Remblayage des chantiers et disposition des rejets solides pour un développement minier sécuritaire et durable: Études de l'interaction entre remblais et structures encaissantes dans mines profondes


Le remblayage des chantiers miniers est devenu une opération de routine pour la plupart des mines souterraines. Mais les connaissances sur le comportement hydro-géotechnique des remblais en interaction avec les structures encaissantes (parois rocheuses et barricades) restent encore limitées, de sorte que la conception des chantiers remblayés et des barricades se fait souvent d'une façon empirique.

L'objectif principal du projet visait à mieux comprendre le comportement interactif entre les remblais et les structures encaissantes dans les chantiers souterrains en considérant divers facteurs, incluant la profondeur des ouvertures. Un total de 42 articles de revue et de conférence ont été produits (publiés ou soumis). Un nouveau modèle a été proposé pour décrire et prédire le fluage des roches en différents états de contraintes. Il sera utile pour estimer les convergences des chantiers et l'interaction entre les remblais et les structures encaissantes. Plusieurs solutions ont été proposées pour évaluer les pressions dans les chantiers remblayés et sur les barricades. Ces solutions sont utiles dans l'analyse de sensibilité des paramètres, réduisant l'empirisme et les incertitudes dans la conception des barricades. Lorsque le remblai a une faible perméabilité, les résultats montrent que le remblayage continue est possible avec l'introduction des géodrains. Les résultats montrent également que la solution proposée par Mitchell et collaborateurs en 1982 pour déterminer la résistance nécessaire d'un remblai exposé latéralement à long-terme a été développée pour l'analyse de stabilité à court-terme. Deux nouvelles solutions ont été développées et validées par des modélisations numériques pour déterminer la résistance nécessaire d'un remblai exposé latéralement pour deux cas différents. Pour un remblai exposé à la base, une solution graphique a été présentée. L'écrasement par la convergence et la compression des épontes rocheuses est le principal mode de rupture de la semelle. La résistance nécessaire de la semelle augmente avec la profondeur des chantiers. Lorsqu'un remblai hydraulique est utilisé, il se peut que les résistances obtenues au laboratoire avec des éprouvettes standard ne représentent pas les résistances du remblai dans les chantiers. Plus d'études sont en cours pour étudier la réduction du potentiel de coups de terrain à l'aide de des remblais.

Au niveau de la formation de personnes hautement qualifiées (PHQ), nous avions initialement prévu 3 doctorats et 2 maîtrises. À travers la réalisation du projet, on a formé 3 étudiants au doctorat, 2 étudiants à la maîtrise et 18 stagiaires du premier cycle. L'objectif de formation de PHQ a donc été atteint. Le projet a été réalisé à Polytechnique Montréal, en collaboration avec l'UQAT et deux compagnies minières. En plus de favoriser le transfert direct des connaissances vers les entreprises participantes, ces gradués assureront la relève scientifique pour l'industrie minière.

Chercheur responsable

Li Li

Équipe de recherche

  • Li Li, École Polytechnique de Montréal
  • Michel Aubertin, École Polytechnique de Montréal
  • Bruno Bussière, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
  • Robert P. Chapuis, École Polytechnique de Montréal
  • Mamert Mbonimpa, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
  • Richard Simon, École Polytechnique de Montréal

Durée

3 ans

Montant

234 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Appel de propositions

Développement durable du secteur minier