Quel est le rôle du géologue dans une exploitation minière ?

Exploitation Minière : définition, rôle du géologue

 

Définition

Une mine[1] est  une unité de production industrielle dont la particularité est d’être alimentée par un fournisseur en matière première un peu particulier : un gisement.

La régularité de production, qui s’impose à toute unité industrielle, se traduit, en mine, par un impératif de régularité sur le flux de matière première alimentant des organes de transformation du site minier : manutention, minéralurgie, métallurgie, commercialisation,... Toute exploitation est donc soumise à deux impératifs à court terme :

  • Assurer la productionTexier Alice Monnaie Fermeture À Gamme Éclair Chez Porte La De VUpSMz, c'est-à-dire sortir un tonnage de produit donné par unité de temps.
  • Assurer la qualité, c'est-à-dire respecter des spécifications physiques et/ou chimiques imposées à ce produit par sa transformation.
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 Ces deux impératifs à court terme se doublent d’un impératif à long terme : répondre aux deux premiers aussi longtemps que c’est possible.

Or, le produit alimentant le processus de transformation n’existe pas naturellement dans le sous-sol. Il doit être « fabriqué » par mélange entre des minerais[2] pourvus de qualités complémentaires. Le schéma ci-dessous montre le cas très simple du mélange entre deux types de minerais : le pauvre et le riche.  

 

Ce modèle de fabrication d’un produit par mélange de minerais est assez général et s’applique même à des cas où les contraintes de régulation de production sont pourtant jugées assez faibles[3].

 Le rôle du géologue est de guider l’exploitant pour l’aider à atteindre ses objectifs. A cet égard, on distingue deux types de gisements :

  • Les gisements ouverts pour lesquels le gisement est identifié au fur et à mesure de  l’avancement de son exploitation. La réserve en minerai, qui doit être constamment renouvelée, est donc glissante.
  • Les gisements fermés pour lesquels le gisement est entièrement circonscrit au démarrage de l’exploitation. La réserve, qui désigne la quantité de minerai à exploiter jusqu’à la fin de la mine, est donc fixée au départ. Sa connaissance est cependant affinée en cours de production.

 

L’exploitation des gisements « ouverts » à réserve glissante

Il s’agit, par exemple, de gisements filoniens quasi-verticaux qu’il est impossible de reconnaître sur toute la hauteur minéralisée via des sondages inclinés de surface trop longs, trop coûteux et trop incertains. Dans ce cas, on ouvrirait une mine souterraine à investissement initial réduit et à coûts opératoires élevés sans tenir compte d’une réserve qui ne mesure que ce qui peut être reconnu depuis la surface.

Sur ce type d’exploitation, le géologue conduit des travaux de prospection pendant toute la vie de la mine de manière à constamment renouveler la réserve devant assurer les productions à venir.

La mine s’arrête quand elle n’est plus assez rentable au regard du prix du métal ou s’il n’y a plus suffisamment de réserve en vue. Ces deux raisons peuvent se rejoindre car un fléchissement de la rentabilité se traduit souvent par des coupes dans les budgets de prospection.

Quand le prix du métal augmente fortement, des investisseurs peuvent alors réamorcer le cycle minier en reprenant la prospection et retrouver des réserves importantes. Plusieurs exploitations peuvent donc se succéder sur les mêmes concentrations minérales.

Ces mines sont, en général, artisanales, très sélectives et sortent sporadiquement[4] des minerais à forte teneur en assez faibles quantités. En cours d’exploitation, la régulation du produit peut donc être assurée par des mélanges entre stocks de minerais. Pour cette régulation sur stocks, l’intervention d’un géologue est peu nécessaire : sa tâche est plus découvrir du minerai que de gérer des réserves ou des stocks.

 

L’exploitation des gisements « fermés » à réserve fixe

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Ces mines couvrent l’essentiel de la production minérale actuelle en tous types de métaux et matériaux. Il s’agit, par exemple, de grosses mines à ciel ouvert mettant en œuvre  plusieurs chantiers simultanément. Certains chantiers travaillent sur des fronts à forte teneur, d’autres sur des fronts à faible teneur et d’autres sont affectés au décapage des minerais à venir.

L’investissement et la réserve sont optimisés conjointement. Le projet est très stable au regard des fluctuations économiques car, dans la structure des coûts, l’investissement réalisé au départ est prépondérant par rapport aux coûts opératoires.   

Le gisement étant identifié au départ, le rôle du géologue n’est pas de découvrir de nouveaux minerais. Il est de gérer le défruitement de la réserve en terre[5] c'est-à-dire de veiller à éviter les ruptures de production pouvant découler du déficit en un minerai entrant dans la composition d’un produit.

Pour ce faire, le géologue intervient à court terme pour aider à fabriquer le produit en guidant l’exploitation sur les minerais accessibles à front. On parle alors de pilotage de production.

Il intervient aussi à moyen terme pour implanter les chantiers préparant à l’avance l’accès aux minerais qui seront requis pour les productions à venir. On parle alors de programmation d’exploitation.

Périodiquement, le géologue contrôle le gisement résiduel  en vérifiant que le défruitement réel ne conduit pas à une usure prématurée de la réserve. On parle alors de contrôle de la réserve.

 

Connaissance et sélection du minerai sur les  gisements « fermés »

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Sur les  gisements « fermés », beaucoup de mines sont sélectives et le gisement, porteur de la réserve, résulte de deux découpages du sous-sol définis au stade du projet d’exploitation :

  • Un découpage externe, qui est la fosse  à excaver.
  • Un découpage interne, qui prend la forme d’une consigne  de sélection entre  minerai et stérile définie par une coupure et une sélectivité[6].

 

De ce fait, le géologue doit en permanence concilier les objectifs de régulation avec le respect de la consigne de sélection qui garantit la réserve à long terme[7]. Pour ce faire, il gère, à la cadence imposée par l’exploitation, une connaissance du gisement qu’il affine sans cesse grâce à une information plus riche que l’information disponible à l’ouverture de la mine : observations à front, analyses de trous de tir, prises d’échantillons, sondages de pré-exploitation, etc..

 

Sur les exploitations sélectives, le géologue sera donc compétent en gestion de données, en estimation minière et surtout en organisation opérationnelle afin d’optimiser le traitement d’un flot continu d’informations diverses issues des sites d’extraction :

  • A court terme, il utilisera directement les données d’exploitation pour piloter et programmer la production.
  • A long terme, pour le contrôle annuel d’exploitation, il améliorera le calcul de la réserve récupérable par l’expérience acquise au cours de l’exploitation passée. 

 

En cours d’exploitation, le moteur essentiel de l’estimation du gisement est le récolement entre l’estimé et le réalisé. Dans ce contexte, le géologue a beaucoup moins recours à ses connaissances scientifiques qu’en prospection mais il fera tout autant appel à son sens du terrain pour expliquer les écarts prévus-réalisé et ainsi constamment améliorer ses pratiques.



[1] A l’instar des anglo-saxons nous utilisons le terme de mine pour tout type de matériaux qu’ils soient ou non concessibles au regard du code minier français.

[2] Il ne faut donc pas confondre minerai et produit.

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[3] Beaucoup de carrières de granulats fabriquent des produits (= le produit) par mélange (au moins dans le temps) entre des faciès (= les minerais) présentant des rendements différents. L’exploitation doit alors s’équilibrer dans le temps sur les différents minerais pour éviter la rupture sur un produit donné.

[4] Les chantiers au minerai sont rarement permanents.

[5] Le terme « Gestion de la réserve en terre » est un terme consacré utilisé jadis en France. La qualificatif « en terre » porte sur le mot « gestion ». Autrement dit, c’est le géologue qui « fabrique » le produit via une connaissance renouvelée du gisement in-situ par opposition à une fabrication sur masses de minerai circulantes.

[6] Dans le massif rocheux, les teneurs sont d’autant plus dispersées qu’elles sont mesurées sur des volumes de petite taille : c’est l’effet de support. De ce fait, plus la taille du volume unitaire de gisement supportant la sélection minière est faible, plus la mine est dite sélectiveTexier Alice Monnaie Fermeture À Gamme Éclair Chez Porte La De VUpSMz, c'est-à-dire plus elle récupère de métal à tonnage minerai donné. En contrepartie, les coûts opératoires sont plus importants sur une mine sélective que sur une mine qui l’est moins.

[7] Le respect de la consigne de sélection permet de rester conforme avec les modalités du découpage interne afférent au projet d’exploitation et ainsi garantit la réserve.

 

 

 

 

 

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