mines, exploitation des.
Publié le 26/04/2013
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atteindre 290 tonnes.
Des pelleteuses plus petites chargent ensuite le charbon directement dans les camions.
Le principal avantage de l'exploitation à ciel ouvert par rapport à l'exploitation souterraine est l'énorme gain de temps et de main-d'œuvre.
Le rendement par homme-poste dans les mines à ciel ouvert est trois à quatre fois celui des mines souterraines.
Dans les exploitations souterraines, on atteint la couche de charbon par des puits verticaux ou inclinés ou, si le gisement est situé dans une montagne, par des galeries horizontales ou presque.
Le charbon est extrait par découpe ou à l'explosif, puis
on laisse des piliers de charbon pour soutenir le toit.
Dans le système d'exploitation en taille longue, une machine avec des dents en acier racle le front de taille, et les morceaux de charbon tombent sur un tapis roulant.
Au fur et à mesure que la
machine progresse, on place des piliers métalliques pour soutenir le toit directement au-dessus du front de taille.
On laisse le toit à l'arrière de la taille s'écrouler.
Dans la méthode d'exploitation conventionnelle, des haveuses ont supplanté l'outil
traditionnel du mineur, la rivelaine.
Avec cette haveuse, le mineur fait une saignée d'environ 15 cm de hauteur et jusqu'à 2,7 m de profondeur tout le long du front de taille, souvent près du sol de la taille.
On fore alors des trous profonds en haut du
front et on les bourre avec des explosifs de sécurité ou des cartouches d'air comprimé.
L'explosion abat et brise en partie une grosse tranche du front de taille.
Le charbon est ensuite chargé mécaniquement dans des navettes basses à propulsion
électrique qui l'emportent vers un point de chargement central.
De là, il est transporté à la surface soit par des wagons soit par d'immenses tapis roulants.
On envoie alors le charbon à une usine de préparation où il est tamisé, lavé, classé en
différents calibres et parfois broyé avant expédition.
Parmi les principaux problèmes des mines souterraines, il faut citer la ventilation et le soutènement.
La ventilation est importante à cause de la présence dans les houillères de gaz dangereux comme le méthane et le dioxyde de carbone.
On a recours
à de grands ventilateurs et à des soufflantes pour entretenir une circulation d'air pur.
Afin d'empêcher la diffusion de la poussière de charbon, qui peut être hautement explosive, la mine est fréquemment saupoudrée de poussière de calcaire, un
procédé appelé empoussiérage.
Pour fournir un soutien aux toits des galeries et des chantiers, on insère dans les plafonds de la mine des boulons en acier qui relient les couches de roche surjacentes.
4 EXPLOITATION DES MINES MÉTALLIQUES
Les minerais métallifères sont exploités soit à la surface du sol soit en souterrain.
Dans une exploitation à ciel ouvert, le minerai est extrait de gisements qui affleurent en surface, se trouvent à flanc de colline ou sont recouverts par des morts-terrains
de faible épaisseur qui sont enlevés avant ou en même temps que le minerai.
Dans une exploitation à puits ouvert, on terrasse des gradins dans la roche du puits.
Le minerai est généralement détaché à l'explosif et chargé dans des camions ou des
wagons, par des chargeuses mécaniques ou des pelles.
Au fur et à mesure que la profondeur du puits s'accroît, le coût de l'exploitation croît aussi, principalement à cause de la nécessité d'enlever des volumes toujours plus importants de déblais
autour de la masse de minerai pour donner au puits une pente sûre.
Le passage de l'exploitation à puits ouvert à l'exploitation souterraine intervient à la profondeur à laquelle les deux méthodes entraînent des coûts d'exploitation égaux.
Le choix de la méthode souterraine dépend d'un certain nombre de conditions, principalement la teneur, la dimension, la forme et la position de la masse de minerai, ainsi que la solidité du minerai et de la roche encaissante.
Généralement, on adopte
un système où la force de gravité contribue à l'évacuation du minerai.
Les travaux de mise en valeur de la mine consistent à creuser un système de travers-bancs qui relient le puits à la masse de minerai à un certain nombre de niveaux séparés par un intervalle vertical convenable.
On fonce des ouvertures verticales,
appelées bures, pour relier les différents niveaux.
La masse de minerai est ainsi divisée en blocs délimités par les niveaux et les bures, se trouvant prête pour l'extraction.
On peut extraire le minerai du bas du bloc vers le haut (abattage montant), ou,
plus rarement, du haut du bloc vers le bas (abattage descendant).
Le chantier d'abattage est la chambre où l'on brise et évacue le minerai.
Une fois l'exploitation achevée, on peut laisser les chantiers vides, s'ils ont un soutènement adéquat, ou les
remblayer avec des matériaux, généralement des déblais, descendus de la surface, afin d'étayer le chantier épuisé et d'assurer la sécurité des opérations d'exploitation dans les chantiers voisins.
Les méthodes spécifiques employées pour extraire le minerai dépendent habituellement de la géométrie du lieu, ainsi que des caractéristiques physiques du minerai et de la roche encaissante.
On exploite généralement les gisements à couche épaisse
et massifs par la méthode dite du foudroyage.
Dans le foudroyage de bloc, les travaux préparatoires se font exclusivement sous la limite la plus basse du bloc et consistent en un réseau de galeries d'exploitation, appelées chassages, et de bures
inclinés, appelés goulottes, qui partent des chassages et aboutissent à la surface inférieure du bloc.
L'ouverture des goulottes sous le bloc est élargie en forme de trémie.
On pratique un sous-cavage du bloc en extrayant la roche qui le soutient.
Cela
provoque l'effondrement du minerai qui n'est plus soutenu, et qui, par simple gravité, tombe par les goulottes dans les chassages, d'où il est chargé par raclage dans des berlines.
Dans des conditions idéales, travailler à l'explosif n'est pas nécessaire
et, en général, c'est la méthode d'exploitation souterraine la moins chère pour traiter de grands gisements à faible teneur.
Si la masse de minerai ne se désintègre pas spontanément quand elle n'est plus soutenue, l'explosif devient nécessaire : on
appelle cette méthode foudroyage forcé de bloc.
L'extraction progressive du minerai et les fractures de la roche autour des travaux miniers qui en découlent provoquent à la surface du sol des affaissements auxquels on peut parer en remblayant les
dépressions correspondantes avec les rejets de l'usine de traitement du minerai.
5 EXPLOITATION DES MINERAIS MÉTALLIQUES DANS L'OCÉAN
En plus des méthodes conventionnelles d'exploitation des minerais métalliques, on a mis au point dans les années 1970 des méthodes d'exploitation en haute mer qui utilisent la technique moderne pour ramasser des nodules de manganèse — des
concrétions cimentées par de l'oxyde de fer et riches en cuivre, cobalt, manganèse et nickel — dans des zones, principalement dans l'océan Pacifique, où on les trouve éparpillés sur le fond de la mer.
6 EXPLOITATION DES MINÉRAUX NON MÉTALLIFÈRES
Les minéraux à usage industriel et les roches dont on n'extrait pas de métal sont habituellement exploités par les méthodes déjà décrites.
Comme ces gisements ont souvent un gros volume et une faible valeur unitaire, les méthodes d'exploitation à
bas coût sont très répandues et on emploie celles de surface partout où c'est possible.
En souterrain, l'exploitation par chambres et piliers est en vogue pour les gisements de potasse, sel gemme et talc.
On a recours au foudroyage de bloc pour les
gisements massifs d'amiante.
7 SÉCURITÉ DANS LES MINES
L'exploitation des mines est une activité dangereuse, et la sécurité des mineurs un aspect important de cette industrie.
Les statistiques montrent que l'exploitation de surface est moins dangereuse que l'exploitation souterraine, et que les mines
métalliques sont moins dangereuses que les houillères.
Une étude de la fréquence et de la gravité des accidents démontre que les risques résultent de la nature de l'opération.
Dans toutes les mines souterraines, les chutes de roches et de toit, les
inondations et une ventilation insuffisante représentent les plus grands risques.
Les grosses explosions sont typiques des houillères, mais l'emploi des explosifs dans les mines métalliques provoque encore plus d'accidents chez les mineurs.
Les.
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