Une introduction à l’exploitation minière de surface

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L’exploitation minière est simplement définie comme le fait de creuser dans le sol pour trouver quelque chose d’utile. Ce processus fait partie de la vie depuis l’antiquité et constitue toujours l’épine dorsale du commerce et de la production dans le monde. L’exploitation minière peut être classée en deux catégories : l’exploitation à la surface de la terre (exploitation de surface) et l’exploitation souterraine (exploitation souterraine). Cet article se concentrera sur la première.

L’exploitation minière en surface est principalement utilisée pour obtenir du sable, du gravier, de la pierre concassée, des phosphates, du charbon, du cuivre, du fer et de l’aluminium. Les matériaux acquis par ce procédé représentent les deux tiers des minéraux solides du monde. La majorité de l’exploitation minière à ciel ouvert a lieu aux États-Unis, mais il existe des sites partout dans le monde ; en particulier, le Canada et l’Australie sont également fortement impliqués.

Il existe cinq principaux types d’exploitation minière à ciel ouvert qui sont utilisés à divers degrés et pour différentes ressources, notamment l’exploitation minière à ciel ouvert, l’exploitation minière à ciel ouvert, l’enlèvement de la montagne, le dragage et l’exploitation minière à haute paroi. Quel que soit le type, toutes les procédures d’exploitation minière à ciel ouvert enlèveront les déchets ou les morts-terrains, au-dessus de la ressource souhaitée.

L’exploitation minière à ciel ouvert est souvent préférée à l’exploitation minière souterraine par les entreprises de l’industrie parce qu’elle est moins coûteuse, qu’il y a moins de complications avec l’électricité et l’eau, et qu’elle est plus sûre. Cependant, l’exploitation minière à ciel ouvert peut être plus dommageable pour l’environnement que l’exploitation minière souterraine.

Types d’exploitation minière à ciel ouvert

Mine à ciel ouvert

Connue également sous le nom de « mine à ciel ouvert », l’exploitation minière à ciel ouvert est le type d’exploitation minière à ciel ouvert le plus courant. Les mines à ciel ouvert sont d’énormes trous dans le sol, créés et agrandis par le dynamitage et le forage de roches. La mine se développe en une forme conique avec des bancs (ou marches) en coupe transversale, qui s’enroulent en spirale du haut vers le bas de la mine, de sorte que les camions peuvent descendre sur les côtés et recueillir les débris de dynamitage.

La largeur et la profondeur d’une mine augmentent tout au long de sa vie, et certaines des plus grandes peuvent avoir plus de deux kilomètres de diamètre et des centaines de mètres de profondeur. La plus grande mine à ciel ouvert du monde est actuellement la mine de Bingham Canyon dans l’Utah. Elle mesure environ 2,5 miles de large et 0,75 miles de profondeur. À son apogée, elle extrait 400 000 tonnes de roche par jour. La mine de Bingham Canyon a produit plus de 17 millions de tonnes de cuivre, ainsi que des quantités significatives d’or, d’argent et de molybdène. D’autres mines à ciel ouvert notables comprennent la mine de cuivre Nchanga en Zambie (la deuxième plus grande fosse au monde) et la Kalgoolie Super Pit (la plus grande mine d’or à ciel ouvert en Australie).

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L’exploitation à ciel ouvert est généralement utilisée pour les dépôts proches de la surface, comme le gravier et le sable. Le terme  » carrière  » fait souvent référence à une mine à ciel ouvert, dont le produit est de la roche (généralement de la pierre de construction) – habituellement soit du gravier, du sable ou de la pierre de taille. L’exploitation minière à ciel ouvert est relativement sûre et bon marché, et elle donne également plus de produits finaux.

La mine de cuivre de Bingham Canyon près de Salt Lake City, Utah, États-Unis. Image Credits : kennecott.com

L’exploitation minière par bandes

L’exploitation minière par bandes consiste à retirer une fine bande de morts-terrains au-dessus du gisement, puis à déverser les déchets derrière elle ; en continuant sur toute la longueur du gisement. Une fois que la ressource sous cette bande a été exploitée, une autre bande parallèle est commencée, avec les déchets déversés sur le dessus de la première bande. Ce processus se poursuit jusqu’à ce que la ressource ait été complètement excavée, ou du moins jusqu’à ce qu’elle devienne économiquement non viable.

Utilisée principalement dans l’extraction du charbon, l’extraction par bandes peut également être utilisée dans l’extraction des phosphates, des argiles et du goudron. Si la ressource qui doit être exploitée se trouve dans une couche plate, horizontale et proche de la surface, l’exploitation par bandes est la technique idéale.

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Dragage

Le dragage est le processus d’extraction de matériaux non consolidés d’une masse d’eau. La plus grande utilisation de ce procédé est employée dans les champs d’étain de l’Asie du Sud-Est, mais aussi dans les exploitations de diamants en Afrique. Traditionnellement, cette technique était utilisée pour s’assurer que les voies navigables restaient utilisables par les bateaux. Cependant, avec la réduction des ressources minérales, le dragage des gisements aquatiques sous-utilisés est en augmentation.

Le dragage peut affecter la faune et la flore en dispersant de fins déblais sur une grande surface, mais on ne trouve aucun effet chimique sur l’eau. Les effets à long terme de ce processus sont encore inconnus, mais certains éléments suggèrent que la technique pourrait perturber les courants d’eau et les modèles de sédimentation.

Il existe une large gamme d’équipements disponibles pour le processus de dragage, tels que la drague à godets, la dragline et la drague à succion.

Mountaintop Removal Mining

Largement confiné à l’exploitation du charbon dans la région des Appalaches aux États-Unis, ce processus est une forme relativement nouvelle d’exploitation minière à ciel ouvert. Cette pratique, comme son nom l’indique, nécessite l’enlèvement des sommets des montagnes escarpées pour atteindre le charbon exploitable, les morts-terrains étant déversés dans les zones basses voisines ou dans le remplissage des vallées. La majorité des opérations sont concentrées dans les régions de l’ouest de la Virginie, du sud-ouest de la Virginie et de l’est du Kentucky.

L’Administration des informations sur l’énergie des États-Unis a souligné que les réserves mondiales récupérables de charbon restent à 1 136 milliards de tonnes, les États-Unis possédant 22 % des réserves totales. Bien qu’il y ait des débats sur les impacts environnementaux de ce processus et que ses effets cumulatifs sur l’environnement n’aient pas été entièrement clarifiés, les remplissages des vallées restent encore généralement stables.

L’exploitation minière à haute paroi

Une nouvelle variante de l’exploitation minière à ciel ouvert, l’exploitation minière à haute paroi n’est pas strictement un processus de surface, mais plutôt une combinaison d’exploitation minière de surface et souterraine. Ce procédé est aussi principalement une technique d’exploitation du charbon, qui a été employée avec succès dans le Kentucky et en Virginie occidentale aux États-Unis, ainsi que dans le Queensland, en Australie. Avec cette technique, le forage de la roche se fait sous le sol, ce qui en fait un environnement de travail dangereux ; surtout s’il y a un sapement du haut mur qui rend le sol instable.

L’équipement pour l’exploitation minière du haut mur est largement divisé en deux grandes catégories : les systèmes à base de mineurs continus et les systèmes à tarière. Les systèmes à base de mineur continu offrent une meilleure pénétration de la roche et une meilleure production de charge, mais la mobilité du système à vis sans fin dans certains environnements est parfois bénéfique.

Sources et lectures complémentaires

Cet article a été mis à jour le 25 mars 2019.

Citations

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