Étude de la déposition des sédiments dans un parc à résidus miniers

Abstract

Maintenant que les différentes méthodes de construction d'une digue pour emmagasiner les rebuts miniers sont connues et relativement bien maîtrisées, il importe à présent de tenter d'améliorer la planification du contrôle du comportement du dépôt dans le parc à résidus. Pour ce faire, la connaissance des phénomènes suivants est suggérée: (1) formation de la plage: ségrégation des particules et valeur de la pente formée; (2) estimation du volume occupé par le sédiment. Pour ces deux processus, notre revue de littérature a montré qu'il n' existe que des méthodes empiriques d'évaluation, révélant par le fait même la difficulté d'établir précisément ces mécanismes. C'est pourquoi notre étude s'est portée à évaluer les paramètres de contrôle de ces phénomènes qui permettront de jeter les bases sur lesquelles d'éventuelles procédures dites "pré-design" s'appuieront . À cette fin, nous avons déterminé que la ségrégation des particules peut être préévaluée si les conditions suivantes sont connues: concentration initiale de solides, longueur de plage, vitesse de sortie. Une vérification des postulats faite à partir des conditions prévalant au site étudié (Mine Dest-Or), a confirmé nos prévisions. La nécessité de la présence de ces trois facteurs dans toute procédure cherchant à prédire la répartition granulométrique est donc attestée. De plus, nous avons démontré que l'utilité première de connaître et pouvoir prédire la ségrégation tient du fait qu'un comportement géotechnique du dépôt pourrait lui être associé, développant de nouvelles avenues en matière de suivi du parc à résidus. Du côté de la forme de la pente, nous avons établi que la granulométrie, la concentration de solides et la vitesse de sortie constituent les variables-clés contrôlant la valeur de la pente. Celles-ci constitueraient les paramètres de base d'une éventuelle procédure permettant d'obtenir la valeur de la pente. Par ailleurs, nous avons discerné parmi les différentes méthodes d'évaluation, que la procédure de Smith "Slope Designation Chart" donnant la valeur locale de la pente, s'avère être la meilleure: revue de littérature et résultats in situ pour notre site confirment le fait. En ce qui concerne l'évaluation du volume occupé par les résidus à partir de la connaissance de sa densité, nous avons établi que la granulométrie du matériel, les conditions d'environnement et le type de variation de la densité lorsque soumis à un chargement, sont les paramètres clés qui conduiront à une meilleure estimation d'une densité de design. C'est pourquoi pour notre site, nous avons développé une approche plus sensible des variations de propriétés du sédiment à l'intérieur du parc à résidus. À ce propos, dû aux conditions de non-ségrégation retrouvées à la mine, la caractérisation du dépôt en terme de densité initiale a été faite selon différentes concentrations initiales de solides. L'essai de sédimentation "settling test" nous a permis de déterminer des valeurs caractéristiques de concentration englobant l'ensemble des situations possibles dans le parc. En second lieu, à cause de la granulométrie très fine des résidus, nous avons anticipé une très forte variation de la densité initiale. C'est pourquoi nous avons établi la nature de son évolution lorsque soumis à un chargement grâce à l'essai de sédimento-consolidation. Le choix de la valeur de densité s'est fait par l'estimation d'une épaisseur moyenne (charge) du dépôt dans le bassin caractérisant toute la durée d'opération de la mine. La densité choisie sera donc une valeur moyenne du profil du dépôt. Finalement, l'importance des conditions d'environnement entre la plage et l'étang a été mis en évidence en discernant une valeur de densité spécifique à chacun, c'est-à-dire "pd plage"= 1,44 g/cm2 et "pd étang"= 1 , 355 g / cm 3. En conséquence, le choix final s'est porté en tenant compte du rapport des superficies entre l'étang et la plage pour mettre en relief l'importance des conditions dans lesquelles se trouvent les sédiments. Une densité de design final égale à 1,36 g/cm 3 a été ainsi évaluée