Dear reader,
You may have noticed that we’ve changed domains from Minestories to Solid Ground online, a name that more inclusively reflects our broad range of solutions for the mining and rock excavation industries. Rest assured, you’ll still be able to read and watch the ground-breaking content you’ve come to expect. Thanks for visiting.

Un avenir flexible

WALHALLA, ÉTATS-UNIS. Une nouvelle installation de concassage mobile biénergie a plus que doublé la production de granulats de l’une des rares carrières appartenant à un État fédéré tout en améliorant la qualité des produits et en apportant une polyvalence sans précédent.

Six matins par semaine, des douzaines de camions à benne se rendent à la carrière du comté d’Oconee par le chemin Rock Crusher (briseur de roche), lequel porte bien son nom.

Située en périphérie de la ville de Walhalla, dans le nord-ouest de la Caroline du Sud, près des frontières de la Géorgie et de la Caroline du Nord, la carrière, propriété du comté, extrait du granit bleu, la pierre officielle de l’État dans lequel elle se situe.

Elle produit des granulats pour les besoins du gouvernement local, notamment pour la construction de routes, le drainage des eaux pluviales et la protection des pentes. Elle approvisionne également plus de 600 clients locaux, des entreprises de pavage et de nivelage aux résidents ruraux qui ont parfois besoin d’un peu de gravier pour une allée privée.

«  Nous sommes en mesure de répondre aux besoins de la collectivité territoriale et des citoyens locaux, affirme le directeur adjoint Thom Moxley. Et nous en sommes très fiers.  »

Équipée d’une installation de concassage vieillissante, la carrière avait du mal à satisfaire la demande depuis quelques années. Âgée de 30 ans, l’installation fixe ne pouvait produire, à pleine capacité, que 270  tonnes de roche concassée l’heure. Souvent, elle ne fonctionnait pas du tout. Ces arrêts imprévus avaient un impact négatif sur la production. «  On en était arrivé au point où on faisait tourner l’installation pour tenter de répondre aux besoins de production et où on n’avait pas assez de temps pour faire l’entretien préventif requis. »

Thom Moxley, ses collègues et l’administrateur du comté ont commencé à étudier des options de remplacement début  2017, comparant installations fixes et installations mobiles. Le directeur adjoint et le chef d’équipe Billy Buchanan, qui ont commencé à travailler dans la carrière à une semaine d’intervalle il y a six ans, se sont rendus en Suède pour examiner une installation mobile biénergie en 2017.

« C’est un véritable changement d’approche : au lieu d’amener la roche au concassage, on amène le concassage à la roche, résume Billy Buchanan. Le rendement de cette installation était impressionnant. »

En février 2018, le Conseil du Comté d’Oconee a donné son feu vert pour une enveloppe de 7,5 millions de dollars US destinée à des projets d’amélioration dans la carrière. La direction recommande alors l’achat d’une installation de concassage mobile, et le comté lance un appel d’offres public.

La carrière du comté d’Oconee

Exploitée depuis 1948, la carrière du comté d’Oconee s’étend sur 40 hectares dans le nord-ouest rural de la Caroline du Sud. Elle a vendu environ 480 000 tonnes de pierres en 2019 et a actuellement un permis d’exploitation courant jusqu’en 2050, avec des réserves estimées pour durer jusqu’en 2100 environ.

La carrière avait besoin d’une installation qui produirait au moins 590 tonnes l’heure de produit fini, dont au moins 180 tonnes l’heure de granulats n° 57 d’un pouce. «  On devait remplir ces conditions pour que le comté d’Oconee ait le sentiment qu’on pouvait consentir à cet investissement », estime Thom Moxley.

La carrière exigeait également que l’installation puisse fournir plusieurs autres produits, dont des granulats n° 789, de l’enrochement de classe A et du sable pour asphalte. La production du concasseur devait respecter le cahier des charges du ministère des Transports de la Caroline du Sud en matière de granulométrie afin de servir pour les routes de l’État. Les granulats n° 57 et n° 789 devaient également être conformes aux critères de l’État en matière de particules plates ou allongées.

Thom Moxley et ses collègues étaient intrigués par la flexibilité d’une installation qui pourrait permettre à la carrière d’alterner librement entre les groupes électrogènes à moteur diesel embarqués et le réseau électrique principal pour l’alimentation.

« Les machines biénergie étaient très intéressantes pour nous car on peut être plus performant si on est branché sur le réseau d’électricité. Parfois, ça peut coûter cher. Si on peut gérer les différents processus en utilisant les moteurs diesel plutôt que l’électricité, on peut éviter de se brancher sur le réseau pendant les heures de pointe. Le système avec le courant du réseau est plus silencieux, donc il y a beaucoup d’éléments qui nous ont permis de justifier le système biénergie.  »

Le conseil du comté d’Oconee a retenu la soumission de Sandvik, dont la solution comprenait une extension de garantie de cinq ans, le service après-vente du concessionnaire local, des inspections programmées des équipements et une formation approfondie des opérateurs. «  On a vraiment senti pendant toute la procédure que la technologie Sandvik était à la pointe et qu’ils fabriquaient un produit très résistant et solide, souligne Billy Buchanan. Toutes les entreprises qui ont répondu à l’adjudication nous ont envoyé une offre portant sur leurs solutions. Sandvik nous a envoyé quatre options. Celle que nous avons choisie a apporté des solutions que l’on n’avait pas sollicitées, et elle offrait un potentiel d’évolution. À l’avenir, la carrière pourrait avoir besoin d’une plus grande capacité. Sandvik s’est projeté dans l’avenir pour notre compte. »

La carrière a investi dans une installation mobile principalement parce qu’elle apporte de la flexibilité à l’aménagement de la carrière. Elle peut être déplacée à l’infini, ce qui permet de calibrer, concasser, cribler et stocker au plus près du front de taille. « On ne reviendra plus jamais à la situation où il y avait une installation fixe sur une formation rocheuse que l’on voulait exploiter », insiste Billy Buchanan.

Au lieu d’amener la roche au concassage, on amène le concassage à la roche.

Thom Moxley s’attend à ce que l’installation de concassage réduise à terme le budget carburant diesel de l’exploitation : « Quand la carrière sera aménagée pour intégrer le nouvel équipement, on pourra répondre aux besoins des clients sur place et ça réduira le nombre de navettes des camions et du matériel nécessaire pour vendre au client ce dont il a besoin. Le moment venu, il suffira simplement de transférer notre installation et on n’aura pas besoin de la modifier ou de tout recommencer à zéro. On ira juste se poser à un autre endroit. »

Sandvik a adapté la nouvelle installation mobile biénergie à une tension de 480 V et à une fréquence de 60 Hz pour qu’elle soit en phase avec l’électricité du réseau nord-américain.

Le comté a fait modifier le système électrique afin de fournir la tension requise à la nouvelle installation mobile. Mise en service en novembre 2019, elle comprend un concasseur à mâchoires primaire mobile Sandvik UJ640, un concasseur à cône secondaire Sandvik US550E, un concasseur à cône tertiaire Sandvik UH550E, deux cribles à deux étages Sandvik QA441e et trois machines de mise au stock mobiles. Tous les concasseurs mobiles bénéficient de la technologie de concassage renommée de Sandvik.

« Chacun de ces modèles a été choisi en prévision de l’évolution de l’activité et pour être en mesure de travailler en réseau avec les autres équipements qui pourraient venir compléter le processus, ou d’autres modèles qui pourraient être ajoutés à notre installation. C’est un concept très bien pensé sur lequel a réfléchi toute l’équipe Sandvik, précise Thom Moxley. Sandvik a veillé à ce que le concasseur à mâchoires ne freine pas la production. On a de la marge pour évoluer sur ce point dans les années à venir. On voulait une capacité d’environ 590 tonnes l’heure, soit le double de ce qu’on produit actuellement. On pense qu’on peut atteindre 770 tonnes à l’avenir. »

Le concasseur à mâchoires Sandvik UJ640 de la carrière est équipé en option d’une rallonge de trémie de 18 m³ pour permettre un chargement plus rapide et une mise en pré-stock afin d’assurer une alimentation continue à l’ouverture de 1 500 x 1 100 mm du concasseur à mâchoires simple effet Sandvik CJ615, optimisant ainsi le débit et le rendement. Cette machine est également équipée en option d’un bras avec brise-roche Sandvik pour venir à bout des obstructions et évacuer les roches placées en travers.

«  C’est un concasseur à mâchoires très profond qui peut s’attaquer à une roche carbonatée (grainstone) supérieure à 97 cm, poursuit Thom Moxley. Il a été conçu de manière à ce que toutes les vibrations soient absorbées par les chenilles. Et comme il a été surdimensionné et qu’il n’a pas à travailler aussi dur qu’un concasseur à mâchoires devrait le faire, il remplit sa mission méthodiquement sans faire trop d’efforts. On pense qu’on pourrait mettre en place une pelle hydraulique de plus grande taille pour l’alimenter. Sa production est si rapide. »

En attendant l’ouverture d’un nouveau front de taille, la production du concasseur à mâchoires est transportée par camion entre le fond de la fosse profonde de 90 m et un point de chargement, où un grand chargeur sur pneus alimente le concasseur Sandvik US550E. Le concasseur secondaire est doté du système de réglage automatique des paramètres (ASRi) Sandvik en vue d’automatiser l’optimisation du processus et de contribuer à prévoir les problèmes d’entretien, ce qui optimise le temps de fonctionnement.

<p>Les granulats produits par la nouvelle installation mobile sont plus cubiques, ce qui est essentiel pour la longévité des routes.</p>

Les granulats produits par la nouvelle installation mobile sont plus cubiques, ce qui est essentiel pour la longévité des routes.

« On n’a plus à penser à l’installation Sandvik une fois qu’elle est paramétrée, se réjouit Billy Buchanan. On est certains que le système ASRi va nous aider à surveiller la production. Ça nous a rendu la vie facile. Il reste très peu de tâches manuelles à faire et tout ça, c’est possible grâce à la technologie proposée par Sandvik. »

Le concasseur Sandvik US550E alimente le concasseur Sandvik UH550E. Les deux concasseurs à cônes sont munis d’une trémie d’alimentation qui permet à la carrière de fabriquer le produit final. « On n’a même pas besoin de le pousser vers nos cribles, ce qui nous donne encore plus de polyvalence, reprend Thom Moxley. En fait, on envisage d’ajouter un ou deux produits à notre gamme actuelle. »

Les rapports de réduction des concasseurs à cônes secondaires et tertiaires ont impressionné la carrière. Billy Buchanan, qui supervise le programme de contrôle de la qualité, affirme que les granulats produits par la nouvelle installation mobile sont sensiblement plus cubiques – une caractéristique essentielle pour la longévité des routes. « On doit atteindre nos objectifs de production, mais il est tout aussi important que les granulats ne soient pas plats ou allongés. On ne compte plus les études qui montrent que les routes se détériorent beaucoup, beaucoup plus rapidement quand les granulats le sont. Le système d’alimentation des concasseurs à cônes Sandvik est équipé d’un capteur de niveau. Il élimine la possibilité d’erreurs humaines. Il fournira toujours au concasseur exactement la même quantité de roche, la quantité exacte dont la machine a besoin pour concasser roche contre roche et donner un produit cubique. Avec l’ancienne installation, c’était tout simplement impossible. »

La possibilité de suralimenter plus efficacement les nouveaux concasseurs à cônes a pratiquement éliminé le problème.

« Avec notre ancienne installation, le taux de granulats plats et allongés était d’environ 14 %. Avec le produit Sandvik jusqu’à présent, on tourne autour de 4 %. C’est une très appréciable amélioration. »

Une trémie de séparation montée à l’arrière de deux cribles Sandvik QA44 1e sépare le matériau provenant du concasseur tertiaire et, avec l’aide du système breveté Doublescreen, permet à la carrière de produire en même temps des granulats n° 57 et n° 789.

Thom Moxley, directeur adjoint de la carrière du comté d'Oconee.

Thom Moxley, directeur adjoint de la carrière du comté d'Oconee.

Au bout de la chaîne, chacun des trois appareils de mise au stock mobiles de 24 m crée des tas de 5 400 tonnes. « Ça réduit la nécessité de déplacer le produit fini, précise Thom Moxley. On peut le vendre directement à partir de là où il est. »

Deux mois après la mise hors service de la vieille installation fixe, le directeur adjoint affirme que la nouvelle installation mobile offre une polyvalence sans précédent pour la carrière :

« On peut se concentrer sur les produits et orienter les matériaux dans une autre direction afin d’optimiser le rendement pour la production dont on a besoin. On découvre chaque jour de nouvelles choses qu’on est capable de faire et qu’on ne pouvait pas envisager par le passé. La technologie moderne est étonnante. On a de la chance d’avoir une nouvelle installation qui peut plus que doubler notre production.  »

Billy Buchanan partage l’avis de son supérieur : « On cherchait à s’améliorer grâce à la technologie et je pense que c’est ce qu’on a réussi à faire avec Sandvik. Je suis très satisfait de Sandvik. Ils ont été formidables dès le début et je suis très confiant pour notre future relation. On a étudié plusieurs candidats et Sandvik avait les meilleurs produits. En outre, je suis convaincu qu’on a un partenaire qui va nous permettre de poursuivre notre activité dans les prochaines décennies. »