II. Méthodes innovantes

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1 II. Méthodes innovantes
Remarque : pour gagner du temps et ne pas se disperser, on se focalise sur l’uranium , j’ai déplacé le transparent « Exemple de cigar lake » au moment ou on présente cigar lake Objectif : 15 minutes pour cette partie Exploitation de l’uranium : des gisements complexes qui nécessitent de nouvelles techniques

2 Mac Arthur River & Cigar Lake
Fort McMurray Chicoutimi Matagami Val-d’or Tadoussac Lac des Îles Métaux Niobium Graphite Goldex et Malartic Or Potasse Uranium Sables bitumineux Charbon Total Mac Arthur River Cigar Lake Hyper rapide : bassin de la Saskatchewan MINES ParisTech - 02/02/2011

3 Complexité des gisements d’uranium
Terrains friables Présence d’aquifères Présenter l’environnement géologique Présenter le contexte géomécanique (un socle pas mal mais sans plus, une couverture de très mauvaise tenue) Présenter l’environnement hydro-géologique (aquifère très puissant). Donc c’est compliqué Si on s’y intéresse quand même, c’est parce que cela vaut le coup… Calcul de la recette à la tonne Hautes teneur et valeur économique : Le kg d’U3O8 vaut 110 $ Gisements de Mac Arthur et Cigar Lake : teneur moyenne 17 % (d’ U3O8) Taux de récupération : η = 95 % Recette (par tonne de minerai) = 0.17 x 0.95 x 110 x 1000 = $ MINES ParisTech - 02/02/2011

4 Exemple de Mac Arthur et Cigar Lake
Profondeur (m) 530m 480m Teneur moyenne en U3O8 (%) 17% 17,1% Réserves prouvées (t de minerai) t t Réserves Mesurées t t Tonnage (t de minerai / j) 135 t / j 120 t / j Se contenter de donner les grands chiffres. Insister encore une fois sur la richesse du minerai, mais la faiblesse du tonnage. Même si vous ne parlez que de l’uranium, c’est l’occasion de dire ici qu’avec une flotte de plus de 100 camions dont un nombre important de 400 t de capacité, la mine de sable bitumineux de Suncor exploite ces mines en une seule journée! Grès MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: MacArthur River technical report 2010, Cigar Lake technical report 2010

5 Exemple de Mac Arthur Conduites pour remonter le slurry à la surface
Zone de broyage du minerai Zone de pompage du minerai Puit n°3 Puit n°2 Zone 4 Zone 3 Zone 1 Zone 2 Niveau 530 m Niveau 640 m Puit Principal Zone A Zone B Message essentiel : plusieurs petits corps minéralisés, et description sommaire des infrastructures de la mine MINES ParisTech - 02/02/2011

6 Méthodes d’abattage par alésage
Raise boring Minerai riche ; objectif de récupération à 100% Minerai TRES riche : radio-activité, pas d’hommes au contact du minerai Donc exploitation à distance, à l’aide de cheminée. Cheminées réalisées de 2 amnières différentes selon que l’on peut ou non accéder en haut. Si accès en haut OK, alors Raise Boring. Décrire la méthode, en s’appuyant sur les transparents suivants. Sources: MacArthur River technical report 2010 MINES ParisTech - 02/02/2011

7 Machine de forage et de réalisage
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8 Tête d’élasage MINES ParisTech - 02/02/2011

9 Méthodes d’abattage par alésage
Raise boring Le produit abattu va tomber en bas Sources: MacArthur River technical report 2010 MINES ParisTech - 02/02/2011

10 Méthodes d’abattage par alésage
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11 Où il est repris par un scoop télécommandé
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12 Méthodes d’abattage par alésage
Boxhole boring Si pas accès en haut, alors Boxhole Boring. Mieux expliquer qu’en décembre (pourquoi 2 galeries en bas) Sources: MacArthur River technical report 2010 MINES ParisTech - 02/02/2011

13 Méthodes d’abattage par alésage
Remblayage cimenté Problèmes Dilution Dureté de la roche (décrochage de la tête) Déviation d’un forage Sans déviation Forage = possibilité de deviation Déviation = perte de récupération (inacceptable ici) ou dilution Il est donc essentiel de bien maîtriser le forage Remarque : de manière plus générale, il faut insister sur le fait qu’à une richesse pareille, la productivité est un peu moins mise en avant que d’habitude (200 t/j = moins de 20 godets de scoops), mais la qualité du travail est essentielle. Cette qualité est aussi essentielle sur la tenue des terrains (ça donne la transition avec la partie congélation) MINES ParisTech - 02/02/2011

14 Congélation des terrains
Buts : Consolider le terrain Eviter les arrivées d’eau Détails techniques : Forages Injection de fluide froid Zone d’influence Problemes d’arrivee d eau Source : Jean-Félix Hubert 2010, Travail de fin d’études MINES ParisTech - 02/02/2011

15 Congélation de terrain
Exemple de MacArthur River MINES ParisTech - 02/02/2011

16 Congélation de terrain
Circuit primaire (usine) : -36°C, 50 bar Circuit secondaire : -30°C, 6 bar Coût annuel : 5,5 M US$/an (Chiffre d’affaire annuel : M$) MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: Rapport de stage d’option de Jean-Félix Hubert 2010

17 Congélation de terrain
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18 Schéma général d’exploitation
Sources: MacArthur River technical report 2010

19 Schéma général d’exploitation
MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: MacArthur River technical report 2010

20 Schéma général d’exploitation
Sources: MacArthur River technical report 2010

21 Exemple de Cigar Lake Historique : Début des travaux en 2005
4/06 : 1ère inondation 10/06 : 2ème inondation 8/08 : 3ème inondation 2/10 : fin du dénoyage Insister sur la différence avec Mc Arthur : aucun accès au-dessus possible. Des terrains mécaniquement moins bon que à Mc Arthur. Et insister sur les difficultés, qui illustrent le fait que les terrains sont mauvais, donc les différents incidents ci-dessous 04/2006 : inondation puit 2, réparé en 2009, congelé 10/2006 : inondation 465m, début de pompage en 07/2008, 08/2008  reinondation pendant le pompage vers 420m 02/2010 : pompé et réglé MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: Cigar Lake technical report 2010

22 Schéma d’exploitation Cigar Lake
MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: Cigar Lake technical report 2010

23 Jet boring Jet d’eau Pression 100 MPa Débit 60 m3/h Angle 65° Cavité
4,5 m de diamètre Capteur ultrasonique Capteur laser Tamisage Remblayage Procédé: Forage Abatage au jet d’eau + analyse de la cavité Remblayage au béton Production avec 2 machines de JB pour atteindre 120 t/jour* Ils ont prévu d’en acheter 4 On monte la tête du système en haut et commence à jet borer. Les joints du pipe font 1m de long. RFID tagging système pour connaitre la hauteur atteinte. + lwd (rayon gamma) La cavité formée est de 4m de diamètre (on peut monter jusqu'à 10m de diamètre). Le forage se fait depuis la profondeur 480 au lieu de % en forage. Due à la modification du plan d'exploitation suite aux innondations Angle du jet : 65 degrés avec l'horizontal. Le slurry tombe sur un réceptacle sur le la machine. Il pèse ce qui tombe puis le slurry est pompé dans une cuve sur la machine. MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: Cigar Lake technical report 2010

24 Jet boring Le béton doit résister à la force du jet car on va reexploiter autour et il doit rester en place pour assurer la stabilité du terrain. Le forage se fait depuis la profondeur 480 au lieu de % en forage. Due à la modification du plan d'exploitation suite aux inondations. Insister sur le fait qu’on congèle tout! MINES ParisTech - 02/02/2011 Sources: Cigar Lake technical report 2010