Etude analytique et numérique de la stabilité dans les mines àƒÂ ciel ouvert, cas dà¢â‚¬â„¢application : flanc nord-ouest de la mine de Kef-Essnoun Tébessa

III.2. Etude Analytique

III.2.1. Calcul du facteur de sécurité en fonction du changement de l'angle du talus (á)

Un changement de l'angle de talus (á) de 60⁰ à 80⁰ avec un pas de 10⁰ est effectué, les autres paramètres restent invariables.

III.2.1.1. 1er cas á = 600

Les résultats obtenus sont reportés dans la figure III.1 et le tableau III.2.

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Figure III.1. Schéma de calcul du facteur de sécurité Tableau III.2. Calculs obtenus pour le 1^er cas : á = 60⁰

Tranches	bi (m)	hi (m)	Ali (m)	ái (m)	Wi (tf)	Ni (tf)	Ti (tf)	Fs^(f)	Fs^(B)
1	2,8	2,2	2,87	13	136,13	132,64	30,62	4,99	4,65
2	3	6,2	3,13	17	411,06	393,09	120,18		1,51
3	3	10	3,23	22	663	614,72	248,36		0,75
4	3	10,8	3,49	31	716,04	613,76	368,78		0,58
5	3	8	3,97	41	530,4	400,29	347,97		0,51
6	2,8	3,6	4,88	55	222,768	127,77	182,48		0,83

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III.2.1.2. 2^ème cas á = 70⁰

Les résultats obtenus sont reportés dans la figure III.2 et le tableau III.3.

Figure III.2. Schéma de calcul du facteur de sécurité

Tableau III.3. Calculs obtenus pour le 2^ème cas : á = 70⁰

Tranches	b= (m)	hi (m)	Al= (m)	á= (m)	W= (tf)	N= (tf)	T= (tf)	Fs^(f)	Fs^(B)
1	3	3,6	3,07	13	238,68	232,56	53,68	4,31	3,35
2	2	9	2,15	22	397,8	368,83	149,01		0,95
3	2	12,2	2,26	28	539,24	476,12	253,15		0,61
4	2	11	2,44	35	486,2	398,27	278,87		0,54
5	3	8,4	4,17	44	556,92	400,61	386,86		0,53
6	3	4	4,98	53	265,2	159,2	211,79		0,86

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III.2.1.3. 3^ème cas á = 80⁰

Les résultats obtenus sont reportés dans la figure III.3 et le tableau III.4.

Figure III.3. Schéma de calcul du facteur de sécurité Tableau III.4. Calculs obtenus pour le 3^ème cas : á = 80⁰

Tranches	bi (m)	hi (m)	Ali (m)	ái (m)	Wi (tf)	Ni (tf)	Ti (tf)	Fs^(F)	Fs^(B)
1	2	4,8	2,08	16	212,16	203,94	58,47	3,85	2,39
2	2	13,4	2,24	27	592,28	527,72	268,88		0,67
3	2	12	2,41	34	530,4	439,72	296,59		0,58
4	2	10	2,61	40	442	338,59	284,11		0,56
5	2	7,8	2,93	47	344,76	235,12	252,14		0,61
6	2,8	3,8	5,00	56	235,14	131,49	194,94		1,03

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Tableau III.5. Facteurs de sécurité obtenus pour tous les cas

á (°)		60	70			80
Fs^(F)		4,99	4,31			3,85
Fs^(B)		4,65	3,35			2,39
^6 ^5 ^4 ^3 ^2 ^1 ^0
					^Facteur de sécurité selon la ^méthode de Fellenius ^Facteur de sécurité selon la ^méthode de bishop

^{60 70 80}

^{Angles des talus des gradins} ( )

Figure III.4. Variation du facteur de sécurité en fonction de l'angle du talus des gradins pour le phosphate (D'après Fellenius et Bishop)

III.2.2. Calcul des facteurs de sécurité en fonction du changement de la hauteur du gradin

Un changement de la hauteur du gradin de 15 m à 20 m, les autres paramètres restent invariables.

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III.2.2.1. 1^er cas Hg = 15 m

Les résultats obtenus sont reportés dans la figure III.5 et le tableau III.6.

Figure III.5. Schéma de calcul du facteur de sécurité Tableau III.6. Calculs obtenus pour le 1^er cas : Hg = 15 m

Tranches	b= (m)	hi (m)	Äl= (m)	á= (m)	W= (tf)	N= (tf)	T= (tf)	Fs^(f)	Fs^(B)
1	3	3,6	3,07	13	238,68	232,56	53,68	4,31	3,35
2	2	9	2,15	22	397,8	368,83	149,01		0,95
3	2	12,2	2,26	28	539,24	476,12	253,15		0,61
4	2	11	2,44	35	486,2	398,27	278,87		0,54
5	3	8,4	4,17	44	556,92	400,61	386,86		0,53
6	3	4	4,98	53	265,2	159,2	211,79		0,86

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III.2.2.2. 2ème cas Hg = 17 m

Les résultats obtenus sont reportés dans la figure III.6 et le tableau III.7.

Figure III.6. Schéma de calcul du facteur de sécurité Tableau III.7. Calculs obtenus pour le 2^ème cas : Hg = 17 m

Tranches	bi (m)	hi (m)	Äli (m)	ái (m)	Wi (tf)	Ni (tf)	Ti (tf)	Fs^(F)	Fs^(B)
1	3	3,4	3,13	17	225,42	215,57	65	3,89	2,87
2	3	10,8	3,28	24	716,04	654,13	291,23		0,85
3	2	13,6	2,30	30	601,12	520,58	300,56		0,60
4	3	11,6	3,75	37	769,08	614,21	462,82		0,55
5	3	8,4	4,39	47	556,92	379,81	407,30		0,58
6	2,6	3,6	4,77	57	206,85	112,65	173,47		0,98

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III.2.2.3. 3^er cas Hg = 20 m

Les résultats obtenus sont reportés dans la figure III.7 et le tableau III.8.

Figure III.7. Schéma de calcul du facteur de sécurité Tableau III.8. Calculs obtenus pour le 3^ème cas : Hg = 15m

Tranches	bi (m)	hi (m)	Äli (m)	ái (m)	Wi (tf)	Ni (tf)	Ti (tf)	Fs^(F)	Fs^(B)
1	4	5	4,20	18	442	420,36	136,58	3,45	2,22
2	3	13,2	3,31	25	875,16	793,16	369,85		0,82
3	3	15,8	3,46	30	1047,54	907,19	523,77		0,63
4	4	13,2	5,07	38	1166,88	919,51	718,40		0,56
5	3	8,8	4,57	49	583,44	382,77	440,32		0,60
6	2,4	3,6	4,8	60	190,94	95,47	165,35		1,16

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Tableau III.9. Facteurs de sécurité obtenus pour tous les cas

Hg (m)		15	17		20
Fs^(F)		4,31	3,89		3,45
Fs^(B)		3,35	2,87		2,22
^5 ^4,5 ^4 ^3,5 ^3 ^2,5 ^2 ^1,5 ^1 ^0,5 ^0				^Facteur de sécurité selon la ^méthode de Fellenius ^Facteur de sécurité selon la ^méthode de bishop

^{15 17 20}

^{Hauteurs des gradins (m)}

Figure III.8. Variation du facteur de sécurité en fonction de la hauteur du gradin pour le
phosphate (D'après Fellenius et Bishop)

III.2.3. Interprétation des résultats analytiques Les résultats obtenus montrent ce qui suit :

Au niveau de la mine de phosphate de Kef-Essnoun, l'angle du talus des gradins existants varie de 65° à 75°, tandis que la hauteur des gradins varie de 15 m à 17 m.

Les résultats obtenus dans les graphes selon les méthodes analytiques de Fellenius et Bishop, indiquent que les talus des gradins sont stables et ne provoqueraient aucun glissement pour les paramètres adoptés par la mine, à savoir : Hg varie de 15 m jusqu'à 17 m et á varie de 65° jusqu`à 75° degrés.

La variation du coefficient de sécurité Fs en fonction de l'angle du talus (á) et de la hauteur du gradin est une fonction décroissante. Le coefficient de sécurité diminue quand l'angle du talus (á) et la hauteur du gradin augmentent.

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III.3. Etude Numérique

III.3.1. Disposition stratigraphique des couches du gisement de flanc nord-ouest de la mine de Kef-Essnoun

Figure III.9. Plan topographique actuel de la région de Kef-Essnoun (SOMIPHOS. 2021)

Figure III.10. Profil du site d'étude, coupe (01-01)

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Le gisement de flanc Nord-Ouest de la mine de Kef-Essnoun est composé de plusieurs couches en alternance. Pour pouvoir réaliser la modélisation selon les logiciels choisis, des coupes ont été réalisées le long du flanc Nord de Kef-Essnoun afin d'avoir les profils, avec les épaisseurs des différents faciès. La figure III.9 montre le plan topographique actuel de la région de Kef-Essnoun. Cette dernière est réalisée par le logiciel AutoCAD.

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Figure III.11. Profil du site d'étude, coupe (02-02)

Figure III.12. Profil du site d'étude, coupe (03-03)

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Notre étude sera consacré seulement pour la coupe (01-01), la figure III.10 est réalisée par le logiciel AutoCAD.

III.3.2. Etude de stabilité par le logiciel Géoslope III.3.2.1. Création des modèles

La coupe (01-01) (figure III.10) a été mise dans le logiciel Géoslope pour qu'on puisse commencer le calcul. La figure ci-dessous montre la disposition stratigraphique des couches du gisement de flanc Nord-Ouest de la mine de Kef-Essnoun selon le logiciel Géoslope.

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Figure III.13. Profil du site d'étude, coupe (01-01) (Géoslope)

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