Les mines souterraines
 Les métaux stratégiques - Les ressources du XXIème siècle |
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Espace dédié à un travail pédagogique
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Présentation
Une mine souterraine est une sorte d’usine aménagée dans la couche superficielle de l'écorce terrestre, en vue d’extraire de la roche en place, les minéraux utiles qu’elle renferme. L’accès au gisement et l’abattage du minerai s’effectuent par forage et tir à l’explosif. Le minerai est remonté à la surface, où il est traité pour obtenir un concentré riche en valeur marchande.
Il existe des mines souterraines partout dans le monde : en 2002, on compte environ 650 mines souterraines dont la production annuelle unitaire dépasse 150 000 tonnes, ce qui représente au total 90% de la production de minerai en Occident. De plus, il y aurait environ 6 000 mines souterraines, produisant moins de 150 000 tonnes de minerai par an. La nature et les caractéristiques du gisement, la situation géographique, les conditions géologiques et les aspects économiques (marchés existants, possibilités de financement) font que chacune de ces mines est unique. Certaines mines sont exploitées de façon continue depuis plus d’un siècle, alors que d’autres viennent tout juste d’être ouvertes.
Les mines sont des lieux de travail dangereux, et les mineurs sont exposés à toutes sortes de risques: éboulements, inondations, feux et incendies, explosions, exposition aux poussières, au bruit, à la chaleur et à d’autres facteurs ambiants néfastes, ainsi que les risques d’accidents mécaniques ou électriques. La sécurité et la protection de la santé des mineurs font partie intégrante d’une saine pratique minière et constituent une obligation légale dans la plupart des pays (majoritairement les pays développés) sous la forme du plan de gestion évoqué plus tôt.
Les stériles sont souvent utilisés comme matériau de remblayage afin de fournir un support aux parois et aux plafonds des excavations souterraines. Les stériles qui ne servent ni à la construction ni au remblayage sont ramenés à la surface pour être entreposés.
Les infrastructures
L’exploitation d’un gisement dans les profondeurs de la terre nécessite des infrastructures spécifiques : il faut établir un réseau de puits et de galeries pour communiquer avec la surface et permettre la circulation du personnel, le transport du matériel et du minerai. On accède au fond par un puits d’extraction, d’où partent des galeries menant aux chantiers. Des galeries appelées plans inclinés permettent de relier les différents niveaux d’exploitation. Par ailleurs, toutes les excavations souterraines doivent être desservies par des systèmes d’aérage, d’alimentation en électricité, en eau et en air comprimé, d’exhaure, de roulage et de communications.
La présence d’une mine est matérialisée à la surface par le chevalement édifié à l’aplomb du puits d’extraction. Ce dernier va constituer l’artère principale de circulation empruntée par les mineurs et par laquelle le matériel et les fournitures sont acheminés au fond, le minerai et les stériles ramenés à la surface. Les caractéristiques du puits et de la machinerie d’extraction vont varier en fonction de la capacité requise, de la profondeur de la mine, etc. Une mine doit toujours avoir au moins deux puits, de façon qu’il y ait une sortie de secours en cas d’urgence. Ce chevalement se situe au-dessus du skip, servant à la montée de charges en vrac à l'aide de bennes, qui se vidangent par gravité. Ce système, diminue le poids mort que constitue les bennes ou les wagonnets.
Un système est placé au point le plus bas des caves, servant à recueillir l'eau afin de la pomper en cas d'inondation : c’est le puisard.
En dessous du concasseur, qui va réduire la taille des blocs de roches en petites pierres, graviers ou poussière de roche, se trouve la trémie. C’est un dispositif en forme de pyramide renversée, destiné au stockage ou au passage de matières solides en vrac.
Des réglementations strictes régissent la circulation dans les puits et l’extraction des matériaux. Ainsi, la machinerie d’extraction (molettes, treuil, câbles, freins, etc.) est conçue avec une ample marge de sécurité et fait l’objet de vérifications périodiques (les parois du puits sont inspectées régulièrement), et des boutons d’arrêt placés à chacune des recettes permettent d’actionner le frein d’urgence.
Méthodes d’exploitation
Voir Article détaillé sur les méthodes d'exploitation en mine souterraine
