Détermination de la charge spécifique.

III.4. DONNEES DE BASE

Tableau 5: Caractéristiques de certains explosifs

EXPLOSIFS	DENSITE (Kg / )	VITESSE DE DETONATION (m/s)		ENERGIE SPECIFIQUE (MJ/Kg)	ANFO
820	3300	3,6		EMEX
1160	5300	4,2		JUMBO
1170	5000	3,8		EMULSION P100
1150	5000	4

Dans nos calculs, l'explosif utilisé est l'Emulsion P100.

Le tableau suivant nous donne les caractéristiques des différentes catégories des terrains retrouvés à la mine à ciel ouvert de Ruashi Mining.

Tableau 6: Caractéristiques des terrains

TYPE DE TERRAIN	DENSITE (Kg / )	VITESSE DE PROPAGATION DE L'ONDE (m/s)		ENERGIE SPECIFIQUE (MJ/Kg)	2D
2510	3305 ,04	1,5.		3
2680	4085,28	1,68.		3D
2690	5038,50	1,92.

III.5. CALCUL DE LA CHARGE SPECIFIQUE ET DE LA DIMENSION
MAXIMALE DES BLOCS EN FONCTION DES DIFFERENTS

DIAMETRES

Par application de la méthode de Giorgio BERTA, pour la détermination de la charge spécifique ainsi la dimension maximale des blocs dans trois types des terrains 2D, 3, 3D rencontrés avec usage de l'explosif Emulsion P100, nous aurons les résultats suivants :

38

III.5.1. Application au diametre de 127mm ? TERRAIN 2D

· le diamètre de trou de mine, d = 127mm

· K=0,82 pour le terrain moyennement dur

· o = 1150 kg/

· Hg= 5m

· B= 5m

· E=6m

· V=4m

a. La densité linéaire de chargement (D)

o

b. La quantité totale de la charge Sachant que HC=la hauteur de la charge

H= la profondeur du trou de mine Hb=la hauteur de barrage

Hb= ?? = 5 5 ??

Ainsi,

Qt=11,93 x 3,7 Qt=44,141 Kg

39

c. La zone d'influence du trou de mine

Celle-ci correspond au volume total du terrain que peut abattre un trou chargé d'explosif. Vt = E x V x H

,5

d. La charge spécifique (g/m³)

La charge spécifique est la quantité d'explosifs nécessaire pour fragmenter un mètre cube (1m³) des matériaux.

e. Le degré de cassure

Notons que :

· La densité de la roche ou terrain 2D (ô_r)=2510Kg/m³

· La vitesse de propagation de l'onde (Vp)=3305,04m/sec

L'impédance de la roche Ir=ôr x Vp

Ceci implique que : I_r=2510 x3305,04 =8,29.10⁶ Kg/m²sec

· La densité de l'explosif ô_r=1150 Kg/m³

· La vitesse de détonation Ve=5000m/sec

40

L'impédance de l'explosif (T_e)

I_e =?_r x V_e

=1150 x 5000

= 5,75.10⁶ Kg /m² sec

? Le facteur de couplage (n2)

dt=de=127mm, car l'émulsion est un explosif en bouillie qui prend le diamètre du trou et il est par conséquent égal à 1 quelles que soient les variations du diamètre du trou.

? Le coefficient de cassure de la roche (n3) = 0,15

? L'énergie spécifique de l'explosif =4Mj/kg

? L'énergie spécifique de la roche = 1,5.10^-3 Mj/Kg

f. La dimension maximale de bloc

Sachant que HC=la hauteur de la charge

41

Ci-dessous nous reprenons les différentes valeurs qu'on vient de trouver avec un diamètre de 127mm, une maille de forage 6 x 4 x 5.

Tableau 7: Résultat obtenu sur le terrain 2D

Type de	Densité	Ut (Kg)	Hauteur de la	Hauteur de	Profondeur	Vt	U(g/m^3)		Dmax	terrain
linéaire(kg/m)		charge(m)	bourrage(m)	du trou(m)	(m^3)		(cm)		2D
11,93	44,141	3,4	1,6	5,5	132	334,40	40

? TERRAIN 3

· le diamètre de trou de mine, d = 127mm

· K=1 pour le terrain dur

· o = 1150 kg/

· Hg= 5m

· B= 5m

· E=4,5m

· V=4m

a. La densité linéaire de chargement (D)

o

b. La quantité totale de la charge

42

H : la profondeur du trou de mine H=H_g+Sf ; Sf étant le surforage = 5+0,5 alors H=5,5m

La hauteur de la charge peut être déterminée par une autre formule empirique qui est :

HC=

=3,7m

Ainsi,

Qt = 14,56 x 3,7

Qt = 53,872 Kg

c. La zone d'influence du trou de mine

Celle-ci correspond au volume total du terrain que peut abattre un trou chargé d'explosif.

Vt= Volume total à fragmenter ou la zone d'influence du trou de mine.

Ainsi nous déterminons :

43

d. La charge spécifique (g/m³)

e. Le degré de cassure

f. La dimension maximale de bloc

Ci-dessous nous reprenons les différentes valeurs qu'on vient de trouver avec un diamètre de 127mm, une maille de forage 4,5 x 4 x 5,5

44

Tableau 8: Résultat obtenu sur le terrain 3

Type de	Densité	Ut (Kg)	Hauteur de la	Hauteur de	Profondeur	Vt	U(g/m^3)	Dmax
terrain	linéaire(kg/m)		charge(m)	bourrage(m)	du trou(m)	(m^3)		(cm)
3	14,56	53,872	3,7	1,8	5,5	99	544,16	25,3

? TERRAIN 3D

· le diamètre de trou de mine, d = 127mm

· K=1 pour le terrain dur

· o = 1150 kg/

· Hg= 5m

· B= 5m

· E=4m

· V=4m

a. La densité linéaire de chargement (D)

o

b. La quantité totale de la charge Sachant que HC : la hauteur de la charge

H : la profondeur du trou de mine H=H_g+Sf ; Sf étant le surforage = 5+0,5 alors H=5,5m

45

La hauteur de la charge peut être déterminée par une autre formule empirique qui est :

HC=

=3,7m

Ainsi,

Qt = 16,7 x 3,7 Qt = 61,79 Kg

c. La zone d'influence du trou de mine

Celle-ci correspond au volume total du terrain que peut abattre un trou chargé d'explosif.

Ainsi nous déterminons :

d. La charge spécifique (g/m³)

e. Le degré de cassure

46

La dimension maximale de bloc

Ci-dessous nous reprenons les différentes valeurs qu'on vient de trouver avec un diamètre de 127mm, une maille de forage 4,5 x 4 x 5,5

Tableau 9: Résultat sur le terrain 3D

Type de	Densité	Ut (Kg)	Hauteur de la	Hauteur de	Profondeur	Vt	U(g/m^3)	Dmax
terrain	linéaire(kg/m)		charge(m)	bourrage(m)	du trou(m)	(m^3)		(cm)
3D	16,7	61,79	3,7	1,8	5,5	88	702,15	20

Ci-contre, nous représentons les différentes valeurs qu'on vient de trouver dans tous les terrains, 2D, 3, 3D.

47

SYNTHESE DES RESULTATS DES TERRAINS 2D, 3, 3D

Tableau 10: Résultats sur différents terrains avec un diamètre de 127mm

Type de terrain	Densité linéaire(kg/m)	Ut (Kg)	Hauteur de la charge(m)	Hauteur de bourage(m)	Profondeur du trou(m)	Vt (m^3)	U(g/m^3)	Dmax (cm)
2D	11,93	44,141	3,4	1,6	5,5	132	334,40	40
3	14,56	53,872	3,7	1,8	5,5	99	544,16	25,3
3D	16,7	61,79	3,7	1,8	5,5	88	702,15	20

III.5.2 Application au diametre de 152mm ? TERRAIN 2D

· le diamètre de trou de mine, d = 127mm

· K=0,82 pour le terrain moyennement dur

· o = 1150 kg/

· Hg= 5m

· B= 5m

· E=6m

· V=6m

· H=5,5m

a. La densité linéaire de chargement (D)

o

48

b. La quantité totale de la charge Sachant que HC=la hauteur de la charge

H : la profondeur du trou de mine Hb=la hauteur de bourrage

Hb= ?? = 5 5 ??

Ainsi,

Qt=17,10 x 3,7 Qt=63,27 Kg

c. La zone d'influence du trou de mine

Celle-ci correspond au volume total du terrain que peut abattre un trou chargé

d'explosif.

Vt= Volume total à fragmenter ou la zone d'influence du trou de mine. E= Espace entre deux trous de voisins d'une même rangée

V= Écartement entre rangées successives.

Ces deux éléments E et V peuvent être déterminés par certaines formules empiriques, mais pour notre cas nous allons utiliser la maille telle que représentée à Ruashi Mining pour une bonne vérification de la charge spécifique.

d. La charge spécifique (g/m3)

e.

49

Le degré de cassure

f. La dimension maximale de bloc

Ci-dessous nous reprenons les différentes valeurs qu'on vient de trouver avec un diamètre de 152mm, une maille de forage 6 x 6 x 5,5

Tableau 11: Résultats obtenus sur le terrain 2D

Type de	Densité	Ut (Kg)	Hauteur de la	Hauteur de	Profondeur	Vt	U(g/m^3)	Dmax
terrain	linéairekg/m)		charge(m)	bourrage(m)	du trou(m)	(m^3)		(cm)
2D	17,10	63,562	3,7	1,8	5,5	198	319,54	42

d'explosif.

50

? TERRAIN 3

· le diamètre de trou de mine, d = 152mm

· K=1 pour le terrain moyennement dur

· o = 1150 kg/

· Hg= 5m

· B= 5m

· E=5m

· V=5m

· H=5,5m

a. La densité linéaire de chargement (D)

o

b. La quantité totale de la charge Sachant que HC=la hauteur de la charge

H : la profondeur du trou de mine Hb :la hauteur de bourrage

Hb= ?? = 5 5 ??

Ainsi,

c. La zone d'influence du trou de mine

Celle-ci correspond au volume total du terrain que peut abattre un trou chargé

51

Vt : Volume total à fragmenter ou la zone d'influence du trou de mine. E : Espace entre deux trous de voisins d'une même rangée

V : Ecartement entre rangées successives.

d. La charge spécifique (g/m³)

e. Le degré de cassure

f. La dimension maximale de bloc

52

Ci-dessous nous reprenons les différentes valeurs qu'on vient de trouver avec un diamètre de 152mm, une maille de forage 5 x 5 x 5.

Tableau 12: Résultats obtenus sur le terrain 3

Type de	Densité		Hauteur de la	Hauteur de	Profondeur			Dmax
		Ut (Kg)				Vt (m^3)	U(g/m^3)
terrain	linéaire(kg/m)		charge(m)	bourrage(m)	du trou(m)			(cm)
3	20,85	77,17	3,7	1,8	5,5	137,5	561,23	25

? TERRAIN 3D

· le diamètre de trou de mine, d = 127mm

· K=0,82 pour le terrain moyennement dur

· o = 1150 kg/

· Hg= 5m

· B= 5m

· E=4,5m

· V=4m

· H=5,5m

g. La densité linéaire de chargement (D)

o

h. La quantité totale de la charge

53

Sachant que HC=la hauteur de la charge

H : la profondeur du trou de mine Hb : la hauteur de bourrage

Hb= ?? = 5 5 ??

Ainsi,

Qt = 23,98 x 3,7 Qt = 88,726 Kg

i. La zone d'influence du trou de mine

Celle-ci correspond au volume total du terrain que peut abattre un trou chargé d'explosif.

Vt : Volume total à fragmenter ou la zone d'influence du trou de mine. E : Espace entre deux trous de voisins d'une même rangée

V : Ecartement entre rangées successives.

j. La charge spécifique (g/m³)

La charge spécifique est la quantité d'explosifs nécessaire pour fragmenter en mètre cube (1m³) des matériaux.

54

k. Le degré de cassure

l. La dimension maximale de bloc

Ci-dessous nous reprenons les différentes valeurs qu'on vient de trouver avec un diamètre de 152mm, une maille de forage 4,5 x 4 x 5,5

Tableau 13: Résultats obtenus sur le terrain 3D

Type de	Densité	Ut (Kg)	Hauteur de la	Hauteur de	Profondeur	Vt	U(g/m^3)	Dmax
terrain	linéaire(kg/m)		charge(m)	bourrage(m)	du trou(m)	(m^3)		(cm)
3D	23,98	88,726	3,7	1,8	5,5	99	896,2	16,4

55

SYNTHESE DES RESULTATS DES TERRAINS 2D ; 3 ; 3D

Tableau 14: Résultats obtenus sur différents terrains avec un diiamètre de 152mm

Type de terrain	Densité linéaire(Kg/m)	Ut (Kg)	Hauteur de la charge(m)	Hauteur de bourrage(m)	Profondeur du trou(m)	Vt (m^3)	U(g/m^3)	Dmax (cm)
2D	17,10	63,72	3,4	1,6	5,5	198	319,54	42
3	20,85	77,17	3,7	1,8	5,5	137,5	561,23	25
3D	23,8	88,726	3,7	1,8	5,5	99	896,2	16,4