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Transformation par l’automatisation

NAVAN, IRLANDE. L’automatisation de l’exploitation d’un gisement peu ordinaire permet à la mine de Tara, propriété de Boliden, de compenser une teneur en baisse tout en améliorant la productivité, la sécurité et le respect de l’environnement sur le plus grand site d’extraction de zinc d’Europe.

À quelques minutes de route de la jolie bourgade de Navan, en Irlande, se dresse l’abbaye de Bective, un édifice en pierres grises fondé en 1147 et admirablement bien conservé. Ce monastère cistercien qui a traversé les siècles dans l’île d’Émeraude est un hommage à la solidité des fondations et à l’ingéniosité de la conception, deux éléments qui lui ont permis de résister à l’épreuve du temps. À l’ouest de Navan s’étend la mine de Tara, propriété de Boliden, autre témoignage d’une planification tout aussi astucieuse qui cherche à reproduire la longévité de l’abbaye tout en demeurant productive sur un marché toujours plus problématique.

Exploitée depuis 1977 et affichant une production annuelle de 2,6 millions de tonnes de minerai, Tara est la plus grande mine de zinc d’Europe en dépit d’un gisement relativement singulier. « Sa déclivité pose problème car c’est un gisement à faible pendage, explique Tom Bailey, responsable de l’exploitation à Tara. Du point de vue de la productivité, on doit continuellement procéder à des travaux d’aménagement pour atteindre le gisement. Quand le niveau d’épaisseur de celui-ci est satisfaisant, on peut l’exploiter par abattage en gradins avec forage de trous profonds. En revanche, quand il est au plus étroit, les problèmes s’accumulent. »

Ce ne sont pas les difficultés qui manquent à Tara. L’objectif de production de Boliden, soit environ 2,6 millions de tonnes de minerai par an, est tributaire du creusement de chambres, lesquelles dépendent elles-mêmes de 14,3 km de travaux préparatoires chaque année. « Nous n’atteignons que 112 tonnes de minerai extrait par trous profonds pour un mètre de travaux préparatoires. C’est un rapport plutôt élevé entre les mètres d’aménagement et le minerai extrait. »

L’affaiblissement de la teneur du minerai vient s’ajouter à la liste des soucis de Tara. Lorsque la mine a ouvert en 1977, la teneur en zinc était d’environ 12 %. « Elle est bien plus faible aujourd’hui. L’an dernier, elle atteignait 6,3 % et cette année, elle sera de 5,7 %. On s’attend à ce qu’elle tombe à 5,3 % à l’avenir. Sur le plan de la teneur en métal, notre rendement par tonne de roche exploitée baisse, ce qui n’est pas sans effet évidemment sur notre rentabilité. Il faut absolument compenser ce phénomène d’une manière ou d’une autre. On s’est concentré sur l’amélioration de la productivité et la réduction des coûts pour tenter de résoudre ce problème de teneur. »

Gerry McDonagh est responsable de la production à la mine. Sa mission est de mettre en œuvre ces mesures compensatoires. « Nous abordons nos objectifs en essayant de faire appel à la meilleure technologie, aux meilleures méthodes et aux meilleurs professionnels afin de concrétiser notre vision. »

La mine de Tara

Propriété de Boliden, la mine de Tara en Irlande est l’exploitation de zinc la plus grande d’Europe et l’une des plus importantes au monde. Depuis son ouverture en 1978, plus de 85 millions de tonnes de minerai ont été extraites. Boliden a fait son acquisition en 2004. Grâce à la prospection et aux acquisitions, les réserves et les ressources en minerai n’ont cessé de croître. Ces dernières années, Tara s’est attachée à faire baisser ses coûts en procédant à des investissements en faveur de la productivité et en prenant des mesures pour faire des économies. Environ 2,6 millions de tonnes de minerai sont extraites chaque année pour produire du concentré de zinc et du concentré de plomb.

L’équipe de Boliden a sélectionné pour ce faire une solution automatique fournie par Sandvik. « Quand on cherche à intégrer quoi que ce soit à un environnement minier, on l’estime d’un point de vue global. Nous avons évalué [la machine] pour la productivité qu’elle apporte, mais aussi pour ses effets bénéfiques en matière de sécurité et de santé. »

Tom Bailey partage cet avis : « Pour moi, la productivité, c’est une utilisation accrue des équipements, ce qui nous permet de réduire nos besoins de capitaux. Accroître le volume en ne dépensant pas plus, c’est très important, et cela découle en partie du recours à des camions et à des chargeurs automatisés pendant le changement d’équipe, par exemple. »
Tara a commencé à envisager l’automatisation en 2011 et a rendu visite à d’autres mines, telles que Kidd Creek au Canada, qui étaient déjà très avancées en matière d’automatisation du chargement et du transport du minerai. En 2015, elle a procédé à des essais automatisés dans une zone close et sans issue de la mine afin de déterminer la faisabilité du système. Les essais ayant donné toute satisfaction, l’étape suivante a consisté à identifier les endroits les plus appropriés à la mise en place du système dans le but d’optimiser le rendement du capital investi. Dans le cas de Tara, c’est l’opération de marinage qui s’est révélée la plus adaptée, le camion pouvant en général être chargé directement dans une chambre ou déchargé dans une cheminée à minerai.

« Il a quand même fallu s’y mettre très vite, avoue Gerry McDonagh. D’abord apprendre à configurer le système correctement et évidemment, on a fait des erreurs. Ensuite, convaincre nos 580 salariés qu’ils n’allaient pas perdre leur emploi mais que leur travail allait être simplifié. Ça n’a pas été simple, c’est sûr. »

« Il y a eu une fois un incident : un opérateur a franchi la barrière laser et toutes les machines se sont arrêtées. Bien qu’on souhaitait l’éviter, cet événement a été bénéfique car il a permis aux mineurs de se rendre compte que le système marchait bien. L’automatisation a permis de regrouper plusieurs postes et de libérer des salariés pour qu’ils aillent donner un coup de main dans d’autres tâches et contribuer à notre rendement. »

Tara a acquis un jumbo Sandvik DD422i et deux foreuses électriques DD422iE. Toutes ces machines disposent d’un haut niveau d’automatisation en matière de précision de forage qui leur permet d’optimiser leur avancement par volée. « En général, on fore 4,5 m par volée. Quand la galerie est droite, on atteint plus de 5 m par volée avec ces foreuses, précise Tom Bailey. En plus, elles disposent de la fonction forage automatique. Souvent, il arrive qu’on les laisse se débrouiller toutes seules au moment du déjeuner. Cela nous donne une plus grande certitude de finir la volée pendant la période de travail. »

<p>Tom Bailey, responsable de l’exploitation minière à Tara.</p>

Tom Bailey, responsable de l’exploitation minière à Tara.

<p>La mine de Tara a investi dans une flotte de machines de marinage automatisables. </p>

La mine de Tara a investi dans une flotte de machines de marinage automatisables.

En plus des trois foreuses intelligentes Sandvik, Tara a investi dans une flotte d’équipements de marinage automatisables : trois chargeurs Sandvik LH517, deux chargeurs Sandvik LH621, un chargeur LH621i et un camion Sandvik TH663i. Ils complètent huit autres camions souterrains et foreuses Sandvik. « Grâce au fonctionnement automatique du matériel, il y a moins d’usure, poursuit Tom Bailey. Les capteurs empêchent les machines de heurter les parois ou des objets au sol, ce qui réduit les coûts d’entretien et les dégâts. Et comme on les utilise plus longtemps, on réduit nos besoins en capitaux. »

En éliminant toute présence humaine des zones à risque, l’entreprise améliore la sécurité de ses employés. L’opérateur Paul Finnegan adore travailler dans la salle de salle de commande située à la surface. « Parmi les avantages de l’automatisation, il y a la sécurité, c’est sûr. Sans oublier le fait qu’on peut profiter de la formidable météo irlandaise quand on est là-haut, plaisante-t-il. Il ne m’a fallu que deux semaines de formation avant de devenir l’expert que je suis aujourd’hui. »

L’aventure de l’automatisation n’est pas terminée, mais les premiers résultats sont là. « En ce qui concerne le forage par trous profonds, l’automatisation, qui va être développée l’an prochain, a déjà assuré une hausse d’environ 15 % de la capacité à ce jour, souligne Tom Bailey. Du point de vue de l’utilisation, en particulier là où il y a un passage difficile, on a réussi à faire jusqu’à 30 % du forage en automatique et à utiliser pleinement la capacité supplémentaire. »

Nous abordons nos objectifs en essayant de faire appel à la meilleure technologie, aux meilleures méthodes et aux meilleurs professionnels.

« Sur le plan du transport par camion, l’automatisation a accru la capacité de 10 à 15 % avec un camion qui était capable de travailler pendant le changement d’équipe et en continu dans des zones isolées des autres pendant une période de travail. Un second camion est déjà en commande pour l’an prochain. »

Tara a l’intention d’augmenter la capacité à la fin de la période d’essais et de mise en place. « On n’a utilisé qu’environ 5 % de la capacité supplémentaire disponible. Avec l’infrastructure qu’on a installée et le matériel qu’on a acheté, la capacité disponible devrait augmenter de 15 à 20 %. »

Le partenariat conclu entre Boliden et Sandvik est unique en son genre. « On travaille vraiment très bien ensemble, indique Gerry McDonagh.

En plus de l’entretien et de la formation extraordinaires, notamment l’envoi de maîtres foreurs sur place pour améliorer les compétences de nos équipes et affûter nos trépans, Sandvik nous a proposé un contrat de fourniture de consommables de forage. C’est vraiment une approche concertée pour partager les coûts quand les consommables sont endommagés ou
inutilisables. »

« Nous avons envoyé nos formateurs suivre le programme Sandvik Master Driller, lequel assure le meilleur niveau de formation du secteur. Ils ont rapporté et transmis ces connaissances au personnel. Cela permet d’améliorer le fonctionnement de tous nos équipements de forage et de réduire la consommation des consommables. On essaye même des nouvelles machines pour le compte de Sandvik. Nous sommes la première entreprise en Europe à tester le nouveau chargeur Sandvik LH621i. C’est une preuve de la confiance que nous avons l’un vis-à-vis de l’autre. »

Les deux entreprises ont conclu un partenariat identique en matière d’automatisation. Les spécialistes Sandvik sont sur place pour prêter assistance sur le plan de l’automatisation et s’assurer que tous les objectifs de Boliden sont atteints du point de vue de la productivité, de la sécurité et du développement durable.

« À Tara, les objectifs de production sont définis en fonction de la qualité de sa productivité, explique Brian Carroll, responsable pièces détachées, entretien et garantie chez Sandvik Mining and Rock Technology en Irlande. La productivité dépend de la qualité du matériel et la qualité du matériel exige un bon entretien. Les équipes d’entretien et d’automatisation Sandvik sur place essayent vraiment de proposer le meilleur service pour permettre à la mine de parvenir à cocher tous ses paramètres de réussite. »

Boliden est un chef de file du secteur en matière d’exploitation respectueuse de l’environnement. La compagnie minière investit énormément dans les actions destinées à économiser l’énergie telles que l’amélioration de son réseau souterrain de distribution d’eau pour un million d’euros ou la restauration écologique des digues à stériles pour la pâture. L’automatisation est un autre volet de son action en faveur du développement durable et elle l’optimise grâce à ses partenariats. « Je pense que Sandvik et Boliden comprennent tous les deux que la démarche du partenariat ne peut que produire des avantages mutuels à Tara, insiste Tom Bailey. C’est le genre de partenaire qui nous permettra de conserver notre productivité tout au long de la durée de l’exploitation ici. »

Boliden

Les mines souterraines et à ciel ouvert de Boliden sont parmi les plus productives au monde. La compagnie minière ne cesse de concevoir de nouvelles techniques et méthodes pour exploiter du mieux possible les ressources et investit beaucoup dans la technologie d’entretien. Elle s’efforce constamment de moderniser et de simplifier la conception, la planification et la gestion de ses sites en Suède, Finlande et Irlande afin d’accroître encore la qualité.