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Jr. Sabu Munung
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INTRODUCTION GENERALE
A la fin de nos recherches, nous avons pu constater que
l'écorce terrestre est une merveille divine et l'influence de l'Homme
sur la partie superficielle de cette écorce terrestre est très
importante, lorsque nous considérons par exemple les gigantesques mines
à ciel ouvert existant actuellement dans le monde. Quant à la
stabilité des talus des mines, elle reste une des questions principales
qui se pose lors de l'exploitation à ciel ouvert des gisements. Cette
stabilité des talus a une influence directe sur la
sécurité du travail dans la mine, les principes technologiques
d'exploitation, la profondeur totale de la mine, les problèmes de
drainage etc...
On ne peut donc pas sous-estimer le rôle
économique d'un problème de stabilité des talus. Avec la
profondeur très importante des mines modernes, un changement de l'angle
des talus de 3 ou 4° conduit à une modification des volumes des
travaux de découverte qui se chiffrent en millions de mètres
cubes. Par exemple, pour une profondeur totale de 300 m, l'augmentation de
l'angle de talus de 30 à 34° conduits à la diminution des
volumes des travaux de découverte de 11,2 millions de mètres
cubes par kilomètre de longueur de bord. Assez souvent (exemple de
nombreuses mines à ciel ouvert dans le monde) les angles des talus ont
été pris à 5-8° de moins que les angles critiques.
En tenant compte que certaines mines en exploitation
actuellement ont des bords mesurant des dizaines de kilomètres, on se
rend compte de l'importance économique fondamentale des estimations
correctes des angles de talus. D'autre part, des angles de talus trop
élevés peuvent conduire à la déstabilisation des
talus, au développement de glissements et d'écoulements sur les
bords de la mine. Ces accidents causent beaucoup des dégâts
matériels aux entreprises et gênent le cycle normal de
l'exploitation, sans oublier qu'ils peuvent être dangereux pour la vie du
personnel.
La définition des angles de talus qui assurent la
stabilité de l'exploitation demande une étude
détaillée de tous les facteurs géologiques et
géotechniques du massif à savoir: la lithologie, les conditions
tectoniques, les propriétés physiques et mécaniques des
roches, la fracturation du massif, la situation hydrogéologique, etc.
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L'état d'altération des roches est sans doute un
des facteurs principaux qui peut avoir une influence sur la stabilité
des massifs rocheux. D'une part, l'existence d'un profil d'altération
dans la partie supérieure du massif rocheux impose des conditions
particulières pour le calcul de la stabilité des talus. Il faut
tenir compte de la profondeur du profil d'altération et de la
dégradation des paramètres mécaniques et physiques des
roches altérées. D'autre part, l'altération des roches est
un processus permanent et donc il y a lieu d'en tenir compte durant
l'exploitation minière (qui peut parfois durer cent ans et plus). Il
faut prévoir la modification de l'état du massif et, par
conséquence, la modification des conditions de stabilité. En
plus, quand l'exploitation s'arrête, la fosse reste ; elle n'est pas
toujours correctement profilée et aménagée, et elle subit
dans tous les cas l'influence de l'altération des roches dans les talus.
Ces deux derniers points posent le problème de la prévision
à long terme de la stabilité des talus.
C'est là qu'intervient le calcul de la stabilité
des talus qui est destiné à prévenir les incidents,
c'est-à-dire à trouver la pente à donner à un talus
pour qu'il présente un certain degré de sécurité
vis-à-vis du gisement. Ainsi, il est aujourd'hui courant de
réaliser, pour des grands projets des analyses par
éléments finis pour vérifier la stabilité d'un
ouvrage en interactions avec son environnement, pour contrôler les
valeurs de déplacements admissibles et d'aider au dimensionnement des
structures. En pratique, les logiciels de calcul par éléments
finis sont devenus des outils pour l'ingénieur, au même titre que
les méthodes de calcul traditionnelles de la mécanique des
roches.
Dans le cadre de ce travail le but serait premièrement
celui de déterminer la répartition spatiale de toutes les
discontinuités levées sur terrain, leurs directions
préférentielles ainsi que leurs caractéristiques, les
plans de glissement potentiels, les propriétés mécaniques
des roches, d'analyser et de calculer la stabilité des talus de la mine
de BANGWE par la méthode analytique grâce aux résultats de
l'analyse structurale et des études géomécaniques et
d'évaluer le degré de fiabilité de dimensionnement
géomécanique des talus de la mine de à ciel ouvert BANGWE
sur base des modèles conçus et qui sont couramment
utilisés.
C'est pour cette raison que nous avons intitulé notre
sujet : «Etude de la stabilité et
caractérisation géomécanique des roches dans la mine
à ciel ouvert : cas de la mine à ciel de BANGWE (BOSS
MINING)».
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Pour atteindre notre objectif, nous avons subdivisé
notre travail en six chapitres dont le premier traitera sur les
généralités, le deuxième sur
caractéristiques géologiques et étude de
l'altération des roches du massif, le troisième sera
consacré à l'étude géostructurale, le
quatrième chapitre s'articulera à l'étude
géomécanique des roches et le cinquième traitera sur
l'analyse de la stabilité de talus dans les mines à ciel ouvert
et le sixième chapitre parlera sur la conception géomecanique des
talus des mines.
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