Résolution des problèmes causés par l’activité sismique et l’eau dans une mine d’or équatorienne




RENSEIGNEMENTS SUR LE PROJET

Client
Aurelian Ecuador SA (Lundin Gold)

Location
Ecuador

Description

La mine d’or Fruta del Norte, dans la province montagneuse de Zamora-Chinchipe, en Équateur, avait des défis à relever en raison de l’activité sismique, des mauvaises conditions de sol et des pluies abondantes. La tentative précédente d’aménager un nouveau tunnel d’accès avait été faite sans revêtement imperméable, et la mine avait été inondée puis abandonnée.

Selon le propriétaire, Aurelian Ecuador SA (Lundin Gold), la mine devait extraire des réserves probables de 4,9 millions d’onces d’or à une teneur de 9,2 grammes la tonne. Le potentiel était donc grand, et la mine créait beaucoup d’emploi localement.

Lundin a demandé à Golder* de trouver un moyen fiable et sécuritaire d’accéder au gisement. Après avoir réalisé une étude de faisabilité, Golder a recommandé une technique de construction très utilisée dans certaines parties du monde, mais rarement dans le secteur minier. De plus, l’emplacement et l’environnement de la mine posaient des défis particuliers.

L’idée était que si l’on parvenait à aménager des galeries d’accès dans le sol et la roche friable en surface pour atteindre la roche dure compétente en dessous, les techniques habituelles de forage et de dynamitage pourraient alors être utilisées pour prolonger la galerie. Mais le grand défi était d’atteindre le gisement à travers la saprolithe altérée à la surface, car il s’agissait de roche décomposée très tendre et très saturée par les pluies abondantes de la région. Il a donc fallu recourir à des techniques de creusement de tunnels en sols meubles fondées sur une alternance d’excavation et de soutien.

Le défi que devait relever Golder tenait à la conception de deux galeries d’accès, de 7,2 m (24 pi) de diamètre intérieur et de 100 m (328 pi) de longueur, à partir de la surface et à travers la saprolithe, afin d’atteindre la roche compétente. Nous avons aménagé le portail de la mine à l’aide de techniques de tranchées couvertes et l’avons revêtu d’un tuyau en tôle d’acier, avec un mur de tête en béton à l’entrée des deux galeries d’accès et en procédant au clouage du sol pour assurer la stabilité temporaire de la pente au front de taille.

Afin de soutenir la saprolithe au-dessus du tunnel et d’imperméabiliser celui-ci, Golder a recommandé un revêtement de béton pulvérisé. La méthode de construction a été la suivante : le béton a été préparé sur place et pompé vers un pulvérisateur semi-automatique utilisé pour déposer des couches de béton sur le plancher, le plafond et les parois de l’excavation, afin de créer un revêtement structural autoportant.

De la fibre d’acier placée à l’intérieur du revêtement a servi à accroître sa capacité structurale à subir de légères déformations. Nous avons conçu le revêtement en appliquant des techniques analytiques, empiriques et d’analyse par éléments finis.

Le revêtement de béton pulvérisé limite considérablement l’infiltration d’eau et constitue une solution robuste et durable, qui nécessitera un entretien minimal seulement pendant la durée de vie prévue de la mine, et aura donc une faible incidence sur l’exploitation.

Il est établi que les tunnels et autres structures souterraines qui sont bien confinés par la masse du sol environnant performent bien sous l’action sismique. Grâce à la ductilité du matériau et à la continuité longitudinale du revêtement de béton pulvérisé, la solution proposée rend le tunnel moins susceptible d’être endommagé par des événements sismiques que le seraient d’autres solutions structurales non continues et de rigidité variable.

Le revêtement de béton pulvérisé est une technologie éprouvée, à l’égard de laquelle Golder possède une vaste expérience. Il s’agit d’une technologie couramment utilisée dans les régions du monde où l’on a facilement accès aux matériaux et à l’équipement nécessaires, ainsi qu’au personnel qualifié pour la mettre en œuvre. Cependant, l’aménagement d’un revêtement de béton pulvérisé dans une forêt tropicale humide, sur un site minier situé à 40 kilomètres (25 milles) de la ville la plus proche et à plusieurs jours de route du port ou de l’aéroport le plus proche, posait d’importants défis logistiques et liés à l’échéancier du projet.

L’équipe du projet a dû tenir compte des temps de transport importants, ainsi que des retards possibles au port et au bureau de douane. Il a également fallu travailler avec des fournisseurs d’agrégats locaux et former du personnel sur place pour l’application du revêtement.

Golder a fourni un soutien continu sur le site et s’est occupée de l’assurance et du contrôle de la qualité tout au long de la phase de construction. En ayant sur place des représentants de l’équipe de conception, Golder a pu vérifier la conformité de l’aménagement et donner des conseils pratiques. Les problèmes ont pu être réglés facilement et efficacement, puisque Golder était en mesure de proposer des solutions de rechange lorsque les conditions n’étaient pas celles qui avaient été prévues. Cela a permis d’accroître la productivité durant la construction et, au bout du compte, de fournir un produit de meilleure qualité.

* Au moment où le client a demandé le service, Alan Auld Engineering Ltd était titulaire du contrat. Golder a acquis le groupe Alan Auld en octobre 2017.


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