L'exploitation minière est la source des matières premières minérales extraites dans le monde entier. Les projets industriels et de construction ont besoin de ces minéraux et produits miniers. En outre, tout, depuis les voitures, les routes, les maisons, les lieux de travail, les ordinateurs et les téléphones portables, utilise d'une manière ou d'une autre des biens matériels ou des sous-produits miniers. En outre, la technologie de l'exploitation minière souterraine est une source importante de revenus pour de nombreux pays et un moyen essentiel de soutenir leur économie grâce à l'exportation des minéraux extraits.
Qu'est-ce que la technologie de l'exploitation minière souterraine ?
L'exploitation minière souterraine fait référence aux nombreuses méthodes souterraines d'extraction de minéraux, de métaux, de minerais et d'autres matériaux de la surface de la terre. L'extraction souterraine de roches dures et l'extraction de roches tendres sont les deux types de méthodes d'extraction souterraine. La première concerne l'extraction de minéraux durs comme l'or, l'argent, le zinc et le nickel, tandis que la seconde fait référence aux méthodes d'extraction de minéraux tendres comme le sel et le charbon.
L'exploitation minière souterraine comporte deux étapes principales : la recherche et la production. La première consiste à excaver les stériles pour accéder aux pierres précieuses, aux minerais et aux minéraux. Le dynamitage, le nivellement, la mise en place d'armatures et d'explosifs sont autant d'étapes du processus de développement minier.
D'autre part, l'exploitation minière de production est divisée en deux étapes : l'exploitation en trous courts et l'exploitation en trous profonds. L'exploitation par trous peu profonds est comparable à l'exploitation par développement en ce sens qu'elle implique l'extraction du minerai proprement dit. L'exploitation par longs trous consiste en de multiples excavations à l'intérieur du minerai ou sous sa surface.
Depuis l'avènement de l'ère numérique, aucun secteur n'a été épargné, et la technologie de l'exploitation minière souterraine ne fait pas exception à la règle. L'exploitation minière ayant un impact considérable sur l'économie des pays et la vie de millions de personnes, il était inévitable que des universitaires proposent diverses méthodes pour améliorer les processus miniers conventionnels à l'aide de la technologie, comme l'ont fait des entreprises telles que Newtrax. Voici quelques-unes des avancées techniques les plus significatives dans le domaine de l'exploitation minière souterraine :
L'IdO et l'exploitation minière
L'internet des objets, ou IdO, devrait permettre d'optimiser et d'améliorer les opérations minières bien plus qu'elles ne le sont aujourd'hui. En effet, l'internet des objets permet de collecter des quantités massives de données produites par les activités minières.
Ces informations peuvent être utilisées pour surveiller à distance les opérations, les rendant ainsi plus sûres, plus productives et plus durables. Les informations recueillies au cours des opérations minières peuvent être utilisées pour déterminer le temps d'attente des camions miniers (ce qui équivaut à un gaspillage de ressources), le temps nécessaire pour charger les matériaux dans les camions, l'ampleur de la maintenance nécessaire, etc.
L'internet des objets (IdO) est une nouvelle technologie de réseau basée sur la confluence des technologies sans fil, des systèmes microélectromécaniques (MEMS) et de l'internet, qui peut révolutionner le secteur minier en introduisant de nouvelles méthodes pour maintenir la sécurité et la production des mines.
La technologie consiste à utiliser des dispositifs d'identification par radiofréquence (RFID) et des technologies de capteurs pour créer des identifiants uniques pour les machines, les flottes et les personnes, ce qui leur permet de se déplacer et d'obtenir des données à travers un réseau sans avoir besoin de systèmes de communication entre humains ou entre humains et ordinateurs pour l'exploitation minière souterraine. La plateforme IoT peut améliorer la traçabilité et la visibilité de l'ensemble des opérations minières. Elle peut également permettre aux ordinateurs d'observer, d'identifier et de comprendre différents aspects des opérations minières sans intervention humaine, et d'automatiser et d'améliorer la maintenance et le fonctionnement des machines.
Cisco et d'autres entreprises de mise en réseau collaborent activement avec des partenaires industriels pour proposer des solutions basées sur l'IdO et adaptées au secteur minier.
L'exploitation minière intelligente
L'émergence de l'exploitation minière intelligente devrait révolutionner le secteur minier dans les années à venir. L'exploitation minière est contrôlée par un mélange de main-d'œuvre et de calculs mathématiques - les mines intelligentes devraient éliminer la main-d'œuvre du processus d'exploitation minière, optimisant ainsi l'ensemble du processus d'exploitation minière et le rendant plus rentable et plus efficace sur le plan énergétique. Une grande partie du travail dangereux que les gens effectuaient auparavant sera désormais effectuée par des machines qui travailleront selon un programme préétabli et qui seront automatisées.
Technologie blockchain et exploitation minière
La hausse des coûts et les préoccupations en matière d'efficacité ont incité l'industrie minière à mettre au point des techniques efficaces et durables qui remplacent ou complètent les processus miniers conventionnels. Une grande partie de cette efficacité provient de l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement minière, et la blockchain est un pas dans cette direction.
En utilisant la technologie blockchain dans les chaînes d'approvisionnement des processus miniers, on peut établir des réseaux de distribution transparents et instiller la traçabilité et la sécurité.
Technologies d'imagerie 3D
L'imagerie 3D a révolutionné l'exploration minière à grande échelle en termes de détection de proximité des systèmes miniers, et elle continue d'être prometteuse pour toute une série de nouvelles technologies. Bien que les études sismiques visant à étudier la géologie des sites miniers potentiels ne soient pas nouvelles, la technologie de l'imagerie 3D a considérablement accru l'efficacité de ces études.
Le balayage laser 3D est une nouvelle technique d'imagerie tridimensionnelle qui utilise la lumière laser pour collecter des données spatiales et permet aux géologues de créer des cartes géologiques en 3D en intégrant des données cartographiques de surface.
Bien qu'il soit largement utilisé dans d'autres domaines tels que l'ingénierie, la conception architecturale et les enquêtes médico-légales, le traçage de rayons en 3D est une méthode relativement nouvelle pour l'industrie minière. Les ingénieurs des roches, les ingénieurs des flux d'air, les responsables de la sécurité et ceux qui effectuent des relevés dans des zones minières dangereuses ou inaccessibles ont bénéficié de cette technique.
Forage automatisé
Les opérations de forage en surface peuvent être plus sûres et plus efficaces grâce à l'utilisation de systèmes de forage robotisés et téléopérés. Un système de forage téléopéré consiste en une station d'opérateur conviviale qui peut être installée sur diverses plates-formes mobiles reliées au réseau sans fil de l'appareil de forage.
Cette technique permet à l'opérateur de forer à une distance sûre sans avoir à s'approcher des zones dangereuses. Avec une photographie panoramique/zoom/inclinaison télécommandée pour la manipulation des tiges, le forage et les commandes de tramming diffusant des images en temps réel, des vidéos en temps réel et la communication de données, y compris tous les systèmes de contrôle de forage et l'état de l'équipement. Le système de suivi de la mine souterraine est affiché en permanence sur un écran graphique configuré au centre de l'opérateur. Il s'agit d'une méthode à la fois efficace et efficiente pour creuser des puits et des tunnels.
L'exploitation minière devient de plus en plus souterraine à mesure que les mines à ciel ouvert atteignent la fin de leur vie utile et que de nouveaux gisements de minéraux sont découverts dans les profondeurs. La construction de mines souterraines à l'aide d'équipements traditionnels de forage de puits et de tunnels s'est en revanche révélée techniquement difficile, coûteuse et longue. En revanche, elle s'est avérée techniquement difficile, coûteuse et chronophage.
Bactéries qui consomment du cuivre
Étant donné qu'il n'est pas rentable d'extraire certains contenus minéraux, ils seront laissés sur place. Les entreprises minières les éliminent généralement comme déchets ou les utilisent comme substituts pour d'autres opérations chimiques.
Cependant, les minéraux rares comme le cuivre prennent de la valeur et la récupération des minéraux à partir des résidus pourrait devenir économiquement réalisable à l'avenir. Vale, une société minière brésilienne, travaille avec l'université de Sao Paulo sur une nouvelle méthode potentielle pour extraire les minéraux de cuivre des résidus à l'aide de micro-organismes, ce qui révolutionnera la gestion des résidus et augmentera la production minérale si elle est étendue à d'autres minéraux. Cette technique révolutionnaire permettrait d'extraire des minéraux rares comme le cuivre, qui n'existe à l'état pur que dans 1% de chaque tonne de minerai extrait.
