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à‰tude de la stabilité et caractérisation géo mécanique des roches dans une mine ciel à  ciel ouvert: cas de la mine de Bangwe boss mining.

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par Christian Moise Sabu Munung
Institut Supérieur des Techniques appliquées de Kolwezi. ISTA KOLWEZI - Diplôme dà¢â‚¬â„¢ingénieur en techniques appliquées 2017
  

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Jr. Sabu Munung

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INTRODUCTION GENERALE

A la fin de nos recherches, nous avons pu constater que l'écorce terrestre est une merveille divine et l'influence de l'Homme sur la partie superficielle de cette écorce terrestre est très importante, lorsque nous considérons par exemple les gigantesques mines à ciel ouvert existant actuellement dans le monde. Quant à la stabilité des talus des mines, elle reste une des questions principales qui se pose lors de l'exploitation à ciel ouvert des gisements. Cette stabilité des talus a une influence directe sur la sécurité du travail dans la mine, les principes technologiques d'exploitation, la profondeur totale de la mine, les problèmes de drainage etc...

On ne peut donc pas sous-estimer le rôle économique d'un problème de stabilité des talus. Avec la profondeur très importante des mines modernes, un changement de l'angle des talus de 3 ou 4° conduit à une modification des volumes des travaux de découverte qui se chiffrent en millions de mètres cubes. Par exemple, pour une profondeur totale de 300 m, l'augmentation de l'angle de talus de 30 à 34° conduits à la diminution des volumes des travaux de découverte de 11,2 millions de mètres cubes par kilomètre de longueur de bord. Assez souvent (exemple de nombreuses mines à ciel ouvert dans le monde) les angles des talus ont été pris à 5-8° de moins que les angles critiques.

En tenant compte que certaines mines en exploitation actuellement ont des bords mesurant des dizaines de kilomètres, on se rend compte de l'importance économique fondamentale des estimations correctes des angles de talus. D'autre part, des angles de talus trop élevés peuvent conduire à la déstabilisation des talus, au développement de glissements et d'écoulements sur les bords de la mine. Ces accidents causent beaucoup des dégâts matériels aux entreprises et gênent le cycle normal de l'exploitation, sans oublier qu'ils peuvent être dangereux pour la vie du personnel.

La définition des angles de talus qui assurent la stabilité de l'exploitation demande une étude détaillée de tous les facteurs géologiques et géotechniques du massif à savoir: la lithologie, les conditions tectoniques, les propriétés physiques et mécaniques des roches, la fracturation du massif, la situation hydrogéologique, etc.

Ir. Sabu Munung

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L'état d'altération des roches est sans doute un des facteurs principaux qui peut avoir une influence sur la stabilité des massifs rocheux. D'une part, l'existence d'un profil d'altération dans la partie supérieure du massif rocheux impose des conditions particulières pour le calcul de la stabilité des talus. Il faut tenir compte de la profondeur du profil d'altération et de la dégradation des paramètres mécaniques et physiques des roches altérées. D'autre part, l'altération des roches est un processus permanent et donc il y a lieu d'en tenir compte durant l'exploitation minière (qui peut parfois durer cent ans et plus). Il faut prévoir la modification de l'état du massif et, par conséquence, la modification des conditions de stabilité. En plus, quand l'exploitation s'arrête, la fosse reste ; elle n'est pas toujours correctement profilée et aménagée, et elle subit dans tous les cas l'influence de l'altération des roches dans les talus. Ces deux derniers points posent le problème de la prévision à long terme de la stabilité des talus.

C'est là qu'intervient le calcul de la stabilité des talus qui est destiné à prévenir les incidents, c'est-à-dire à trouver la pente à donner à un talus pour qu'il présente un certain degré de sécurité vis-à-vis du gisement. Ainsi, il est aujourd'hui courant de réaliser, pour des grands projets des analyses par éléments finis pour vérifier la stabilité d'un ouvrage en interactions avec son environnement, pour contrôler les valeurs de déplacements admissibles et d'aider au dimensionnement des structures. En pratique, les logiciels de calcul par éléments finis sont devenus des outils pour l'ingénieur, au même titre que les méthodes de calcul traditionnelles de la mécanique des roches.

Dans le cadre de ce travail le but serait premièrement celui de déterminer la répartition spatiale de toutes les discontinuités levées sur terrain, leurs directions préférentielles ainsi que leurs caractéristiques, les plans de glissement potentiels, les propriétés mécaniques des roches, d'analyser et de calculer la stabilité des talus de la mine de BANGWE par la méthode analytique grâce aux résultats de l'analyse structurale et des études géomécaniques et d'évaluer le degré de fiabilité de dimensionnement géomécanique des talus de la mine de à ciel ouvert BANGWE sur base des modèles conçus et qui sont couramment utilisés.

C'est pour cette raison que nous avons intitulé notre sujet : «Etude de la stabilité et caractérisation géomécanique des roches dans la mine à ciel ouvert : cas de la mine à ciel de BANGWE (BOSS MINING)».

Jr. Sabu Munung

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Pour atteindre notre objectif, nous avons subdivisé notre travail en six chapitres dont le premier traitera sur les généralités, le deuxième sur caractéristiques géologiques et étude de l'altération des roches du massif, le troisième sera consacré à l'étude géostructurale, le quatrième chapitre s'articulera à l'étude géomécanique des roches et le cinquième traitera sur l'analyse de la stabilité de talus dans les mines à ciel ouvert et le sixième chapitre parlera sur la conception géomecanique des talus des mines.

Jr. Sabu Munung

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