Tectonique de la carrière de Mansadalla

Contexte géologique du gisement

Les affleurements de dolérites du secteur de Mansadalla appartiendraient à la suite intrusive de Linkékountou recoupant les formations du groupe de Niokolo-Koba (Théveniaut et al, 2010). En effet cette suite affleure au NW du Parc National de Niokolo-Koba et à l’Est des cours d’eau Niokolo-Koba et Linkékountou. Ces intrusions apparemment distinctes sont probablement reliées en surface pour ne former qu’un seul corps. Elles forment des sils et dykes de composition etd’orientation variable; vers le NW on a une direction légèrement E-W et vers l’Est ces sils et dykes sont plus prononcés et de direction NS.
Près du contact sud, la suite intrusive est recoupée par un champ de dykes NS de composition dacitique de diamètre allant de 1 à 20 m. Une étude géochimique a révélé que les laves de Mansadalla ont des compositions d’andésites basiques et de rhyolites et présentent des enclaves basiques et sont recoupées par des sils basiques. Ces sils et enclaves basiques sont classés dans le groupe des laves tholéitiques (Fig. 31).
La suite de Linkékountou a été datée pour la première fois du panafricain par Villeneuve (1984).
Les études les plus récentes (2010) la situent à 634± 3 Ma et l’interprètent comme un âge de cristallisation magmatique.

Lithologie de la carrière de Mansadalla

Dans ce secteur les dolérites se présentent souvent sous forme de petits sils. Dans la carrière qui a fait l’objet de notre étude, elles affleurent en trois points (X=719234 ; Y=1468351, X=719189 ; Y=1468413, et X=719178 ; Y=1468443).
De dimension métrique à décamétrique, ces affleurements sont allongés dans la direction NS comme le montre la fig. 32.
Les dolérites sont mélanocrates avec une couleur verte sombre et de densité élevée; elles sont formées d’amphiboles aciculaires et de plagioclases subautomorphes, le tout inclus dans une matrice composée de pyroxènes.

Tectonique de la carrière de Mansadalla

Ces affleurements de dolérites de direction NS sont tous affectés par des mouvements tectoniques bien marqués. Les mesures structurales effectuées au niveau de ces affleurements révèlent deux types de fractures:
 des fractures primaires de direction N160, fortement pentées vers le Sud-ouest (N160- 70 SW ;
 des fractures secondaires orientées N090-70 N qui recoupent les primaires par un décrochement sénestre de faible rejet (3 cm).
Les fig. 33 et 34 illustrent les ces différents types de fractures.

L’abattage

Dans cette carrière, l’abattage est mené pour le compte de WATIC, producteurs de granulats.

Les techniques adoptées par MINEEX

La carrière de Mansadalla est une nouvelle carrière qui vient d’être ouverte, le tir d’ouverture par MINEEX a été réalisé à partir de 47 trous inclinés à 5° par rapport à la verticale disposés en trois rangées, avec un diamètre de forage de 83 mm, suivant une maille de 2,5 m de banquette et 2.5 m d’espacement. L’amorçage est un amorçage latéral, les charges sont étagées. Le concasseur produit les classes granulométriques suivantes: 0-5 ; 5-10 et 10-15 mm.

Le forage

Dans ce site le forage est réalisé à l’aide d’une foreuse roto-percutante de marque Ingersoll rand modèle Excel 660 III à marteau hors trous.

Les difficultés rencontrées lors du forage

Contrairement au calcaire de Pout, la dolérite est un intrusif basique très abrasive et résistant, ce qui va entrainer d’une part des difficultés lors du forage (forage plus lent) et d’autre part l’usure rapide des taillants.

Le minage dans la carrière de Mansadalla

Le type d’explosif

Les mêmes types d’explosifs sont utilisés mais l’utilisation du nitrate fuel (ANFO) est très réduite à cause de la présence d’eau dans les trous. Généralement on utilise des cartouches Explus de diamètre 60 et 70 mm.

La consommation spécifique

La quantité d’explosifs nécessaire pour abattre 1 m3 d’un éruptif est de 400 g et 500g pour les éruptifs les plus durs. La consommation spécifique dans cette carrière est de l’ordre de 689,73 g/m3 .
En calculant la consommation en termes d’énergie on obtient:
– ANFO : 27 sacs soit 715,5 Kg
– Explus 70 : 336 cartouches soit 705,6 kg
– Explus 60 : soit 193 cartouches soit 301,08 Kg
– Hauteur front : 8,5 m
– Nombre de trous : 47
– Maille : 6,25 m2
– Bourrage terminal : 2 m.
Le volume abattu est : 6,25×8,5 x 47 = 2497 m3
Calculons les énergies spécifiques :
-Energie spécifique en pied (Explus) : (4,8 Mj x 705,6)/2496 = 1,36 Mj/m3
-Energie spécifique en colonne (ANFO + Explus 60) : ((2,93 Mj x715,5)+(4,8 Mj x 301,08) / 2497= 1,42 Mj/m3
-Energie spécifique totale : 1,36 Mj/m3 + 1,42 Mj/m3 = 2,78 Mj/m3 . Cette énergie spécifique est nettement supérieure à celle utilisée habituellement pour abattre ce type de roche qui est de 1,1 à 1,3 Mj/m3 .
Les valeurs de consommation et d’énergie spécifiques ainsi obtenues sont calculées sur la base de tirs d’ouvertures, ce qui explique les valeurs très élevées. Donc pour la suite des campagnes de tir il serait très intéressant de revoir certains paramètres surtout le ratio E /B. En effet, l’utilisation de ratio E /B élevé s’avère dans de nombreuses circonstances plus efficace en terme de fragmentation que la mise en œuvre de maille serrée.
On pourra donc suivre le schéma suivant:
Avec le diamètre utilisé (83 mm) la baquette est : B = 40x 0.083 m = 3,32 m ;
Or 1 ≤ E/B ≤ 1,5 ; on sait que E/B proche de 1 va avoir tendance à produire des blocs et E/B proche de 1,5 produit une fragmentation plus fine, on peut prendre l’espacement E = 3,5 pour une fragmentation régulière. Ainsi on obtient un maillage de 3x 3,5 = 10,5 m2 au lieu de 6,25 m2 ce qui aboutit aux paramètres suivants : B = 3 m E = 3,5 m Avec ces paramètres on aboutit à une consommation spécifique de 410,56 g/m3 au lieu de 689,73 g/m3 soit une économie de 60% en explosifs.

Conclusion partielle

Au terme de cette troisième partie on peut retenir que :
– La nature géologique du massif rocheux influe largement sur les résultats d’abattage : la densité de fracturation entraine des difficultés de forage et une consommation excessive en explosifs ; la dureté quant à elle entraine l’usure rapide des pièces et une teneur élevée en argile va favoriser l’absorption de l’onde de choc engendrée par l’explosif;
– Les calcaires paléocènes affleurant dans la carrière de la SOCOCIM à Pout comportent plusieurs niveaux stratigraphiques avec une karstification importante en tête de front du palier supérieur ;
– Ces calcaires sont affectés par une tectonique cassante dont l’analyse révèle quatre familles directionnelle dont la plus régulière est orientée N020 à N025.
– L’analyse des résultats de sondages vient confirmer les niveaux stratigraphiques mis en évidence et des suggestions au niveau de la conception des plans de tir et les conséquences de la fracturation sont dégagées ;
– La dolérite exploitée à Mansadalla dans le Sénégal oriental appartient au super groupe des Mauritanides et précisément au groupe du Niokolo-Koba ; elle est affectée par deux structures tectoniques dont la deuxième a entrainé un décrochement senestre de faible rejet de la première. La présence d’eau dans les trous de forage a entrainé une réduction de l’emploi du nitrate fuel, une augmentation du maillage est en envisager.
– L’analyse des techniques d’abattage au niveau de la carrière de Lam-Lam suggère une utilisation d’un amorçage fond de trou au détriment d’un amorçage latéral, une augmentation de la hauteur de bourrage et modification des heures de tir.