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Un soutènement fiable

CLONCURRY, QUEENSLAND Un procédé de soutènement de la roche plus sûre et plus facile à installer a amélioré les temps de cycle et a aidé le prestataire de services miniers Barminco à dépasser les ambitieux objectifs d’aménagement de la mine Dugald River de MMG – l’un des plus grands gisements de zinc connus au monde.

Dans une galerie située à 240 m de profondeur, Carl Chrisp, opérateur de jumbo chez Barminco, enfonce un boulon d’ancrage dans un trou préforé. Il ancre le boulon par une simple rotation finale. Nul besoin d’injecter de produits chimiques ou de coulis durcissant. Il n’aura pas besoin non plus de revenir plus tard pour régler la tension de la tige pleine. « Ces boulons nous facilitent la vie. »

Le boulon MD (Mechanical Dynamic) Sandvik a révolutionné les opérations de soutènement de la roche à la mine Dugald River de MMG. Celle-ci sera l’une des 10 premiers sites d’extraction de zinc au monde une fois qu’elle aura atteint son rythme de croisière. L’activité s’y intensifie plus vite que prévu. Elle est entrée en phase de production en mai 2018 – moins de cinq mois après la production du premier concentré pendant la phase de démarrage.

La mine a extrait plus de 140 000 tonnes de zinc sous forme de concentré en 2018. D’une capacité annuelle nominale de 1,7 million de tonnes, elle devrait produire 170 000 tonnes de zinc, plus des sous-produits comme l’argent et le plomb.

Barminco a joué un rôle déterminant dans l’aménagement de Dugald River depuis que le prestataire a signé en 2012 un contrat portant sur la création de deux rampes de prospection, de niveaux de production et d’autres infrastructures. En avril 2013, une équipe Barminco a établi un nouveau record mondial en préparant en un mois 700,4 m avec un jumbo Sandvik à deux bras et projection de béton durant un même cycle.

Le contrat a été étoffé pour inclure, à l’essai, l’exploitation par gradins et d’autres travaux préparatoires, toutes les galeries d’avancement étant soutenues par du béton projeté et des boulons scellés avec de la résine.

En 2016, Barminco a décroché un nouveau contrat de cinq ans portant sur les travaux préparatoires et la production. Le volet travaux préparatoires stipulait un objectif mensuel ambitieux de plus de 900 m avec deux jumbos Sandvik. En même temps, MMG décidait de passer du soutènement par béton projeté au soutènement par treillis dans 90 % des galeries d’avancement dans le but de réduire les coûts tout en conservant le même rendement.

Les supports devaient être, pour la plupart, des treillis métalliques, des boulons scellés avec de la résine et des boulons à friction. Werner Murach, chef de projet chez Barminco, s’est aperçu que les temps de cycle de boulonnage allaient considérablement augmenter : « Il était clair qu’on avait besoin d’un procédé de soutènement plus sûr et plus performant. »

Non seulement la nouvelle méthode devait satisfaire aux exigences de Barminco en matière de rendement et de fiabilité de l’installation, mais elle devait aussi répondre à une liste sélective de critères établie par MMG, notamment des considérations telles que la durée de vie des boulons et la capacité de charge.

Fort du succès remporté avec les boulons Sandvik MD à la mine Rosebery de MMG en Tasmanie, Barminco a cherché à mettre en œuvre cette méthode efficace en une seule passe à Dugald River.

Le boulon MD Sandvik

Le boulon Sandvik Mechanical Dynamic (MD) est un boulon à friction de 47 mm de diamètre, renforcé par une tige pleine de 20 mm avec un système de blocage à l’extrémité supérieure. Une fois le boulon complètement enfoncé dans le trou, on fait pivoter son écrou au niveau de la plaquette, à l’instar d’un boulon à friction, pour activer le blocage afin d’ancrer fermement le boulon. Le boulon MD peut remplacer toute une gamme de différents systèmes de soutènement tels que les boulons scellés avec de la résine, les boulons à tube fendu et même le boulonnage par câbles. Disponible en longueurs de 1,8 à 3 m, il peut supporter jusqu’à 30 tonnes. Il est possible d’en installer en moyenne de 30 à 45 à l’heure.

En cas de conditions sismiques et de roche fracturée, le boulon Sandvik Mechanical Dynamic Extra (MDX), récemment mis au point, est doté d’une expansion supplémentaire inégalée pour un ancrage extrêmement efficace grâce à un dispositif de blocage unique dont la dilation peut atteindre 60 mm.

« Une grande partie de l’évaluation des risques avait déjà été effectuée à Rosebery et certains de nos collaborateurs intervenant ici s’étaient servis de boulons MD là-bas, ce qui a facilité son adaptation à Dugald River », explique Werner Murach.

Les premiers essais ont eu lieu en octobre 2016. Le processus et l’application ont rapidement gagné la confiance des opérateurs des jumbos et tout autant de la direction. « Les opérateurs et les autres mineurs ont apprécié la facilité d’installation et la réduction du temps improductif dû au changement des tiges, puisque le boulon MD et le tube fendu nécessitent une tige de forage de la même longueur et de la même taille. Cela évite bon nombre de manipulations manuelles. On passe de huit à dix changements de tiges à deux seulement. Tout ce qu’on fait pour faciliter la vie des opérateurs se traduit par de bien meilleurs résultats en matière de sécurité et de performance. »

Quelques semaines après le début de l’essai, Barminco a opté pour les boulons MD plutôt que les boulons scellés avec de la résine précédemment installés pour soutenir toutes les galeries d’avancement tendues de treillis. « Le boulon MD remplace idéalement les boulons scellés avec de la résine ou avec du coulis. Ils sont faciles à installer et sont intrinsèquement plus sûrs. Injecter de la résine dans un trou peut demander une heure ou deux, alors que ce boulon est si solide et facile à installer qu’il suffit de l’enfoncer par percussion à travers la roche fracturée. »

À mesure que le rendement de l’installation des boulons s’est amélioré, les temps de cycle ont diminué considérablement d’un mois à l’autre.

Werner Murach, chef de projet Barminco à la mine Dugald River de MMG.

Werner Murach, chef de projet Barminco à la mine Dugald River de MMG.

« Lorsqu’on utilise des boulons avec injection de résine, on fore les trous, on y introduit tous les produits de scellement et ensuite on enfonce tous les boulons, explique Carl Chrisp. Avec la nouvelle solution, il suffit de forer un trou et d’y insérer le boulon. Au lieu de trois heures et demie à quatre heures, on met deux heures pour boulonner une galerie d’avancement. »

La réduction du temps de cycle a permis à Barminco d’accélérer de plus de 50 % la vitesse des travaux préparatoires. Avec le boulon MD, Barminco a avancé jusqu’à 950 m en un mois en utilisant deux jumbos Sandvik. Le prestataire atteint systématiquement 800 m.

« En passant du béton projeté aux feuilles de treillis avec l’aide de Sandvik, on a atteint un taux de développement qu’on n’aurait pas pu atteindre sans le choix des boulons MD à Dugald River », estime Werner Murach.

Deux ans après les premiers succès remportés par les boulons MD à Dugald River, Barminco et Sandvik ont collaboré récemment à la mise au point d’une nouvelle solution de fixation des treillis, laquelle, espère le prestataire de services miniers, améliorera encore davantage le temps de cycle dans le domaine du soutènement. « Le nouveau système que nous avons conçu avec Sandvik éliminera le besoin d’enfoncer plusieurs boulons d’ancrage et fixera rapidement et facilement le treillis à un boulon déjà installé. »

Après avoir essayé des prototypes pendant des mois, Barminco va bientôt procéder à un essai de grande envergure avec les nouveaux dispositifs. « Du point de vue d’un prestataire, tout l’intérêt, c’est d’avoir des partenaires avec lesquels on peut collaborer pour mettre au point une méthode plus efficace et qui peuvent nous aider à obtenir de meilleurs résultats pour nos clients », conclut Werner Murach.

Barminco

Créé en 1989, Barminco fait partie du groupe Ausdrill, une entreprise coté à l’indice ASX 200 de la Bourse australienne et deuxième plus grand prestataire intégré de services miniers du pays. Barminco est un chef de file mondial en matière de services d’exploitation minière souterraine dans la roche dure et emploie 3 500 collaborateurs sur des sites en Australie, Inde et Afrique.