Projet Sarvisto Graphite – conception d'une mine à ciel ouvert pour une demande de concession minière

Client et contexte

Vous connaissez peut-être cette situation:

• Vous conseillez le propriétaire d'un gisement de graphite à haute teneur dans le nord de la Suède.
• Vos géologues ont fourni une ressource minérale conforme à la norme PERC et vous devez maintenant démontrer l'existence de perspectives raisonnables d'exploitation économique éventuelle.
• Vous devez traduire ce travail en une conception claire de la mine à ciel ouvert, un concept de transport et des chiffres de teneur et de tonnage pour une demande de concession d'exploitation (minière).

À Sarvisto, le propriétaire avait confirmé l'existence d'une importante ressource de graphite au nord de Pajala et souhaitait démontrer comment cette ressource pouvait être exploitée à ciel ouvert à l'aide d'une flotte réaliste de camions et de pelles mécaniques et d'une usine de traitement située à plusieurs kilomètres de là.

Défi

À ce stade, votre principal défi consiste à combler le fossé entre le modèle géologique et un plan minier auquel les régulateurs peuvent se fier. Dans la pratique, cela signifie répondre à des questions telles que:

• Quelle est la base de conception raisonnable pour la géométrie des gradins, les pentes de la fosse et les inclinaisons des rampes, compte tenu des premières informations géotechniques?
• Quelles sont les tailles de camions et d'excavatrices adaptées à votre objectif de production et à la géométrie de la fosse, et qu'est-ce que cela signifie pour la largeur des rampes et les bermes de sécurité?
• Comment les matériaux seront-ils transportés entre la fosse et l'usine de traitement située à plusieurs kilomètres, et quels temps de cycle de transport devez-vous prévoir?
• Combien de tonnes de minerai de graphite et de déchets allez-vous extraire banc par banc, au-dessus d'une teneur limite définie?

Vous avez besoin de réponses cohérentes à ces questions afin d'étayer à la fois l'inventaire des ressources minérales et la demande de concession minière.

Approche

Du modèle de ressources à la conception de la mine à ciel ouvert

Le point de départ à Sarvisto était le modèle de blocs 3D du gisement de graphite et l'optimisation de la mine à ciel ouvert réalisée dans le cadre des travaux de Gosselin Mining AB. Sur cette base, une conception pratique a été définie pour la mine à ciel ouvert:

• Hauteur des gradins et angle de la paroi adaptés au forage et au dynamitage prévus pour la production.
• Largeur des gradins de réception et angle de pente global conformes aux informations géotechniques préliminaires.
• Pente de rampe ciblée à 10 % pour équilibrer la sécurité, la productivité et les opérations hivernales.
• Largeur minimale d'exploitation pour permettre un fonctionnement sûr de la flotte d'excavatrices et de camions sélectionnée.

Cette base de conception vous a permis de passer d'une coque de fosse théorique à une géométrie de fosse à ciel ouvert réalisable qui pouvait être illustrée et défendue dans la documentation de la concession.

Concept d'équipement et hypothèses de transport

Pour soutenir votre stratégie de production, un concept de camion-pelle a été développé autour des éléments suivants:

• Une grande chargeuse frontale ou pelle travaillant sur des bancs de 10 m.
• Des camions miniers rigides de 90 tonnes comme unité de transport de base.
• Des vitesses typiques en montée et en descente sur des rampes de 10 %, permettant d'estimer les temps de cycle.
• Des dimensions de la route de transport et des bermes de sécurité adaptées à la largeur des camions et à la taille des pneus choisis.

En utilisant ces hypothèses, vous obtenez des temps de cycle de transport réalistes pour l'itinéraire entre la fosse et l'usine de traitement, et vous pouvez déterminer le nombre de camions nécessaires pour atteindre un objectif de production annuel de graphite.

Conception détaillée de la fosse et de la rampe

Une fois la conception et l'équipement définis, la fosse à ciel ouvert de Sarvisto a été aménagée banc par banc:

• Le fond final de la fosse a été choisi à l'altitude la plus basse offrant encore un espace de travail suffisant pour la flotte.
• Une rampe continue a été conçue depuis le fond de la mine jusqu'à la surface, avec des sections à voie unique en profondeur et des sections à double voie près de la surface.
• Les crêtes et les pieds des gradins ont été ajustés afin que la mine suive la forme optimisée tout en conservant les profils de pente souhaités.
• Des vues en plan et en coupe ont été générées afin d'illustrer la géométrie finale de la fosse pour les autorités et les parties prenantes.

Le résultat est une description visuelle et numérique claire de la manière dont le gisement de graphite de Sarvisto peut être exploité à ciel ouvert.

Rapport sur la teneur et le tonnage pour le dossier de concession

Enfin, la conception de la mine à ciel ouvert a été combinée avec le modèle de blocs pour calculer:

• Les tonnages de minerai et les teneurs moyennes en graphite au-dessus d'un seuil défini.
• Les tonnages de déchets dans l'enveloppe finale de la fosse.
• La répartition par gradins du minerai et des stériles afin de faciliter la planification au niveau de l'étude suivante.

Ces résultats sont directement intégrés à la demande de concession minière et viennent étayer les perspectives raisonnables d'extraction économique éventuelle qui sous-tendent la déclaration de ressources.

Résultats et valeur

Pour un projet comme Sarvisto, ce travail vous apporte:

• Une conception défendable de la mine à ciel ouvert qui est clairement liée à votre modèle géologique et à l'optimisation de la mine à ciel ouvert.
• Un concept transparent d'équipement et de transport que les régulateurs et les parties prenantes peuvent comprendre.
• Des chiffres sur la teneur et le tonnage qui indiquent la quantité de graphite et de déchets que vous prévoyez d'extraire dans la mine conçue.
• Des données techniques qui peuvent être réutilisées et affinées dans de futures études de préfaisabilité ou de faisabilité.

Dans le cas de Sarvisto, la conception de la mine à ciel ouvert et la documentation à l'appui ont constitué un élément important de la demande de concession minière et ont contribué à démontrer comment la ressource en graphite à haute teneur peut être exploitée de manière responsable à Pajala.