Les drones au service d’enquêtes souterraines pour la réhabilitation de la mine Giant




RENSEIGNEMENTS SUR LE PROJET

Client
Gouvernement du Canada (Travaux publics)

Location
Yellowknife, Territoires du Nord-Ouest, Canada

Description

La réhabilitation de l’ancienne mine Giant à Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest, représente un projet colossal. Codirigé par les gouvernements du Canada et des T. N.-O., il se concentre sur la gestion des déchets de trioxyde d’arsenic et la réhabilitation du site en entier. Ce projet complexe s’étend sur plus de 800 hectares de terrains variés, dont plusieurs fosses à ciel ouvert et des kilomètres d’aménagements souterrains, ainsi que des aires de confinement des résidus et anciens bâtiments miniers et de concentration à la surface. Golder a affecté une équipe multidisciplinaire d’experts au projet pour diriger plusieurs volets de la réhabilitation et guider la planification à l’aide d’un éventail de méthodes et d’outils d’enquête à distance.

Une enquête détaillée s’impose pour tout plan de réhabilitation de mine souterraine, ce qui comprend la collecte de renseignements approfondis sur la géométrie de la mine actuelle et les conditions de l’excavation telles que l’afflux d’eau, la stabilité du massif rocheux, la présence de remblai et le type, le cas échéant. Les plans manuscrits d’anciennes mines ayant passé entre plusieurs mains ne sont pas toujours clairs ou complets, surtout lorsqu’il est question de données géométriques complexes en 3D. Il est vital de connaître l’emplacement des jonctions entre les excavations souterraines ainsi que le volume et l’état de ces excavations avant de planifier la réhabilitation. Bon nombre de mines abandonnées sont difficiles d’accès, notamment à cause de sols non soutenus, d’espaces vides inaccessibles ou de polluants – le trioxyde d’arsenic dans notre cas, un sous-produit dangereux de l’extraction aurifère. Ces contraintes d’accès empêchent parfois d’effectuer une inspection visuelle. Divers outils sont utilisés pour contourner le problème, dont le balayage laser pour le levé des trous de forage (appelé « système de surveillance des cavités », ou CMS), les plans de mine et même les véhicules aériens sans pilote (UAV).

Golder conçoit, construit et déploie sous terre des UAV, communément appelés drones, depuis 2016. Ces UAV sont dotés d’ensembles d’éclairage et d’imageurs intégrés, y compris des caméras infrarouges, thermiques et pour lumière visible. Ils permettent d’inspecter les zones requises tout en protégeant les travailleurs du danger. Les données capturées par caméras intégrées sont utilisées lors du balayage thermique des espaces vides pour détecter les afflux d’eau, de l’inspection visuelle des zones inaccessibles ou risquées, et de la création de modèles photogrammétriques en 3D.

Grâce à une telle suite d’outils d’enquête avancés, notre équipe peut aider les clients à planifier la fermeture de mines de manière efficace, quelles que soient les conditions.

Une combinaison gagnante : UAV et scanneurs mobiles

Les UAV sont pratiques pour collecter des données pertinentes sous terre, mais l’idéal est de les utiliser en tandem avec des scanneurs laser mobiles. Cette stratégie maximise l’efficacité des deux systèmes et contribue à l’exactitude des modèles photogrammétriques en 3D. Ces modèles précis en 3D de la géométrie de mine actuelle servent à éclairer les décisions relatives à la fermeture.

L’équipe de Golder affectée à la mine Giant a mis au point un système alliant les images recueillies par la caméra pour lumière visible intégrée au drone et la sortie d’un scanneur laser mobile GeoSLAM. Ce scanneur mobile a permis de capturer des données détaillées à haute précision dans les zones souterraines. Les membres de l’équipe ont accédé à ces zones en toute sécurité pour se rendre au point de lancement du drone, qui était précisément relié au réseau géodésique de la mine.

Le drone était habituellement déployé à l’entrée d’un chantier ou d’une fendue à accès dangereux pour recueillir des données supplémentaires sur la géométrie de la mine. Ainsi, il n’était pas nécessaire d’effectuer une réhabilitation coûteuse du système de soutènement pour assurer la sécurité des lieux inspectés. Les données obtenues à l’aide du scanneur mobile et du drone ont ensuite été associées, puis reliées à la grille géodésique. La sortie du scanneur mobile a permis d’orienter et de mettre à l’échelle les données capturées avec le drone. Enfin, l’équipe a effectué des contrôles de la qualité à l’aide des données du CMS et des plans de mine levés.

Cette stratégie a permis non seulement d’améliorer la qualité des données et de recueillir l’information plus rapidement, mais aussi de réduire considérablement les besoins en mise à l’échelle et en post-traitement des données en 3D, ce qui s’est traduit par des économies de temps et d’argent.

L’utilisation d’un UAV en tandem avec le scanneur mobile a permis de cartographier l’orientation des structures géologiques, de modéliser les réseaux de fractures discrètes (DFN) et de mettre en commun les observations sur l’exfiltration afin de modéliser l’écoulement hydrogéologique. L’utilisation d’UAV s’est également avérée bénéfique pour d’autres volets de l’enquête sur la mine souterraine Giant. Grâce à une combinaison de balayage CMS, d’imagerie par UAV et de matrices d’éclairage sur mesure pour caméras de forage afin de documenter l’état du remblai et les points de fuite potentiels, Golder a amélioré l’efficacité d’un programme de remblayage de chantier couvrant 60 000 m3.

Il est simple de trouver la combinaison idéale d’outils d’enquête à un juste équilibre qualité-prix – si vous disposez de la bonne suite d’outils et de la souplesse pour la mettre en œuvre. Grâce à la collaboration interdisciplinaire et à la technologie, Golder recueille des données de qualité en un temps record, garde ses travailleurs en sécurité et veille au respect de l’environnement lors de la fermeture d’anciens sites miniers tels que la mine Giant.


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