Arrêt

L'abattage est le processus d'extraction du minerai ou d'un autre minéral souhaité d'une mine souterraine , laissant derrière lui un espace ouvert appelé chantier . L'abattage est utilisé lorsque la roche encaissante est suffisamment solide pour ne pas s'effondrer dans le chantier, bien que dans la plupart des cas, un support artificiel soit également fourni.

Les premières formes de creusement en gradins étaient réalisées à l'aide d'outils manuels ou par le feu ; plus tard, la poudre à canon fut introduite. À partir du XIXe siècle, divers autres explosifs, outils électriques et machines ont été utilisés. Au fur et à mesure de l'avancement de l'exploitation, le gradin est souvent remblayé avec des résidus ou, si nécessaire, avec un mélange de résidus et de ciment. Dans les anciennes mines, les gradins s'effondrent fréquemment plus tard, laissant des cratères ou des éruptions à la surface. Ils constituent un danger inattendu lorsque les archives de l'exploitation minière souterraine ont été perdues au fil du temps.

L'abattage est considéré comme un « travail productif » et est contrasté avec le « travail mort », le travail requis simplement pour accéder au gisement minéral, comme le creusement de puits et de caves , le creusement de galeries , de tunnels et de niveaux, et l'établissement de la ventilation et du transport.

Il existe plusieurs façons de créer un chantier. La méthode de construction d'un chantier dépend d'un certain nombre de facteurs, à la fois techniques et économiques, qui dépendent en grande partie de la géologie du gisement exploité. Il s'agit notamment de l'inclinaison du gisement (qu'il soit plat, incliné ou vertical), de la largeur du gisement, de la teneur du minerai, de la dureté et de la résistance de la roche environnante et du coût des matériaux de soutènement.

Il est courant de creuser des puits verticalement vers le bas pour atteindre le gisement, puis de creuser des niveaux horizontaux à travers celui-ci. L'abattage s'effectue ensuite à partir de ces niveaux.

Lorsque le gisement est plus ou moins horizontal, on peut procéder à diverses formes d'abattage par chambres et piliers , de coupe et de remblai [ ou d'exploitation par longue taille . Dans les gisements à fort pendage, comme les filons d' étain , les gradins deviennent de longs espaces étroits presque verticaux, qui, si l'on atteint la surface, sont connus sous le nom de gunnis ou de goffen . Une méthode courante d'exploitation de ces gisements verticaux est l'abattage par gradins, voir ci-dessous.

L'exploitation à ciel ouvert est généralement divisée en deux formes de base en fonction de la direction : l'exploitation par excavation en hauteur et l'exploitation par excavation en hauteur, qui font référence à l'extraction du minerai au-dessus ou en dessous du niveau, respectivement. Il est également possible de combiner les deux en une seule opération.

L'abattage par excavation sous-marine, également connu sous le nom d'abattage par excavation sous-marine horizontale ou d'abattage par excavation sous-marine, consiste à exploiter un gisement de minerai du haut vers le bas. Comme l'abattage par excavation sous-marine, l'abattage par excavation sous-marine est particulièrement adapté aux gisements de minerai à fort pendage. En raison de l'avantage mécanique qu'il offre aux outils manuels qui frappent vers le bas (plutôt que vers le haut, contre la gravité), cette méthode était dominante avant l'invention du dynamitage des roches et des outils électriques.

Dans le cas de l'abattage par excavation, le gisement est exploité du bas vers le haut, à l'inverse de l'abattage par excavation

Dans l'exploitation combinée, le gisement est exploité simultanément de bas en haut et de haut en bas, combinant les techniques d'exploitation par voie haute et basse en une seule approche.

L'abattage par gradins est une méthode utilisée dans les gisements horizontaux ou presque horizontaux, où la gravité ne permet pas de déplacer le minerai. L'abattage par gradins ne présente pas les « marches » caractéristiques de l'abattage par gradins ou par gradins, car il est exploité en une seule coupe. L'abattage par gradins est un type d'abattage par gradins.

Le stull-beding est une forme de stull-beding utilisée dans l'exploitation minière en roche dure qui utilise des boisages systématiques ou aléatoires (« stulls ») placés entre le pied et le mur suspendu de la veine. La méthode exige que le mur suspendu et souvent le mur inférieur soient constitués de roche compétente, car les stulls constituent le seul support artificiel. Ce type de stull-beding a été utilisé jusqu'à une profondeur de 3 500 pieds (1 077 m) et à des intervalles allant jusqu'à 12 pieds (3,7 m) de large. La catastrophe minière de 1893 à la mine Dolcoath en Cornouailles a été causée par la défaillance des stulls soutenant un poids énorme de roches stériles.

Le boisage à équarrissage a été inventé à Comstock Lode , à Virginia City, au Nevada, dans les années 1860.

L'abattage par gradins est une méthode historique d'abattage qui repose sur des poutres imbriquées mises en place pour former une grille, calées fermement contre la roche. Au fur et à mesure que l'exploitation progresse, généralement vers le haut, de nouvelles poutres sont ajoutées pour combler le vide. Le minerai est déposé librement dans les poutres ou introduit dans des goulottes et chargé dans des wagonnets à minerai ou évacué de là.

Selon les conditions de la roche et d'autres considérations techniques, une fois que le chantier a atteint sa hauteur prévue, il peut être laissé ouvert ou remblayé pour le soutenir. Une méthode historique courante de remblayage hydraulique consistait à déverser des stériles dans un chantier terminé, puis à y introduire un mélange de sable de broyage et d'eau. L'eau s'écoule, laissant le sable bloquer le remblai en place. D'autres méthodes de remblayage hydraulique utilisant du ciment et du sable de broyage, comme le remblai en pâte, sont des méthodes de remblayage plus contemporaines et peu susceptibles d'être utilisées en conjonction avec la méthode désuète du boisage à équarrissage.

L'abattage par dynamitage est particulièrement adapté aux gisements à fort pendage (70°-90°). Dans l'abattage par dynamitage, l'exploitation se déroule du bas vers le haut, en tranches horizontales (semblables à l'exploitation par coupe et remblai), le minerai brisé étant laissé en place pour que les mineurs puissent travailler. Étant donné que la roche abattue occupe un volume plus important que la roche in situ (en raison du facteur de gonflement), une partie du minerai abattu (environ 40 %) doit être retirée pour fournir un espace de travail pour la tranche de minerai suivante. Une fois le sommet de l'abattage atteint, tout le minerai est retiré de l'abattage. L'abattage peut être remblayé ou laissé vide, selon l'état de la roche.

Le forage par dynamitage long, comme son nom l'indique, utilise des trous forés par une foreuse de production selon un modèle prédéterminé tel que conçu par un ingénieur minier. Le forage par dynamitage long est une méthode d'exploitation minière hautement sélective et productive et peut s'adapter à différentes épaisseurs et inclinaisons de minerai (0 à 90 degrés). Il diffère des méthodes manuelles telles que le rabotage et le retrait car une fois que le chantier a commencé la phase de dynamitage, il n'est plus accessible au personnel. Pour cette raison, la roche dynamitée est conçue pour tomber dans un point de soutirage soutenu ou retirée à l'aide d'une machine de chargement, de transport et de déversement à télécommande LHD (chargement, transport, déchargement) .

La plus grande limitation de cette méthode est la longueur des trous qui peuvent être percés avec précision par la foreuse de production. Les trous de plus grand diamètre utilisés dans les marteaux perforateurs peuvent être précis jusqu'à plus de 100 m de longueur, tandis que les plates-formes de forage à marteau flottant sont limitées à environ 30 m.

Les trous forés sous terre sont généralement percés perpendiculairement, selon un schéma radial autour de la cheminée. Pour que les trous de mine puissent extraire avec succès le minerai, ils doivent pouvoir tirer dans un vide situé devant. Une fente est nécessaire dans chaque chantier pour fournir le vide initial. La fente est souvent l'élément le plus difficile, le plus coûteux et le plus risqué de l'exploitation d'un chantier. Selon la forme, la hauteur et d'autres facteurs, différentes méthodes pour créer une fente peuvent être utilisées, telles que :

• Le forage ascendant est un puits circulaire creusé de bas en haut à l'aide de rouleaux mécaniques pour obtenir le profil du puits. Cette méthode fonctionne bien dans les chantiers de plus grande taille, mais nécessite un accès au haut et au bas du bloc de chantier. Les forages ascendants fonctionnent plus efficacement entre 45 et 90 degrés.
• Le forage en long trou est un modèle de trous de mine et d'alésoirs (trous vides sans charge) très espacés, similaire à une coupe par brûlage dans un cycle de développement. Il peut être effectué en descente et tiré en plusieurs fois (élévation de 15 m en 3 fois de 5 m pour minimiser les risques d'échec du dynamitage) ou en amont en un seul tir. Cette méthode fonctionne bien pour les montées plus courtes entre 45 et 90 degrés, mais elle est sujette au gel et peut nécessiter un forage correctif pour extraire la fente à pleine hauteur.
• Le soulèvement par vérin pneumatique consiste à utiliser une machine à vérin pneumatique (jackleg) pour développer un soulèvement subvertical dans le bloc d'abattage. Cette méthode présente l'avantage de permettre aux équipes géologiques et géotechniques d'effectuer une analyse plus approfondie du bloc d'abattage avant l'exploitation.
• Le forage en trou de forage, similaire au forage en hauteur mais moins productif car le matériau brisé est extrait du même endroit que le foret, est utilisé pour forer verticalement sans qu'aucun accès au niveau supérieur ne soit requis. (Hamza, 2016)