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<p>Il est difficile d’abaisser le niveau sonore d’une foreuse de surface en raison de la conception de la tige de forage, qui est source de nuisances sonores importantes.</p>
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Il est difficile d’abaisser le niveau sonore d’une foreuse de surface en raison de la conception de la tige de forage, qui est source de nuisances sonores importantes.

Les vertus du silence

Le bruit est permanent dans le monde industrialisé. En ce qui concerne l’excavation et la transformation de la roche, la question est : comment limiter les impacts potentiellement conséquents sur la santé des opérateurs, des autres personnes présentes sur le site et des habitants des environs?

Plus de la moitié de la population mondiale et trois citoyens européens sur quatre vivent actuellement en zone urbaine et sont exposés à des niveaux de bruit élevés ou à « un son extérieur non désiré ou nuisible résultant d’activités humaines » comme le définit la directive de l’UE sur le bruit dans l’environnement. Indépendamment d’être une nuisance, le bruit est associé à plusieurs impacts directs et indirects sur la santé. Les perturbations du sommeil provoquées par le bruit nocturne en particulier sont mauvaises pour la santé. D’après l’Organisation mondiale de la santé (OMS), la manifestation de tels effets peut être détectée chez les personnes exposées à un niveau sonore nocturne de plus de 40  décibels – un chiffre assez bas quand on sait qu’une conversation normale atteint généralement un niveau de 50 ou 60 décibels environ. L’impact sur la santé se traduit par toutes sortes d’affections allant des maladies cardiovasculaires aux troubles psychologiques. Selon la Commission européenne, le bruit peut être associé à quelque 70 000 hospitalisations et 16 000 décès prématurés par an uniquement en Europe. L’OMS classe le bruit comme la deuxième cause environnementale de mauvaise santé après la pollution de l’air par les particules ultrafines.

En d’autres termes, le bruit n’est pas un problème mineur. Que peut-on faire pour tenter d’y remédier? Plus précisément, que peuvent faire les directeurs de mines, les exploitants de carrières et les entrepreneurs de forage pour réduire les émissions sonores de leur matériel de forage en surface?

Les principaux éléments de tout problème sonore, et par-delà les facteurs sur lesquels toute mesure antibruit doit agir, sont la source, le chemin de propagation et le récepteur. En ce qui concerne ce dernier point, un propriétaire de mine ou un entrepreneur en dynamitage a peu ou pas d’influence sur les mesures de prévention hors site : on ne peut pas demander aux voisins de rester à l’intérieur ou d’utiliser des protections auditives. Quant aux équipes de forage et les autres personnels sur place, ils doivent bien entendu recourir à des méthodes de travail appropriées et à des équipements de protection individuelle. En fait, les options d’atténuation du bruit les plus concrètes se trouvent à la source et sur le chemin de propagation.

Une foreuse de surface est une application particulièrement ardue dans ce dernier cas car il est très difficile de concevoir un marteau, de loin la source la plus bruyante, avec pour objectif d’amortir efficacement les décibels émises lors du forage.

Décibels et puissance acoustique

Le filtre avec pondération A auquel il est fait référence dans les mesures mentionnées dans le présent article est une méthode conçue pour filtrer l’énergie acoustique dans le spectre des fréquences audibles par l’homme de telle sorte que les résultats des mesures correspondent de manière plus réaliste à la sensibilité de l’oreille humaine. En raison de la nature logarithmique de l’échelle des décibels, les changements qui peuvent sembler insignifiants à première vue sont en fait assez conséquents : par exemple, le silencieux NoiseGuard-DXi peut réduire de huit décibels la puissance sonore émise par la foreuse, ce qui signifie que le niveau sonore absolu n’atteint que 16 % de la valeur non assourdie.

« On a beaucoup étudié la question avec Sandvik, explique Lasse Lamula, chercheur principal au Centre de recherche technique VTT de Finlande, institut de recherche avec lequel Sandvik coopère étroitement. On en a conclu qu’il est très difficile de réduire efficacement le bruit provenant du marteau. La tige de forage, en particulier, en émet beaucoup sur toute sa périphérie. Le problème, c’est que rendre le marteau robuste et résistant d’une part et réduire le bruit d’autre part sont des objectifs incompatibles. En général, en matière de construction mécanique, on essaie de réduire le niveau des vibrations à la surface des composants de la machine. Mais dans le cas des marteaux, c’est très difficile à réaliser. »

Reste la troisième option : atténuer le bruit le long du chemin de propagation. Concrètement, cela signifie qu’il faut isoler le système marteau-manutention des tiges à l’intérieur d’une structure antibruit efficace. Mais la conception d’une telle structure n’est pas non plus chose aisée. « Il faut tenir compte de tellement de paramètres », reprend Lasse Lamula. Et le chercheur de citer un exemple tiré du récent projet Sandvik NoiseGuard-DXi : le niveau sonore enregistré était nettement plus élevé devant la machine que dans les autres directions. Aucune explication claire n’a été trouvée à ce sujet et pourtant, la question a été examinée de près. Les améliorations apportées à la conception du silencieux n’ont pas donné de résultats probants.

La masse de la structure enveloppante est le facteur le plus déterminant. En effet, une structure lourde atténue le son plus efficacement. Mais une fois de plus, les recherches ne vont pas dans le même sens puisqu’on cherche à rendre le silencieux aussi léger que possible. En outre, il est problématique de rigidifier une structure légère pour réduire la résonance et en même temps de limiter l’efficacité de la propagation du son.

L’un des objectifs est de maximiser l’absorption du son à l’intérieur de la structure du silencieux en utilisant les matériaux les plus adaptés, un choix appliqué aux solutions de silencieux Sandvik et que Lasse Lamula salue : « Ça semble marcher super bien. Les réductions du niveau sonore mesurées sont vraiment étonnantes, compte tenu de la structure relativement simple du silencieux. Par ailleurs, ce qu’un opérateur de forage peut entendre de manière subjective en pilotant la foreuse peut être encore bien supérieur aux valeurs mesurées. »

<p>Le silencieux NoiseGuard-DXi peut réduire la puissance acoustique émise par la foreuse à un niveau qui atteint 16 % de la valeur non assourdie.</p>

Le silencieux NoiseGuard-DXi peut réduire la puissance acoustique émise par la foreuse à un niveau qui atteint 16 % de la valeur non assourdie.

La gamme de produits de Sandvik Mining and Rock Technology comprend plusieurs solutions efficaces qui peuvent réduire considérablement le niveau sonore des foreuses de surface. La solution NoiseGuard-DX est disponible depuis plusieurs années pour les foreuses hors-du-trou de la série Ranger DX. Les nouvelles machines de la série Ranger DXi peuvent être équipées d’une solution plus pointue, NoiseGuard-DXi, une structure entièrement fermée qui atteint, dans le meilleur des cas, une réduction du bruit proche de 10 décibels du niveau de pression acoustique avec la pondération A autour de la machine. L’option NoiseGuard-DXi propose une suppression efficace du bruit et les dernières fonctionnalités d’utilisabilité telles qu’un système de caméra afin de fournir une excellente visibilité à l’intérieur du boîtier du silencieux, même portes fermées, ainsi qu’un dispositif de démontage à boulon unique pour un entretien simple et rapide du système d’alimentation. Une troisième solution, NoiseShield-DC, est une option simple et compacte pour les foreuses Dino DC410Ri, plus petites et sans cabine. Bien que sa structure ne soit pas entièrement fermée comme le NoiseGuard-DXi, ce silencieux réduit tout de même efficacement le niveau sonore en dirigeant, de par sa partie supérieure ouverte, le bruit émis par le forage vers le haut, loin de l’opérateur et de l’environnement proche.

Les exploitants des carrières et des mines prennent de plus en plus conscience de l’importance des émissions sonores. Par exemple, Suomen Räjäytyslouhinta, une entreprise finlandaise de dynamitage et d’excavation qui propose un large éventail de services dans les secteurs des carrières, du génie civil et de la construction. « On n’accepte plus les foreuses sans silencieux, assure Jyrki Peltola, son directeur. Ceux-ci ont la réputation de poser des problèmes, mais ce sont des paroles en l’air. Allez poser la question à n’importe quel opérateur ici et il vous répondra que ce n’est pas un problème. [Le silencieux] n’a aucun effet sur les mètres forés, le confort, rien. Il présente de nombreux avantages en plus de la réduction du bruit : il limite la quantité de poussière, par exemple. Le foreur peut également travailler plus longtemps dans un cadre de travail plus agréable. Et bien sûr, de nos jours, les silencieux sont de plus en plus réclamés dans les travaux en ville. C’est l’avenir. »

Zéro accident

L’un des objectifs de développement durable de Sandvik pour 2030 figure sous la rubrique « Les personnes » : le Groupe a pour objectif de ne causer aucun préjudice aux personnes, qu’elles soient concernées par ses propres activités ou celles de ses clients. En ce qui concerne les clients, cela signifie que les améliorations en matière de santé et de sécurité font partie intégrante de tous les projets de développement des produits. En outre, les analyses dans le domaine de la santé, de la sécurité et des risques doivent englober tous les produits et services.