Le meilleur des mondes miniers

L’exploitation minière se lance dans le même processus d’automatisation que l’industrie manufacturière. L’amélioration de la sécurité, de la productivité et du rendement énergétique est en marche, mais elle ne se limite pas qu’à la technologie.

Nous allons assister à un changement radical dans l’industrie au cours des 20 prochaines années, en particulier dans les nouveaux sites », estime Lawrence Lien, spécialiste de la gestion, du financement et du recrutement dans l’exploitation minière.
« Nous n’allons même pas nous reconnaître nous-mêmes », poursuit-il en décrivant les « mines usines » où toute la production sera confiée à des équipements automatisés autonomes et télécommandés.

« L’ambition sera de créer un environnement minier beaucoup plus statique qui autorisera la répétition pendant de plus longues périodes, de six mois à deux ans, de sorte que le transport du minerai sera automatisé autant que possible. »
Ainsi, l’exploitation minière va se soumettre au même processus qui, facilité par l’évolution rapide des technologies de l’information, a déjà transformé une grande partie de l’industrie manufacturière. Ceci s’est traduit par une hausse de la productivité et une amélioration des conditions de travail, ainsi qu’à un contrôle plus efficace des procédés.

Sûre et sobre en énergiet

AutoMine est la famille de produits Sandvik Mining pour l’automatisation des mines. Elle offre une sécurité et une productivité accrues avec une réduction de l’impact sur l’environnement grâce à la baisse de la consommation d’énergie.

C’est un système complet qui commence au niveau du taillant et se termine lorsque le produit quitte le dernier concasseur ou crible et entre dans une usine de transformation. Entre ces deux étapes, de grandes quantités de minerai sont transportées efficacement entre la zone de production et les concasseurs.

Cette chaîne d’opérations passe par un certain nombre de solutions d’automatisation Sandvik, telles que le forage télécommandé assisté par ordinateur, les parcs de chargeurs-transporteurs autonomes et la commande automatisée des concasseurs. AutoMine peut également être mis en interface avec les systèmes de planification de la production et les équipements qui ne font pas partie de la gamme Sandvik, tels que les chargeurs automatiques. « Nous n’essayons pas d’automatiser uniquement certaines opérations, mais d’optimiser tout le processus », déclare Taina Heimonen, directrice du marketing et des ventes de l’unité produits d’automatisation chez Sandvik Mining.

Il y a des bénéfices à procéder ainsi. En commandant l’ensemble du processus, il est possible de planifier la production et l’entretien pour une utilisation maximale des machines concernées. Si l’entretien conditionnel est inclus, celles-ci peuvent être réparées avant toute panne imprévue.

Globalement, il y aura également moins d’entretien, car AutoMine manœuvre l’équipement plus délicatement qu’un opérateur. Tout cela se traduit par une hausse de la productivité combinée à un meilleur rendement énergétique, ce qui réduira également l’impact de la mine sur l’environnement. Mais ce ne sont pas là les points les plus déterminants, estime Taina Heimonen : « La sécurité des mineurs était et est le principal moteur du développement de l’automatisation des mines. L’idée est de les retirer des zones dangereuses et d’éviter les maladies professionnelles liées à un travail répétitif. »
Sandvik a mis en service son premier système AutoMine en 2004 à la mine Codelco d’El Teniente au Chili. Celui-ci a été suivi par des installations au Canada, en Finlande et en Afrique du Sud, et les résultats obtenus jusqu’à présent sont encourageants.

« Nous avons eu des cas où le volume transporté a doublé et le volume chargé a augmenté de plus de 25 % par rapport au mode manuel », conclut Taina Heimonen.

Ces avancées sont désormais au cœur du développement du secteur minier : l’amélioration de la productivité peut aider les compagnies minières à compenser les coûts croissants nécessaires pour atteindre le minerai dans des sites plus profonds et plus éloignés; les machines automatisées s’accommodent de longues passes, leurs performances restant constantes; et la production sans opérateurs est commandée à partir de sites plus sûrs ou plus urbains.

L’automatisation des mines permet également un contrôle général des procédés en vue d’optimiser la qualité du produit. Grâce au forage et au positionnement précis assistés par ordinateur, il est possible de n’extraire que ce qui est nécessaire et d’éviter les excès de matériaux rocheux qui absorbent les ressources sans produire aucun revenu. L’ensemble du flux de production dans la mine peut être rationalisé et le rendement énergétique amélioré.

« Je pense que la consommation d’énergie va baisser, précise Lawrence Lien. Les mines se soucient de plus en plus de leur empreinte carbone, ce qui signifie aussi qu’il y aura plus de machines électriques telles que convoyeurs, camions et pelles. »
Dans une mine automatisée, un système de contrôle des procédés peut avoir une influence sur le développement durable à bien des égards. Entre autres, il peut surveiller les facteurs susceptibles d’avoir des répercussions environnementales, tels que le niveau des eaux souterraines et l’état des bassins de décantation.

Autre aspect de l’automatisation, un opérateur peut surveiller et commander plusieurs machines sans perdre de temps ou consommer du carburant pour les chargements et déchargements dans la zone de production. La réduction du nombre d’intervenants dans cette zone entraîne la baisse des besoins de ventilation, élément coûteux et consommateur d’énergie de toute activité minière souterraine. Et pour terminer, il y aura moins d’intervenants dans les zones dangereuses.

La sécurité s’améliore spectaculairement dès qu’on travaille à partir d’une salle de commande », explique Greg Baiden, professeur à l’école d’ingénieurs de l’université Laurentienne au Canada et spécialiste de la robotique et de l’automatisation. Il est également président du conseil d’administration et directeur de la technologie de l’entreprise Penguin Automated Systems. Celle-ci est spécialisée dans les solutions de télécommunications qui commandent robots et autres équipements sur des sites reculés, de l’espace aux mines souterraines. Au moment de notre entretien, il est en Floride où il teste un système sous-marin sans fil basé sur la lumière au lieu des ondes radio, un principe qui, croit-il, sera utile dans les mines à ciel ouvert et souterraines. À son avis, l’évolution continue de l’automatisation des mines n’exige pas de saut technologique particulier : « À ce stade, je ne vois vraiment pas d’immenses difficultés techniques. Tout le nécessaire existe déjà. Quelques travaux d’ingénierie sont inévitables, mais je ne vois pas ce que l’on ne pourrait pas arriver à faire. »

Il pense que, dans le cadre de l’automatisation des mines, d’autres éléments peuvent être plus délicats à introduire, la culture du changement par exemple. « Ça pourrait être très difficile à gérer, car les gens sont souvent satisfaits de ce qu’ils font. »
Lawrence Lien partage l’idée que la structure et la culture autour d’un projet d’automatisation sont indispensables à sa réussite : « Souvent, on se concentre sur tel matériel ou tel logiciel, pas sur le cadre organisationnel dans lequel il est utilisé. Mais il faut savoir que ce n’est pas seulement du prêt à l’emploi. »

Quand l’automatisation est introduite dans une organisation, en particulier une qui existe déjà, il est crucial que les attentes en ce qui concerne de nouveaux rôles et de résultats soient bien définies dès le départ : « Ce n’est pas bien grave si vous n’êtes pas emballés, mais il faut bien comprendre que le travail va changer. Dans de nombreux cas, ce n’est pas du tout une question de formation, c’est une question de gestion. »

Åke R malm