Historique de la technologie des Surfaces Miners
La question que doit se poser tout chercheur est pourquoi ne pas utiliser notre savoir-faire en matière de fraisage d’asphalte pour le transposer sur l’exploitation de roches ? Cette idée a constitué le point de départ, au milieu des années 70, du développement d’une nouvelle méthode d’extraction plus rentable dans l’industrie des mines et des carrières, le Surface Miner. Le résultat fut une histoire à succès exceptionnelle, dans laquelle la firme Allemande Wirtgen, dès le début, joua un rôle primordial, ne cessant de pousser plus loin le développement de cette technique. Au fil du temps, des machines toujours plus grandes et aux rendements toujours plus élevés ont vu le jour dans nos services, s’adaptant progressivement aux besoins du marché. Si d’autres constructeurs n’ont pas réussi à s’imposer, la firme Allemande Wirtgen est le seul constructeur à être engagé en permanence depuis presque 30 ans dans le développement de machines hautement spécialisées dans ce domaine.
Les principes du rabotage des roches sont créés par différentes entreprises industrielles et d’exploitation minière dans les années 70.
1980 : À l’heure de la naissance du Surface Mining moderne, la firme Wirtgen développe un prototype inspiré des fraiseuses routières, le Surface Miner 3000 SM.
1983 : Dès la première machine officiellement vendue, le Surface Miner 1900 SM fait sa percée sur le marché.
1985 : Le premier Surface Miner de la génération des grandes machines, le 3500 SM également destiné à la taille des roches, est vendu aux États-Unis.
1988 : la firme Wirtgen présente le prototype d’un Surface Miner 2600 SM destiné à l’exploitation du charbon.
1989 : Lancement d’une version perfectionnée du Surface Miner 2600 SM pour l’extraction de roche calcaire.
1989 : Le 4200 SM, à ce jour le plus grand des Surface Miner, marque un jalon important. 1989 : Cette année-là, la série de modèles 2100 SM fête ses débuts avec le lancement d’une première version destinée au fraisage de roches.
1989 : Lancement de la fraiseuse de galerie, le Surface Miner 2600 SM, pour l’entretien des étages des mines souterraines.
1996 : La grande machine 3700 SM se prête aux travaux d’ouverture de tranchées et d’extraction de roche calcaire.
1999 : la firme Wirtgen développe le Surface Miner 2500 SM destiné aux travaux spéciaux sur les roches dures.
2000 : De conception modulaire, le Surface Miner 2200 SM offre de nombreuses possibilités d’application, ce qui en fait un engin multifonctions pour les roches tendres et de dureté moyenne.
Champ d’applications des Surfaces Miners
Le champ d’applications du surface miner est résume par l’organigramme ci-dessous : Les Surfaces Miners présentent des caractéristiques variées afin de répondre aux applications les plus diverses, c’est pourquoi; nous présentons ci-après les principaux types des Surfaces Miners en fonction de leur destination.
Surfaces Miner 2200 SM : Dans le domaine du fraisage de roches, le Surface Miner 2200 SM peut être utilisé pour l’extraction de minerais et pour les travaux de terrassement ou d’abattage des roches tendres et de dureté moyenne.
Surfaces Miner 2500 SM : Le Surface Miner 2500 SM a été spécialement conçu pour l’exploitation minière. Par sa construction, il put être transformé en fonction de l’application. Mission ininterrompue dans des roches tendres et de dureté moyenne.
Surfaces Miner 2600 SM : La fraiseuse de galerie est un engin spécial destiné à l’entretien des voies souterraines.
Surfaces Miner 4200 SM : Le Surface Miner 4200 SM a été spécialement conçu pour l’exploitation minière. Par sa construction, il peut être transformé en fonction de l’application. Mission ininterrompue dans des roches tendres et de dureté moyenne.
Les facteurs influençant la technologie de taille
La technologie de taille est le cœur de métier, C’est pourquoi nous ne cessons de perfectionner cette technologie et d’en optimiser les facteurs suivants:
Rendement de taille optimal; Longévité maximum des outils de taille (pics); Coûts d’exploitation réduits; Contrôle de la granulométrie du matériau taillé;
La technologie de taille du Surface Miner est principalement influencée par les paramètres suivants: Type de l’outil de taille (pic); Type du porte-outil; Nombre d’outils de taille sur le tambour (écartement des pics); Angle d’inclinaison des pics; Vitesse de rotation du tambour de taille; Profondeur de taille; Avance de la machine.
Choix de l’outil de taille (pic)
Le choix de l’outil de taille adéquat est un facteur décisif pour garantir un bon rendement de taille et une longévité maximum de l’outil de taille.
Les Surfaces Miner offrent des solutions à la fois économiques et écologiques pour les travaux d’extraction, de terrassement et de taille, la roche étant taillée, concassée et chargée en une seule opération. Avec le développement de la série de pics de 42 mm de diamètre le secteur Minier bénéficie désormais de l’expérience de longue date acquise dans le domaine des pics à douille de serrage.
La douille de serrage assure une fixation fiable du pic au porte-outil, tout en facilitant énormément le montage et le démontage des outils de taille.
La tige robuste offre une excellente résistance aux forces de cisaillement et aux chocs. La rondelle d’usure absorbe la majeure partie du phénomène d’usure.
Rendements de taille en fonction des caractéristiques des roches
Le rendement de taille, l’usure des pics et donc l’efficacité des Surfaces Miner dépendent dans une large mesure des caractéristiques mécaniques de la roche à tailler.
Afin d’évaluer le rendement de taille, l’usure des pics et la structure granulométrique, la firme Wirtgen utilise les paramètres suivants: Résistance à la compression uniaxiale (DIN 52105 ou réglementations similaires); Résistance à la traction par fendage (DIN 22024 ou réglementations similaires); Abrasivité (indice d’usure selon DIN 22021); Densité (pesage en immersion selon DIN 18125); Structure de la roche (nombre, écartement, direction et degré de cémentation des failles et fissures);
Les informations suivantes pourront vous être utiles en complément Les classes de sols (DIN 18300), La vitesse des ondes sismiques, RQD (désignation de la qualité des roches), Essai de résistance au point dur, Les travaux de concassage (p.ex. indice de broyabilité de Bond), Estimation de l’usure (selon Schimazek, ou Cerchar ), Module d’élasticité, Module de Young, La porosité et la Cohésion.
Table des matières
Introduction
Chapitre I. Etude bibliographique sur la technologie Surface Miner
Introduction
1.1. Historique de la technologie
1.2. Champ d’applications des Surfaces Miner
1.3. Plages de puissance et aptitude à la taille des différentes roches des Surfaces Miner
1.4. Technologie de taille
1.4.1. Les facteurs influençant la technologie de taille
1.4.2. Configuration du tambour
1.4.3. Choix de l’outil de taille (pic)
1.5. Rendements de taille en fonction des caractéristiques des roches
1.5.1. Structure des roches
1.5.2. Diagrammes des rendements de taille
1.5.3. Rendement effectif en fonction de la longueur de la zone de travail
Conclusion
Chapitre II. Renseignements généraux sur le gisement
Introduction
2.1. Géologie du gisement
2.1.1. Localisation, infrastructures et Géomorphologie Orohydrographie
2.1.2. Structure et géologie du gisement
2.1.3. Caractéristiques qualitatives et évaluation des réserves
2.2. Paramètres généraux et régime de travail de la carrière
2.3. Mode d’ouverture de la carrière de Ain-Touta
2.4. Système d’exploitation
2.4.1. Détermination des paramètres du système d’exploitation
2.5. Etude des processus technologiques miniers
2.5.1. Processus de forage
2.5.2. Processus de tir
2.5.3. Processus de chargement et de transport
Conclusion
Chapitre III. Étude du régime de fonctionnement du « Surface Miner 2500 SM » dans
les conditions de la carrière de Ain-Touta
3.1. Théorie de la technologie
Introduction
3.1.1. Caractéristiques techniques et géométriques de la machine 2500 SM
3.1.2. Construction et principe de fonctionnement de la machine 2500 SM
3.1.3. Méthodes de travail (système d’exploitation)
3.1.4. Chargement des matériaux abattus
3.1.5. Facteurs géométriques (Longueur de champ de travail)
3.1.6. Diagramme de production (rendement de taille) de 2500 SM
3.1.7. Type des pics du tambour de la machine 2500 SM
3.1.8. Transport de la machine 2500 SM
3.2. Partie expérimentale
3.2.1. Influence de la profondeur de la taille sur la vitesse d’opération
3.2.2. Influence des différentes duretés du calcaire sur le rendement
3.2.3. Influence de la vitesse de rotation du tambour sur le rendement
Conclusion
3.3. L’impact sur l’environnement
Introduction
3.3.1. Principe de fonctionnement du système de pulvérisation d’eau de la technologie du Surface Miner 2500 SM
3.3.2. Les avantages de la technologie du Surface Miner par rapport à la méthode traditionnelle
Conclusion
Conclusion générale et recommandations
