L’hydrominage ou l’exploitation minière hydraulique a son histoire à l’époque de la ruée vers l’or en Californie au milieu du XIXe siècle, où il était utilisé pour laver des coteaux entiers à travers d’énormes écluses. Le processus était simple, de grands volumes d’eau à haute pression étaient alimentés par des buses (appelées moniteurs) pour créer des jets puissants qui couperaient les terrains à surface molle qui seraient ensuite alimentés par des boîtes d’écluses et permettraient d’éliminer l’or. Cependant, la destruction massive du terrain naturel ainsi que les énormes quantités d’eau nécessaires à son entretien ont conduit à son interdiction ou à une réglementation plus stricte.
De nos jours, l’hydrominage a connu une résurgence, avec l’augmentation des prix des produits de base et les progrès technologiques, les mines commencent à envisager le retraitement de certains de leurs anciens résidus à haute teneur.
Le processus contemporain est similaire, des moniteurs d’eau à haute pression sont utilisés pour « miner » les résidus et de grands canaux sont développés pour diriger les résidus maintenant remoulés vers un point commun. La suspension est ensuite pompée vers des installations de traitement où l’extraction peut avoir lieu.
Sous la forme d’une analogie avec l’exploitation minière régulière, considérez-le de cette façon. L’eau prend désormais la place de vos explosifs, les canons à eau prenant la place de votre équipement minier. Plutôt que les LHD, nous avons les canaux et les pompes transportant le minerai vers les points de soutirage ou, dans les cas d’exploitation hydroélectrique, la trémie à lisier. Ensuite, au lieu de camions et de routes de transport, nous avons des pompes et des tuyaux transportant le produit vers l’installation de traitement.
Alors, quelles sont les principales considérations lors de la conception d’une opération d’hydrominage?
Puissance
Comme mentionné ci-dessus, l’hydrominage consiste essentiellement à pomper de l’eau à haute pression pour effectuer l’acte d’exploitation minière. De plus, une fois les résidus remoulés, ils doivent généralement être pompés vers l’installation de traitement. Seulement ces deux opérations nécessiteront de grandes quantités de puissance de pompage. Il est donc extrêmement important de s’assurer que la conception minutieuse de la turbine et de la tuyauterie de la sélection de la pompe est effectuée pour s’assurer que les pompes sélectionnées conviennent au fonctionnement du système, présentent des pertes minimales et fonctionnent aussi près que possible de leur BEP. Compte tenu des volumes importants d’énergie consommée, même des améliorations marginales de l’efficacité peuvent se traduire par d’importantes économies opérationnelles tout au long de leur fonctionnement.
Eau
Autre que l’électricité l’autre élément clé de toute opération d’hydrominage est un approvisionnement important en eau. Plus vous avez de fronts de travail, plus vous aurez besoin de moniteurs et plus le volume global d’eau est important. Il est donc important d’avoir de grands volumes d’eau disponibles lors de l’opération, ainsi que d’avoir cette eau constamment réapprovisionnée. Le stockage peut prendre la forme de barrages et de réservoirs, mais plus le volume stocké localement est important, mieux c’est car il permet une capacité tampon. La conception des systèmes de réapprovisionnement en eau est également essentielle, et plusieurs sources et systèmes de secours doivent être pris en compte lors de la conception d’une installation d’hydrominage. L’eau est littéralement la pierre angulaire d’un système d’hydrominage et son épuisement entraînera une perte de production.
Compte tenu de l’importance de l’eau, il est également prudent de minimiser son utilisation tout en maintenant une efficacité opérationnelle élevée. Cela se fait en assurant une conception correcte du moniteur dès le premier jour. Un moniteur mal conçu nécessitera plus de volumes d’eau pour obtenir les mêmes performances que celui d’un moniteur correctement dimensionné.
Lisier
La mise en œuvre d’un système de transfert de lisier robuste et efficace est essentielle au succès du projet à long terme. La conception d’un système de pompage de boues pour l’hydrominage est un peu différente de celle d’un système conçu pour des opérations de processus régulières. La principale différence réside dans les propriétés irrégulières de la suspension à manipuler. Alors que dans la conception normale du système de boue de processus, il existe une cohérence relative dans la rhéologie et les paramètres physiques de la boue. Dans une installation d’hydrominage, ces paramètres peuvent varier considérablement. La boue qui atteint les pompes de transfert de boue pourrait avoir des densités différentes, des distributions de particules en fonction de l’endroit où les résidus actuels sont extraits. Cela signifie que toute conception de système de boue nécessitera une analyse de sensibilité beaucoup plus importante que celle normalement requise et que la conception finale du système doit gérer cette gamme de milieux.
Sécurité dans la conception
Lors de la conception d’un système d’hydrominage, la sécurité dans la conception doit être prise en compte tout au long du processus de conception et de développement. Comme la plupart des exploitations minières, le processus d’hydrominage comporte des risques inhérents qui doivent être atténués, notamment le pompage de grands volumes d’eau à des pressions élevées et le risque correspondant de rejet incontrôlé de cette énergie.
S’assurer que ces dangers sont clairement identifiés et atténués tout au long du processus de conception via des HAZOPS et des évaluations des risques de conception conduira à un fonctionnement et à une exploitation sûre.