« Contexte géotectonique et son
implication sur la stabilité de la mine de Kamoto. »
( cas de validation des ouvrages d'une mine
souterraine )
Par :Albert Kalau*,J.M.Lunda**,Sage Ngoie*,Sobroto
B.***,Sunit Patel***
ISTA Kolwezi*,Dept.Geologie/Unilu**,CHEMAF***,Chaarat Gold
H.ltd****
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1. Introduction.
Des instabilités causées par les ouvertures
faites dans les roches (excavation) constituent une menace permanente à
la sécurité des ouvriers et aux outils de production de la mine.
De plus, la chute des blocs, les éboulements, etc. peut être
stoppés en utilisant un soutènement adapté. Pour y
arriver, il est nécessaire de comprendre les causes des
instabilités et de cerner les mesures susceptibles d'éliminer ou
de minimiser tous les problèmes.
La structure et la nature des roches ainsi que les contraintes
et la géométrie de l'excavation ont une très grande
influence sur la stabilité de l amine.
Le problème essentiel lors de la construction
d'excavation est celui de leur stabilité, d'abord temporaire, ensuite
permanente. Une étude globale réunissant l'approche empirique,
analytique, métrologie et numérique permettent une
complète compréhension des phénomènes en jeu. De
plus, en permettant la comparaison des diverses solutions, elle réduit
au minimum les erreurs d'évaluations qui peuvent être
engendrées par les déficiences de chacune des approches prises
individuellement.
2. Présentation de site et de l'ouvrage
La mine de Kamoto se trouve à l'Ouest du centre de la
ville de Kolwezi dans le Katanga méridional. Elle reprend un gisement
dont l'exploitation a commencé en mine à ciel ouvert
(carrière de Musonoi). Le carreau de la mine est situé à
1445 mètres d'altitude considérée comme niveau
zéro, en profondeur. Les premiers travaux préparatoires et de
fonçage des puits ont commencé en 1955. Quant à
l'extraction proprement dit du minerai, elle n'a débuté que cinq
ans après, c'est-à-dire en 1964.
La mine est constituée principalement des galeries
(drift) creusés du nord au Sud et des refentes, ouvrages reliant les
galeries d'un même niveau. Les ouvrages de jonction de deux niveaux
différents sont appelés rampes. Il y a un chassage au
toit supérieur (CTS) et un autre au toit inferieur (CTI) qui ont la
même configuration que les drifts en plateure. Les ouvrages recoupant ces
chassages sont appelés tranches. On note aussi la
présence de petits ouvrages tels que les cheminés, les tenues,
etc.( figure 3.1)
2.1. Contexte géologique
Le gisement de Kamoto compte deux écailles
v Kamoto principal
v Kamoto étang
Les deux écailles comportent chacun deux couches
minéralisées de 12 à 15 mètres de puissance,
séparée par un banc stérile épais de 15 à 25
mètres formé de roches siliceuses à gros cristaux de
dolomites noire qui prennent un aspect ruiniforme typique en faciès
altéré.
Localisé dans le Roan moyen (tableau 3.2), le mur du
gisement est constitué des grés argileux, de teinte gris
verdâtres (RAT). Quant au toit du gisement, il est constitué
d'un banc de dolomie massive (BOMZ).
3.2.1.1. Kamoto principal
Géométriquement, il s'étend sur 1500
mètres d'Est en Ouest et sur 1300 mètres , du Sud au Nord. Comme
nous le montre la figure 3. 3., il plonge du sud vers le Nord
jusqu'à l a profondeur de 600 mètres. De sa réserve
géologique de 113.700.000 tonnes des minerais aux de plus de 4,5% en
cuivre et 0,30% de cobalt, il n'en reste à ces jours qu'une
réserve exploitable de 45.000.000 des tonnes de minerais aux teneurs de
5,15% en cuivre et 0,35% en cobalt. Cette écaille est subdivisée
en 9 zones qui sont définies selon leur pendage et leur situation
géographique( figure 3.1).
3.2.1.2. Kamoto étang
Situé à l'Ouest immédiat de
l'écaille de Kamoto principal, le gisement comporte deux lambeaux d'une
réserve originelle de 23.000.000 des tonnes de minerais encore intact
aux teneurs majeurs de 3,3% en cuivre et 0,8% en cobalt. Il s'agit de :
v Lambeau nord
v Lambeau sud
a. lambeau Nord.
Non altéré, ce lambeau plonge en semi dressant
avec un pendage de 40° vers le Sud entre 405 et 575 mètres de
profondeur.
b. lambeau Sud
Fortement altéré jusqu'à la profondeur
de 300 mètres, ce lambeau contient 75% de la réserve de cette
écaille et plonge en semi dressant avec un pendage de 35° NE. Cela
s'observe depuis son affleurement jusqu'à la profondeur de 475
mètres.
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