La conception des ouvrages et des exploitations minières

    Responsable : Martin Grenon

    Équipe de recherche : Martin Grenon, Efstratios Karampinos, Philippe Morissette, Stefan Planeta, Marcel Laflamme, Paul Fortier, Philippe Giguère, Christian Dupuis, Marc Jolin, Guy Doré, Jean Côté


    Thème 1 : Géomécanique minière

    La géomécanique permet de caractériser et de modéliser le comportement des massifs rocheux autour des ouvrages miniers afin d’optimiser la conception de ces ouvrages. Les travaux de ce thème maximisent la santé et la sécurité des travailleurs miniers, la rentabilité économique des opérations et minimisent les impacts des travaux miniers sur les populations et les infrastructures civiles, et ce du début de l’exploitation jusqu’à l’après-mine. Notre expertise porte principalement sur la caractérisation géomécanique des massifs rocheux, sur la modélisation du comportement géomécanique des massifs rocheux, sur l’optimisation de la conception des ouvrages miniers, sur la conception du renforcement des excavations, sur le suivi du comportement du massif rocheux et sur le risque géomécanique associé à ces ouvrages. L'équipe du professeur Grenon a d'ailleurs développé et validé des méthodes de photogrammétrie en milieu minier souterrain dans le but de caractériser le régime structural.


    Thème 2 : Efficacité énergétique

    Plusieurs sources d’énergie utilisées dans les mines, tels les combustibles fossiles et l’air comprimé, produisent un impact important sur l’environnement par leur production de gaz à effet de serre (GES) et leur faible rendement énergétique. Afin de répondre aux exigences environnementales de plus en plus sévères et d’accroître l’efficacité énergétique des opérations minières, il devient impératif d’orienter les efforts en R&D vers des solutions durables au niveau énergétique et ce, tant au niveau des systèmes de contrôle en usine (ex. : fragmentation du minerai et séchage des concentrés) que des équipements et systèmes dans les mines à ciel ouvert ou souterraines (ex. : ventilation et véhicules de production). En outre, l’équipe de recherche priorise d’orienter ses activités de R&D sur l’utilisation d’énergies renouvelables et alternatives, tel que les technologies hybrides, l’hydrogène, l’hydro-électricité, l’énergie solaire, les batteries et autres. Ainsi on optimise l'intégration de l'énergie éolienne au réseau de la mine et le stockage de cette énergie dans des microréseaux autonomes de communautés locales.

     

    Thème 3 : Méthodes d’exploitation minière

    La définition d’une méthode d’exploitation, incluant les travaux de développement, les méthodes et les séquences de minage, constitue la ligne directrice pour une extraction durable et responsable des ressources naturelles. En effet, la méthode d’exploitation permet une optimisation de l’efficacité opérationnelle, la santé et la sécurité des travailleurs miniers ainsi que la rentabilité économique d’une opération, en plus de définir l’empreinte écologique de l’opération minière en surface. Notre expertise porte sur la conception et l’optimisation des méthodes d’exploitation à ciel ouvert et souterraines, la mécanisation (incluant aussi les aspects de la performance et de l’efficacité des équipements miniers) la ventilation ainsi que la santé et la sécurité dans les mines. Les membres du Centre E4m ont développé des méthodes de séquences d'exploitation minière en continu avec des technologies de rupture du roc sans explosif.

     

    Thème 4 : Communication et robotisation des mines modernes

    Les méthodes d’opération plus efficientes sont requises dans les mines modernes pour accroitre l’efficacité opérationnelle ce qui requière la mise au point de méthodes avancées pour suivre et contrôler en temps réel les opérations. Cela consiste en autres à la saisie automatisée de données dans les mines pour connaitre de l’état des chemins et la localisation en temps réel de la flotte de véhicules avec l’appui de nouvelles technologies de communication sans-fil souterraines. La robotisation des opérations d’exploitation minière permet de réduire les risques à la santé des travailleurs et contribuent à la réduction des couts d’opération et d’entretien de l’équipement. Les membres du Centre E4m s'intéressent à l'identification des facteurs qui affectent l'efficacité et la productivité des équipements semi-automatiques, ce qui permet de déterminer leur criticité et leurs indépendances.