Exploitation d'un gisement

Exploitation L’exploitation fait suite à l’étape d’exploration et va se mettre dès l’instant où l’entreprise a donné son accord pour la mettre en œuvre. Elle se décompose en 3 étapes : tout d’abord, le développement de la mine (planification et construction) qui va servir à l’exploitation, ensuite l’exploitation minière à proprement parler, et enfin la fermeture et la restauration de la mine. Une mine consiste en l’exploitation (obtention) d’un gisement à minéraux considérés de grande valeur. Sont concernés, les combustibles (charbon, hydrocarbures, gaz, uranium...), les métaux (fer, cuivre, plomb...) et quelques autres matières minérales (sel, soufre, fluor...). Pour les produits qui ne figurent pas dans la liste, on parle de carrières, il s'agit notamment des matériaux de construction (sables, argiles, gypse, calcaires, granites ...).

Figure 1 : Schéma d'une mine et de ses infrastructures I. Planification et construction de la mine A. Planification :  Plan de la mine : cette étape consiste à planifier en détail tous les aspects de la mine, y compris les aspects liés aux procédés d'extraction et de séparation du minerai, les besoins en infrastructure, les calendriers de construction et de mise en service des installations et tout ce qui est associé aux aspects environnementaux de l'exploitation.  Plan environnemental et social : permet de respecter le cadre réglementaire applicable au projet, d’atténuer les impacts négatifs du projet sur le milieu biophysique et le milieu humain, d’assurer la surveillance des activités et le suivi des impacts, d’apporter des correctifs ou améliorations nécessaires selon le cas, et enfin de maximiser les retombées positives du projet. Il y aura donc un suivi et un contrôle des normes environnementales que ce projet implique. Ce plan tient aussi compte d’une gestion plus spécifique comme celle des émissions atmosphériques (qualité de l’air réglementaire), du bruit (minimiser les dérangements auprès des résidences proches), des vibrations (les opérations de forage et sautage ne doivent pas nuire aux résidences), des émissions dégagées (exigences réglementaires concernant la qualité de l’air, celle de l’eau et le bruit), des matières résiduelles et dangereuses libérées ou produites (privilégier la réduction, la réutilisation, le recyclage et la valorisation des matières résiduelles), de l’intégration et l’insertion sociale.  Permis environnemental et autres : Obtention du droit de construction de la mine suite à l’acceptation du plan environnemental et social. B. Construction La principale activité de construction de la mine consiste à établir le chantier souterrain ou à ciel ouvert qui donnera un accès direct à la zone minéralisée. Parmi les activités connexes figure la construction des installations de traitement du minerai, des aires de gestion des résidus miniers et de l'infrastructure du site. L'ampleur et la complexité des ouvrages à réaliser durant cette phase varient énormément d'un projet à l'autre; certaines activités sont cependant communes à tous les projets de construction de mine. 1. Préparation du site -- défrichage, décapage et nivellement Il faut déboiser et décaper le mort-terrain (sol ou couche sédimentaire qui ne contient aucune matière utile et qu’il faut percer avant d’atteindre le minerai). En préparation de la construction des diverses installations du site. En général, si la qualité de mort-terrain permet de le réutiliser pour la remise en état du site, on le met en réserve à cette fin. 2. Construction de l'infrastructure de la mine La plupart des installations et des services associés à la mine sont mis en place au cours de la phase de construction. En fonction de divers facteurs, dont l'ampleur de l'exploitation, l'emplacement et les procédés prévus pour l'extraction et le traitement du minerai, l'infrastructure peut inclure les éléments suivants : • des installations de transport, dont des voies d'accès au site, des routes de chantier et, dans certains cas, une piste d'atterrissage, une voie ferrée ou des installations portuaires; • des installations de manutention et de traitement du minerai; • des installations d'entreposage des résidus miniers; • des systèmes de gestion des eaux et de traitement des eaux usées; • une infrastructure énergétique, y compris un réseau de distribution d'électricité et une centrale électrique; • des ateliers, des bureaux, des entrepôts et des logements; • des installations d'approvisionnement en carburant et d'entreposage des carburants; • des garages et des installations d'entretien des véhicules; • des installations d'entreposage des explosifs; • un approvisionnement en eau et un système de traitement et de distribution de l'eau potable; • des installations d'élimination des eaux usées et des déchets (y compris des incinérateurs, un site d'enfouissement et un système d'épandage). 3. Établissement des chantiers miniers Durant la phase de construction, il faut établir les chantiers souterrains ou à ciel ouvert qui donneront un accès direct à la zone minéralisée. Pour l'extraction du minerai près de la surface, on privilégie les mines à ciel ouvert. Si la zone minéralisée est de forme irrégulière ou située en profondeur, on l'exploite généralement par des méthodes souterraines. Pour les mines souterraines, l'excavation du chantier se fait par forage et sautage (dislocation de terrain ou de matière sous l'action de l'explosif). À l'aide de foreuses, on perce des trous dans la roche de façon à ce qu'elle se fragmente au moment du sautage. Pour fragmenter la roche, on injecte des explosifs dans les trous de forage, puis on les fait sauter. La roche fragmentée est ensuite transportée hors de la mine. Durant la phase de construction, la majeure partie des matériaux enlevés se compose de stériles (Matériaux extraits dont la teneur en métal recherché (argent, plomb, etc.) est nulle ou très faible, et qui sont dès lors écartés sans être exploités); tout minerai découvert à ce moment est mis en réserve pour traitement ultérieur. Durant la construction, on peut aussi produire une certaine quantité de minerai qu'on utilise pour mettre à l'essai les installations de manutention et de traitement du minerai. Pour les mines à ciel ouvert, il faut commencer par construire des routes et installer les services et les logements nécessaires. L’ouverture de la fosse se fait en même temps que l’aménagement des installations de traitement: terrils (tas résultant de l'accumulation des roches stériles et des poussières de charbon remontées en surface), concasseurs, concentrateurs, fonderies et raffineries, selon le degré d’intégration de la mine. Comme ces opérations nécessitent de lourds investissements, elles peuvent être menées par phases, de manière que les ventes des premiers produits extraits puissent servir à financer les travaux ultérieurs de développement.

II. Exploitation de la mine La phase d'exploitation de la mine représente la période durant laquelle on extrait le minerai de la mine pour le transformer en produit commercialisable. À certains endroits, la phase d'exploitation de la mine peut se poursuivre sans interruption durant une période variant de plusieurs années à quelques décennies, tandis qu'à d'autres, elle peut comprendre des périodes d'inactivité plus ou moins longues selon l'évolution des conditions du marché. Voici les différentes étapes régissant la phase d’exploitation de la mine :  Extraction du minerai  Concassage, broyage et concentration du minerai. C’est la phase dite de traitement du minerai (lien vers la partie traitement).  Gestion des stériles et des résidus miniers.  Gestion des eaux usées  Remise en état progressive Pendant cette phase d’exploitation, deux types de mines vont principalement être utilisées : la mine souterraine et la mine à ciel ouvert (ou open-pit). A. Les mines souterraines

1. Présentation Une mine souterraine une sorte d’usine aménagée au sein de la terre en vue d’extraire de la roche en place les minéraux utiles qu’elle renferme. L’accès au gisement et l’abattage (action d'arracher le minerai au massif) du minerai s’effectuent par foration 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 quelque 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 sous la forme du plan de gestion évoqué plus tôt. Pas sûr que ce soit bien formulé ? 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. 2. 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 (ensemble de tous les processus et dispositifs qui ont pour objet d'apporter dans les cavités minières l'air frais nécessaire, de diluer et d'emporter l'air vicié, ainsi que de rafraîchir le climat de la mine) d’alimentation en électricité, en eau et en air comprimé, d’exhaure (ensemble des installations permettant l'évacuation des eaux du fond vers la surface), de roulage (ensemble des installations ferroviaires à voies étroites utilisées pour les transports au fond et complémentaire au jour) 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 et 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. Au fond du puisard est habituellement placée une pompe. 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 (poulie de grand diamètre placée au sommet du chevalement sur laquelle passe le câble d'extraction), 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.

3. Méthodes d’exploitation Le choix de la méthode d’exploitation va dépendre des dimensions et de la configuration du gisement, de la valeur des minéraux qu’il renferme, de la composition, de la stabilité et de la résistance du massif rocheux et des impératifs de production et de sécurité (parfois en conflit). Comme dit précédemment, chaque mine est un cas particulier, mais toutes ont en commun la recherche de la rentabilité et de la sécurité. a) L’exploitation par chambres et piliers pour des gisements horizontaux ou quasi horizontaux L’exploitation par chambres et piliers est l’une des principales méthodes utilisées dans les mines de charbon souterraines. Elle va s’appliquer aux formations dont le pendage (angle qui existe entre un plan horizontal et la surface d'une couche) ne dépasse pas 20°. Ces formations sont souvent d’origine sédimentaire. Le toit des galeries peut être boulonné si sa stabilité pose problème. L’abattage du minerai va se faire par foration pour fragiliser la partie qui va être extraite et par des tirs de mines horizontaux pour décaper cette partie du massif de haut en bas. On va ainsi former des vides (ou chambres) séparés par des piliers de minerai laissés en place pour empêcher le toit de s’effondrer pour obtenir un quadrillage assurant la stabilité du massif rocheux et optimiser la récupération du minerai. On doit donc prendre en compte la résistance des piliers ainsi que d’autres facteurs pour éviter tout accident, la sécurité étant fonction de la hauteur des chambres et des dispositifs de soutènement mis en place (le principal danger venant des chutes de blocs et de la circulation du matériel). Les chambres créées vont servir de voies de roulage pour le transport par camions du minerai vers le silo de stockage. Des jumbos de foration vont être utilisés dans les mines de hauteur normale (chariot à portique supportant des perforatrices et servant au forage des trous de mine pour l'abattage des roches ou au forage des trous de boulonnage pour le soutènement) et des appareils de foration de plus faible encombrement dans le cas contraire (en général la couche à moins de 3m d’épaisseur). Les matériaux abattus sont chargés dans des camions sur le chantier. Habituellement, des chargeuses et des camions à benne basculante ordinaires sont utilisés pour cette opération. Pour les galeries de faible hauteur, il existe des chargeuses et des camions spéciaux. b) L’exploitation par chambres et piliers pour des gisements pentus Cette exploitation va concerner les gisements tabulaires (plateaux, hautes plaines) à pendage compris entre 15° et 30° : cela représente une pente trop forte pour les véhicules sur pneus et trop faible pour la chute libre du minerai par gravité. Les trous de mine vont habituellement être forés avec des perforatrices à main et les matériaux abattus vont être déblayés par des racleurs. Si toutefois une exploitation mécanisée peut être réalisé, des chambres en gradins sont établies pour obtenir une surface convenant aux véhicules sur pneus. Ce découpage en gradin se fait par le traçage de chambres horizontales successives de plus en plus profondes, à partir d’une galerie servant à la fois d’accès et de roulage. Des piliers de minerai sont laissés en place pour supporter le toit comme pour la méthode précédente. Des parties de ces piliers peuvent être récupérées ultérieurement. Les engins modernes montés sur pneumatiques sont bien adaptés à l’exploitation par gradins. L’abattage peut se faire de façon entièrement mécanique au moyen des matériels mobiles courants. Les matériaux abattus sont ensuite évacués par des chargeuses et placés dans des camions pour leur évacuation. Si la chambre n’est pas assez haute pour permettre le chargement des camions, celui-ci peut se faire sur des aires spéciales aménagées dans la voie de roulage. c) L’exploitation par chambres-magasins Cette méthode d’exploitation est classique, et une des plus répandues pendant le siècle dernier. Elle se pratique encore dans de nombreuses exploitations de petite taille dans le monde, et s’applique aux gisements de forme régulière et fortement pentus, inclus dans un massif rocheux. Elle ne peut être utilisée que pour les minerais non altérables lorsqu’ils sont laissés en place après abattage (les minerais sulfurés ont tendance à s’oxyder et à se décomposer lorsqu’ils sont exposés à l’air par exemple). L’exploitation par chambres-magasins utilise la gravité, les matériaux abattus tombant directement dans des berlines sur rails via des trémies, ce qui évite le chargement manuel. Le minerai va être enlevé par tranches horizontales en partant du bas. La majorité des matériaux abattus est provisoirement laissée en place : ils vont servir de plancher de travail pour la préparation de la volée suivante ou comme soutènement provisoire des parements. La fragmentation augmentant le volume de la roche, des matériaux abattus sont soutirés au fur et à mesure pour laisser un espace de travail suffisant, le reste étant enlevé après l’abattage de la dernière tranche. d) L’exploitation par tranches montantes remblayées Cette méthode est utilisée dans l’exploitation de gisements fortement pentus inclus dans un massif rocheux relativement stable. Le minerai est abattu et déblayé par tranches horizontales prises en montant, et le remblai mis en place au fur et à mesure. Cela permet d’extraire les minéralisations les plus intéressantes, laissant en place celles qui le sont moins. Ensuite, les vides sont remblayés de manière à former un plancher de travail comme pour la méthode précédente. Il existe pour cette méthode différents types d’abattage :  Par gradins renversés : les vides sont remblayés avec des matériaux secs ou humides. Le minerai est abattu par tranches de 3 à 4 m d’épaisseur, par tir de mines verticales forées en montant, les trous étant forés au moyen de perforatrices montées sur chariot.

 L’abattage de front : les vides sont remblayés avec du sable. Ils sont presque complètement remplis, le sable formant une surface suffisamment dure pour les engins sur pneus. L’exploitation est entièrement mécanisée, avec forage par jumbos et déblocage par chargeuses.

 La méthode par sous-niveaux abattus : se pratique en chantiers ouverts. Le remblayage consolidé des vides permet la récupération ultérieure des piliers laissés en place, de sorte que l’on obtient un taux très élevé de récupération du minerai. Le gisement est découpé en panneaux dans lesquels sont tracés des sous-niveaux reliés par un plan incliné. Ces panneaux sont ensuite subdivisés en chambres et piliers alternants, et une voie de desserte est tracée à la base du gisement que l’on équipe de points de soutirage, la partie inférieure de la chambre étant aménagée en entonnoir, de manière que les matériaux abattus glissent vers ces derniers. Des galeries sont creusées dans les niveaux supérieurs pour le passage de l’engin de foration. L’abattage par sous-niveaux est une méthode productive, en grande partie parce que la foration peut être entièrement mécanisée et que l’appareil de foration peut travailler sans interruption. La méthode est aussi relativement sûre, du fait que la foration se fait en galeries, et l’évacuation des matériaux à partir de points de soutirage. e) L’exploitation par tranches montantes abattues à l’aide de charges concentrées Ce type d’exploitation s’applique à des gisements fortement pentus. Le minerai est abattu avec des charges concentrées d’explosif placées dans des mines verticales. L’explosion crée une excavation en forme de cône. Les matériaux abattus vont rester dans la chambre pour la durée de l’exploitation et servir de soutènement aux parois. Les travaux préparatoires comprennent le creusement d’une galerie au toit (sommet de la couche ou sa limite supérieure), le et d’une galerie au mur (partie basale ou limite inférieure). La première permet la foration, le chargement et le tir de mines en début d’exploitation, et la deuxième sert de surface de dégagement du minerai lors du tir et, éventuellement, d’accès à une chargeuse pour prendre le minerai abattu aux points de soutirage. Le minerai abattu tombe dans la chambre inférieure. Une partie du minerai va rester dans la chambre pour soutenir les parements durant l’exploitation. Après l’abattage de la dernière tranche la chambre est vidée complètement et préparée en vue du remblayage. Le gisement est souvent exploité sous forme de chambres primaires et secondaires. Les chambres primaires sont exploitées en premier, puis remblayées avec un matériau consolidé. Après un temps d’attente approprié, on peut récupérer le minerai des piliers séparant les chambres primaires, en formant les chambres secondaires. Cette méthode, associée au remblayage consolidé, autorise une récupération presque totale des réserves exploitables. f) L’exploitation par sous-niveaux foudroyés L’exploitation par sous-niveaux foudroyés s’applique aux gisements moyennement à fortement pentus de grande profondeur. Le minerai doit pouvoir être fragmenté à l’explosif en blocs maniables. Cette méthode entraîne l’éboulement du toit et l’affaissement des terrains de couverture, conduisant à la mise en place de barrières pour interdire l’accès de la mine pour raisons de sécurité. La foration est immédiatement suivie de la fragmentation du massif rocheux aux explosifs. Le minerai et les stériles tombent par gravité au fond de la chambre et sont évacués par des galeries situées sous le niveau exploité. Des galeries d’accès doivent être tracées dans le gisement à intervalles verticaux assez rapprochés (de 10 à 20 m) et suivant une disposition déterminée. Celle-ci est la même à tous les sous-niveaux, mais de sorte à ce que les galeries d’un sous-niveau donné se trouvent entre celles du sous-niveau supérieur. C’est une opération simple qui se prête bien à la mécanisation. Lorsque la préparation d’un sous-niveau est terminée, de longs trous de mine verticaux sont forés en éventail au plafond des galeries. La foration une fois terminée à ce sous-niveau, l’engin de foration est amené au sous-niveau inférieur. Le tir de mines fragmente la roche, qui se disloque du toit et tombe verticalement sur le mur du sous-niveau inférieur. Une coupe verticale montrerait des chantiers en escalier, où les travaux à chaque sous-niveau sont en avance d’une opération sur ceux du sous-niveau inférieur. Les matériaux foudroyés renferment un mélange de minerai et de stériles. Les premiers matériaux évacués par la chargeuse sont constitués exclusivement de minerai. Au fur et à mesure que le déblocage progresse, la proportion de stériles augmente. Lorsque l’opérateur juge qu’elle est trop élevée, il passe au chantier suivant. Le foudroyage par sous-niveaux est caractérisé par un schéma régulier et des opérations répétitives (creusement de galeries, foration, chargement et bourrage de trous, tir de mines, chargement et transport du minerai) réalisées de façon indépendante. L’exploitation se déroule en continu d’un sous-niveau à l’autre. g) L’exploitation par foudroyage de blocs Le foudroyage de blocs est une méthode d’exploitation à grande échelle, qui convient aux massifs de grandes dimensions et aptes à la désagrégation (il faut que les tensions internes favorisent la désagrégation de la masse). Elle est utilisée notamment dans quelques mines de cuivre, de fer, de molybdène et de diamant. Le terme « blocs » se rapporte au découpage des unités d’exploitation. Le gisement, est découpé en unités de grandes dimensions, les blocs, qui renferment chacun un volume de minerai représentant plusieurs années de production. Le foudroyage est provoqué en pratiquant une saignée (sillon creusé dans une veine de minerai par un outil de machine d'abattage) horizontale à la base du bloc. Des forces tectoniques naturelles créent dans le massif des tensions qui provoquent la dislocation des blocs en fragments de taille permettant leur passage vers les points de soutirage. L’exploitation par foudroyage de blocs comprend le traçage d’un réseau de voies sous le bloc à extraire. Les travaux comprennent généralement la mise en surplomb de a partie supérieure du bloc, le découpage de la base en entonnoirs pour conduire le minerai, le creusement de cheminées pour la descente du minerai par gravité aux points de soutirage, l’installation de cribles pour retenir les fragments trop gros et le chargement dans les berlines. Les fragments trop gros pour la benne des chargeuses sont morcelés à l’explosif aux points de soutirage. h) L’exploitation par longues tailles Les longues tailles conviennent aux gisements en couches de forme régulière, d’épaisseur réduite et de grande extension horizontale. C’est l’une des principales méthodes utilisées pour l’extraction du charbon. Le minerai est abattu par tranches, une allée étant maintenue ouverte au front de taille (paroi verticale de roche, qui correspond à un stade donné de la progression horizontale de l’extraction), et on laisse le toit s’ébouler à l’arrière taille (partie vide réservée au foudroyage ou au remblayage). Les travaux préparatoires comprennent le traçage des galeries d’accès aux chantiers et de transport du minerai au puits d’extraction. La distance entre deux galeries de roulage voisines détermine la longueur du front de taille. i) Le remblayage Le remblayage des chambres vides empêche la roche encaissante de s’effondrer. Cela permet au massif de conserver sa stabilité et ainsi de permettre une plus grande sécurité et une meilleure exploitation du gisement. Cette méthode consiste à déverser les déblais de traçage dans les chambres vides plutôt que de les remonter à la surface. Un coulis de ciment et de cendres volantes peut être projeté sur le remblai avant sa mise en place. Ce liant consolide le remblai, de sorte qu’il forme un pilier artificiel. Le remblai de ces chambres n’est généralement pas consolidé, sauf les dernières couches qui servent de surface de roulement pour l’évacuation du minerai.

B. Les mines à ciel ouvert 1. Présentation L'exploitation à ciel ouvert est la méthode privilégiée pour extraire le minerai de gisements situés près de la surface, le coût par tonne de minerai extrait de cette façon étant généralement inférieur à celui du minerai extrait par des méthodes souterraines. Dans une exploitation à ciel ouvert, on vise à enlever un minimum de stériles de recouvrement pour atteindre les volumes minéralisés ayant la plus grande valeur marchande, afin d’obtenir le meilleur rendement possible pour les investissements consentis. Pour limiter les investissements au minimum et extraire les minéralisations les plus intéressantes, on trace un plan détaillé d’exploitation, prévoyant de façon précise le découpage et l’extraction du minerai. Les gisements étant souvent de forme irrégulière, on procède d’abord à une vaste campagne de sondages pour établir le profil géologique du terrain et déterminer la position et les limites du gisement (phase d’exploration). L’extension du gisement détermine le périmètre de la mine. Le plan d’une mine à ciel ouvert dépend des caractéristiques géologiques et minéralogiques du terrain. Les mines à ciel ouvert exploitées par fosse ont une forme dépendant du gisement à exploiter, mais se présentent généralement sous la forme d’un cône. Les fosses sont creusées en gradins concentriques reliés par des pistes aménagées en spirale ou en lacets du bord de la fosse jusqu’au fond. Quelle que soit l’étendue de la mine, le plan prévoit le profil de la fosse, les infrastructures de gestion et de transport, le matériel d’exploitation, le taux de découverte admissible et le rythme de production visé. Ces deux derniers facteurs déterminent la durée de vie de la mine, qui correspond soit à l’épuisement du gisement, soit à l’atteinte du seuil de rentabilité. L’échelle des exploitations à ciel ouvert modernes varie des petites exploitations privées, produisant quelques centaines de tonnes de minerai par jour, aux gros complexes industriels exploités par des sociétés d’Etat ou par des multinationales et produisant plus de 1 million de tonnes de minerai par jour. Les exploitations les plus importantes peuvent couvrir une superficie de plusieurs kilomètres carrés. 2. Les infrastructures/ matériel Ces matériels sont choisis en fonction du plan d’exploitation du gisement. Les facteurs à prendre en compte comprennent : le profil de la fosse et la topographie des terrains environnants, le volume de minerai à extraire, la distance et la vitesse de transport des matériaux depuis les chantiers d’abattage jusqu’aux installations de traitement, et la durée de vie de la mine. La plupart des mines à ciel ouvert modernes sont exploitées au moyen d’installations de foration mobiles, de pelles hydrauliques, de chargeuses, de pelles à benne traînante (draglines) et de camions. L’étendue de la mine dicte la quantité et la capacité du matériel requis pour réaliser le plan d’exploitation. En règle générale, on choisit les plus grandes capacités disponibles afin de réaliser des économies d’échelle, en veillant toutefois à faire correspondre la capacité des engins qui travaillent ensemble. S’il est possible de remplir un gros camion avec une chargeuse de faible capacité, cette association n’est pas efficace. De même, on peut utiliser une pelle de capacité supérieure à celle des camions, mais il faudrait alors accélérer la rotation de ces derniers; cette option ne constitue d’ailleurs pas une utilisation efficace de la pelle, puisque le contenu d’un godet plein doit être déversé dans plus d’un camion. En tentant de surcharger les camions, on risque de compromettre la sécurité sur le chantier. Le matériel doit être choisi en fonction également de la capacité des services de maintenance. La réparation des gros engins se fait souvent à l’endroit même où la défaillance est survenue, en raison de la difficulté d’amener les engins à l’atelier. Dans la mesure du possible, les services de maintenance de la mine seront conçus en fonction du nombre et de la taille des matériels utilisés. Lorsqu’on fait usage de nouveaux engins de plus grande capacité, les infrastructures doivent être modifiées en conséquence. Cela peut vouloir dire élargir et renforcer les pistes de circulation, agrandir et rééquiper les ateliers de maintenance, etc.

3. Méthodes d’exploitation

Fermeture de la mine :  Nettoyage du site, restauration et remise en état du site  Entretien et suivi environnemental

Le but de cette mine est d’extraire le minerai qui suivra une étape de traitement par la suite pour obtenir l’élément auquel on s’intéresse. Mettre des petites fenêtres sur le lien avec la photo de la mine pour expliquer le rôle des différentes infrastructures.