plus performant

Mme Légaré utilise principalement PortaMetrics pour vérifier que ses mailles de sondage répondent aux exigences du directeur des travaux de concassage pour 80 % des fragments de six pouces ou moins (p80 de six pouces). Elle obtient au moins un cliché par coup de mine, et vise le milieu du terril une fois que les premières rangées ont été déblayées. Lorsqu'elle tente une nouvelle maille de sondage, elle prend deux ou trois clichés pendant la même explosion pour voir si la fragmentation est cohérente.

« [PortaMetrics] produit un petit rapport complet montrant un diagramme de la composition granulométrique des fragments », déclarait Mme Légaré. « Ce graphique montre le p80, ou le p10, et donne le refus de crible maximum et minimum. On l'amène ensuite aux personnes en charge du concassage, qui apprécient beaucoup. » Avoir en main les données donne une manière objective de s'accorder sur la qualité du minerai avant traitement.

Les utilisateurs définissent les paramètres qu'ils souhaitent voir dans leurs rapports. Outre la composition granulométrique, l'analyseur peut calculer l'inclinaison de l'amas de minerai, ce qui peut être utile pour s'assurer qu'il n'est ni trop pentu pour des questions de stabilité, ni trop profond pour ramasser plus facilement les amas à l'aide de pelles.

Mme Légaré indiquait qu'à 35 000 $, ce dispositif est déjà amorti. « On peut envoyer davantage de minerai dans le concasseur primaire, lequel passera sans problème dans le concasseur secondaire, ce qui facilite le concassage et réduit la quantité de minerai à broyer », indiquait-elle. « On peut donc augmenter notre capacité. Il faut beaucoup d'électricité pour que le métal rogne une roche de 150 cm. Ainsi, on économise de l'énergie, et le concasseur s'use moins ; en effet, si une roche reste longtemps dans le concasseur, le métal s'usera plus facilement que si ce matériau est friable et circule facilement. » Après l'acquisition de l'analyseur en mai 2015, la capacité à la mine Pinto Valley a augmenté pour atteindre environ 56 000 tonnes par jour (tpj) durant le deuxième trimestre de cet exercice, en comparaison des 48 000 tpj au même moment l'année précédente.

Mme Légaré ajoutait que le matériau plus fin a également contribué à améliorer la productivité avant le broyage. « Le temps de chargement s'est amélioré », indiquait-elle. « Les dispositifs de chargement ont moins de gros morceaux à charger dans leurs godets, ainsi le facteur de remplissage est meilleur. En outre, un camion de transport chargé de sable est probablement plus confortable pour le conducteur. »

Des fonctionnalités avancées

D'après M. Himmelman, Pinto Valley fait partie des quelque 50 sites ayant adopté PortaMetrics au cours des deux années suivant sa commercialisation. Contrairement aux autres solutions de Motion Metrics, ce dispositif a attiré l'attention des prestataires de service et des conseillers spécialisés dans l'abattage à l'explosif, ainsi que des exploitants miniers. Certains ont recours à divers dispositifs sur plusieurs sites, mais envoient les données vers un serveur à titre de comparaison. L'interface comprend des fonctionnalités de marquage et de localisation par GPS configurées par l'utilisateur de manière à ce qu'il puisse trier et chercher les données rapidement.

M. Himmelman indiquait que sa société aimerait voir ses solutions réunies dans les grandes mines qui utilisent plus d'un produit ; par exemple, si le minerai que PortaMetrics prend en photo est trop grossier, ceci expliquerait pourquoi ShovelMetrics indique que l'excavatrice creuse trop lentement. MetricsManager, l'application bureautique basée sur serveur qui accompagne les solutions proposées, constituerait le lien pour ce genre d'activité.

« Les travaux que nous menons actuellement visent à améliorer l'environnement offert par MetricsManager », indiquait-il. À l'heure actuelle, l'édition et l'analyse doivent être fait directement sur la tablette, et les résultats apparaissent sur le serveur. La dernière version qui devait être présentée à l'occasion de la conférence MINExpo en septembre permettra à quelqu'un travaillant à partir du serveur de visualiser les photos et de les modifier directement dans cet environnement. « Autrement dit, si l'on prend une photo dans une fosse, on pourra immédiatement effectuer les mêmes modifications, l'édition et l'analyse à partir du serveur. »

Traduit par Karen Rolland

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