Améliorer l'efficacité du remblai et la sécurité des travailleurs dans l'exploitation minière souterraine

Jun 10, 2023

Au cours de la dernière décennie, les propriétaires de mines ont accru l'utilisation de systèmes de remblayage pour gérer les déchets et améliorer la récupération du minerai dans les mines souterraines, et les systèmes automatisés jouent désormais un rôle important en aidant à améliorer l'efficacité et la sécurité des travailleurs.

Historiquement, les propriétaires de mines étaient lents à adopter des systèmes de réticulation de pâte en raison du coût de l'équipement de remblayage et du temps requis pour l'opération manuelle. Les propriétaires ont opté pour l'exploitation descendante dans certains cas, en utilisant des enrochements cimentés pour stabiliser les chantiers, même si cette approche est moins efficace que la pâte de remblai pour assurer un confinement complet des murs suspendus.

Il ne fait aucun doute que le remblayage manuel est un processus qui prend du temps. Dans les systèmes de réticulation où il n'y a pas de vannes de dérivation, un travailleur doit se rendre à l'emplacement de verrouillage, effectuer le verrouillage (qui, dans certaines mines, a lieu en surface), se rendre à l'emplacement de commutation, commuter manuellement le tuyau et revenir au verrouillage emplacement pour enlever les serrures. L'exécution de cette opération peut prendre entre deux et cinq heures pour une équipe de trois opérateurs de pâte, selon la configuration de la mine et la procédure de verrouillage utilisée.

Les vannes de dérivation changent le terrain de jeu. L'utilisation d'une vanne télécommandée qui permet de détourner la pâte sans intervention manuelle élimine les retards afin que le remplissage de la pâte puisse commencer rapidement et de manière transparente et éloigne les travailleurs des zones où ils sont à risque. Un système automatisé permet également la rotation pendant des périodes autrement non productives, telles que les changements d'équipe. Il n'y a pas besoin d'intervention physique, ce qui permet aux travailleurs qui étaient auparavant requis pour les opérations de collage d'effectuer d'autres tâches. Ce gain de temps productif a un impact significatif sur le résultat net.

Malheureusement, de nombreux propriétaires n'ont pas encore adopté cette technologie, en supposant que l'équipement automatisé est d'un coût prohibitif. Et cela signifie non seulement qu'ils ratent des avantages financiers, mais qu'ils ratent également l'occasion d'améliorer la sécurité des travailleurs.

La vanne de dérivation 4 voies télécommandée Victaulic série 725T s'appuie sur la conception d'origine pour une fonctionnalité améliorée. Le bouchon rotatif interne a trois positions d'écoulement, avec deux sorties principales pour diriger la pâte ou le remblai hydraulique à travers le système de réticulation pour remplir les chantiers appropriés et une troisième sortie de vidange, clairement marquée, pour le détournement de l'eau de rinçage et le déversement d'urgence du remblai. La rotation de 90 degrés vers l'orifice de vidange conique permet une déviation rapide du débit pour atténuer les coups de bélier lors de la déviation de l'eau de rinçage.

La vanne est compacte pour une installation facile dans des environnements souterrains étroits et peut être configurée avec plusieurs styles de raccords d'extrémité rainurés. Fabriqué avec des matériaux résistants et performants, il peut supporter des pressions jusqu'à 1 500 psi. Un siège en polyuréthane offre une résistance à l'usure longue durée et des surfaces mouillées en acier inoxydable martensitique empêchent l'érosion et la corrosion prématurées.

Dans une installation récente, cette vanne de dérivation automatisée a remplacé la dérivation manuelle dans un système de réticulation. La mine utilisait une méthode d'extraction en chantier à ciel ouvert et en retraite pour extraire le minerai d'or. Les chantiers à ciel ouvert variaient de 500 mètres cubes à 2 700 mètres cubes, avec une taille moyenne de 1 500 mètres cubes, nécessitant entre 100 000 et 110 000 mètres cubes de remblai par an. En raison de la nature relativement plate du pendage du corps minéralisé, les murs suspendus ont dû être complétés avec un mélange fluide de sable, de ciment et d'eau pour éviter la rupture du mur suspendu. Bien que cette méthode de remblayage manuel ait été efficace, elle était lente et les coûts d'exploitation étaient élevés.

L'exploitant a décidé de passer au remblai en pâte pour s'assurer que le remblai atteint un confinement complet des vides des murs suspendus tout en augmentant la productivité de la mine, en réduisant la dilution et en réduisant les coûts d'exploitation. L'installation utilisait des vannes de dérivation automatisées dans le système de réticulation qui pouvaient être surveillées et actionnées à partir d'une salle de contrôle en surface. L'installation d'une vanne de dérivation automatisée a rationalisé le processus de réticulation de la pâte, minimisant le temps improductif et mettant les travailleurs hors de danger.

La conception améliorée de la vanne de dérivation elle-même élimine toutes les pièces mobiles exposées, ce qui améliore encore la sécurité des travailleurs. Dans le cas peu probable d'une usure du joint de la vanne, tous les fluides restent contenus dans le corps de la vanne. Cette caractéristique offre des avantages par rapport aux autres vannes de dérivation qui reposent sur des joints de compression exposés entre le corps et les plaques coulissantes ou les disques rotatifs qui exposent les opérateurs à une pulvérisation de fluide à haute pression et à une fuite de joint en cas de défaillance pendant le fonctionnement ou pendant le processus de rinçage.

Cette vanne permet également un actionnement local. Un opérateur peut commuter l'unité de commande de l'inverseur sur l'actionnement local, éloigner la vanne de la ligne sur laquelle on travaille et verrouiller l'actionneur pour isoler la ligne. Cette fonctionnalité offre le plus haut niveau de sécurité aux opérateurs car elle leur permet de gérer le processus sans compter sur quelqu'un d'autre pour assurer l'isolement.

Aujourd'hui, les vannes développées spécifiquement pour le remblayage sont plus compactes et plus sûres à opérer sous terre que jamais auparavant, et à mesure que les systèmes de remblayage continuent d'évoluer, le développement de vannes de dérivation automatisées évolue également. Les résultats obtenus en installant ces vannes avancées prouvent que la fonctionnalité et la sécurité des travailleurs peuvent être améliorées grâce à l'automatisation et que de meilleures conceptions peuvent offrir une plus grande efficacité et une meilleure rentabilité pour les propriétaires d'installations.

Marc Carriere est directeur minier mondial chez Victaulic (www.victaulic.com).

7 juin 2023

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