restauration de sites miniers - exploitation à ciel...

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Restauration de sites miniers -exploitation à ciel ouvertForum sur le développement minier en Abitibi-Témiscamingue, 9 avril 2011

Bruno Bussière, ing., Ph.D.Professeur

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Terminologie

Mine à ciel ouvert, halde de stériles et parcs à rejets

Aubertin et al., 2002

Bussière , 2007Aubertin et al., 2002

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Terminologie

Drainage minier acide : – Produit de l’oxydation naturelle

(chimique, électrochimique ou biologique) de minéraux sulfureux que l’on retrouve dans les matériaux rocheux exposés à l’air et à l’eau

– DMA = faible pH, concentrations en métaux lourds et en sulfates solubles élevées, grande concentration en solides dissous

– Peut aussi avoir du drainage neutre contaminé (DNC)

PyrrhotiteChalcopyrite


Chaire industrielle Poly-UQAT

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Terminologie

La restauration vise à remettre le site dans un état satisfaisant1

État satisfaisant :– Éliminer les risques inacceptables pour la santé et assurer

la sécurité des personnes– Limiter la production et la propagation de substances

susceptibles de porter atteinte au milieu récepteur et, à long terme, viser à éliminer toute forme d’entretien et de suivi

– Remettre le site dans un état visuellement acceptable– Remettre le site des infrastructures dans un état

compatible avec l’usage futur

1 Guide et modalités de préparation du plan et exigences générales en matière de restauration des sites miniers au Québec, MRNF, 1997.

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Objectif de la présentation

Contexte : Divers projets de mines à ciel ouvert en développement ou à l’étape de projet en A-TRépondre aux questions suivantes :1. Quelles sont les différences environnementales

entre une opération souterraine et à ciel ouvert?2. Comment peut-on restaurer les aires

d’entreposage de rejets et les fosses à ciel ouvert?

3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert?

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Environnement vs ciel ouvert

Consommation d’énergie – basée sur deux études pour MAC et NRC (Benchmarking the energy consumption of Canadian open-pit and underground mines)

– 3 mines d’or, 4 mines de fer et 2 mines de sable bitumineux– Ciel ouvert: 5 000 à 60 000 kWhe/ 1 000 t minées– Mines souterraines : 50 à

140 kWhe/ 1 000 t minées– Consommation d’énergie

totale fonction du type d’exploitation et du tonnage produit

– Forte production = forte consommation

Question 1. Quelles sont les différences environnementales entre une opération souterraine et à ciel ouvert?

kWhe/ 1 000 t2/3 à l’usine –ciel ouvert

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Environnement vs ciel ouvert Production de rejets– Production de stériles plus importante pour les mines à ciel

ouvert : va dépendre du rapport stériles/minerai (typiquement de 1:1 à 6:1) – fonction du prix – et du tonnage

– Rapport stériles/rejets > pour les mines souterraines


Production typique :2 000 à 8 000 t/j

Production typique: 4 000 à 100 000 t/j


Environnement vs ciel ouvert Hydrogéologie et gestion de l’eau

– Durant l’opération, il faut maintenir à sec les ouvertures. – L’impact sur l’hydrogéologie est plus important pour la mine

à ciel ouvert – rayon d’influence supérieur– La consommation d’eau est liée directement au taux de

production– Typiquement, 3 tonnes d’eau/tonne

de minerai traité– Heureusement, il est possible de

recycler une bonne partie de cetteeau

– Qualité d’eau dépendra du type de gisement – pas fonction du taux de production


Rapport du BAPE - projet Canadian Malartic

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Sommaire – Question 11. Quelles sont les différences environnementales

entre une opération souterraine et à ciel ouvert?– Les impacts sont fortement liés au taux de production– Les mines à ciel ouvert à fort volume génèreront plus de

rejets miniers (dont les poussières), consommeront davantage d’énergie et d’eau (le recyclage de l’eau peut réduire les impacts à ce niveau)

– Le rayon d’influence hydrogéologique de l’ouverture est plus important pour les mines à ciel ouvert

– Qualité d’eau n’est pas fonction du tonnage, mais du type de géologie

– Visuellement, l’impact des mines à ciel ouvert est plus important

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Restauration – aires d’entreposage Si pas de DMA ou DNC, simple revégétation DMA = 3 ingrédients Objectifs des méthodes de restauration : empêcher

l’interaction entre les 3 ingrédients – Vrai autant pour les mines souterraines qu’à ciel ouvert (même combat!)

Voir présentation du dernier Forum

+−+ ++→++ HSOFeOHOFeS 442272 24

2222

Question 2. Comment peut-on restaurer les aires d’entreposage de rejets et les fosses à ciel ouvert?

Inspirée d’Aubertin et al., 1995Mine Louvicourt

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Restauration – aires d’entreposage Mines à ciel ouvert = plus de stériles Si DNC ou DMA, difficile de restaurer des haldes à

stériles d’envergure – barrière à l’oxygène peu efficace On doit se rabatte sur l’eau


Particularités Nappe phréatique

basse Matériaux grossiers

hétérogènes Perméabilité à l’eau

et à l’air élevée


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Restauration – ouvertures L’ouverture peut être restaurée ou utilisée de différentes

façons1. Laisser le niveau d’eau monter dans l’ouverture2. Remblayer la fosse par les stériles miniers3. Utiliser la fosse pour stocker d’autres rejets miniers

générateurs de contaminants4. Trouver une autre utilisation à l’ouverture (plusieurs cas

à travers le monde) L’avantage de l’option 1:

– Peu coûteuse– Peut offrir un nouveau plan d’eau qui peut être aménagé (très

populaire pour les carrières en milieu urbain) – option 4 Plus de détails sur les options 2 et 3 dans ce qui suit


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Sommaire – Question 2

2. Comment peut-on restaurer les aires d’entreposage de rejets et les fosses à ciel ouverts?

– Les approches de restauration des rejets sont les mêmes si les rejets sont problématiques (vise à couper l’interaction entre l’air, l’eau et les rejets)

– Les haldes à stériles d’envergure sont plus difficiles à restaurer (si DMA ou DNC)

– L’ouverture peut être laissée vide, être remplie par des stériles ou être utilisée à d’autres fins (minières ou autres)

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Restauration – ouverturesRemblayer la fosse par des stériles miniers Avantages :

– Réduit l’empreinte sur le territoire des haldes à stériles, sans totalement l’éliminer (en raison du foisonnement)

– Peut permettre de contrôler la génération de contaminants (si les stériles ne contiennent pas trop de produits de réaction)

– Réduit les impacts visuels– Impacts économiques prolongés

Désavantages :– Prolonge les opérations sur le site (production de CO2, de

poussières, de bruit)– Peut contaminer les eaux souterraines si des contaminants sont

relargués (voir diapositives suivantes) – cas lorsque les massifs sont fracturés

– Approche coûteuse

Question 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert?

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Restauration – ouverturesRemblayage par des stériles miniers contaminés peut mener à la contamination des eaux Cas 1 – massif non fracturé Cas 2 – massif fracturé


Ben Abdelghani et al. 2009

• Contexte climatique similaire à celui de l’Abitibi

• Mine à ciel ouvert (nickel) entre 1988-91 & 1994-98

• 6,4 Mt de stériles qui génèrent des effluents acides

• Stériles retournés dans la fosse pour des fins de contrôle du DMAMEND

Restauration – ouvertures


Whistle mine

Whistle Pit, Vale

MEND

MEND

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Restauration – ouvertures Lorsque l’ouverture est terminée, elle peut être réutilisée

pour le stockage de résidus (surtout rejets de l’usine) Pour limiter l’interaction entre les rejets et

l’environnement, on peut utiliser le concept de l’enveloppe poreuse (utilisée entre autres dans les mines d’uranium de la Saskatchewan)


Belfadhel, 2000

Rabbit Lake

Rabbit Lake, CAMECO

Rabbit Lake, CAMECO

Rabbit Lake, CAMECO

Enveloppe poreuse

Restauration – ouvertures


MEND

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Sommaire – Question 3


– Le remblaiement des fosses a certains avantages environnementaux, mais aussi certains inconvénients

– Il faut prendre en compte l’ensemble des impacts avant de prendre une décision (cas par cas)

– La fosse à ciel ouvert peut également être une alternative intéressante pour le stockage de rejets de concentrateur (ne pas écarter cette alternative trop vite)

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Conclusion Plusieurs mines à ciel ouvert ont déjà été en activité

en Abitibi (Doyon, Selbaie, Bousquet, Galen, etc.) Ce qui est nouveau, c’est le taux de production des

mines en développement ou à l’étape de projet Les impacts environnementaux sont étroitement liés

à ce taux de production (énergie, eau, volume de rejets, etc.)

Les défis associés à la restauration des sites sont donc amplifiés (aires d’entreposage et fosse)

Un paramètre clé : le potentiel de contamination des rejets produits (une plus petite mine peut être plus problématique qu’une plus grosse si DMA)

MERCI DE VOTRE ATTENTION

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