Lorsqu’un gisement devient suffisamment bien défini, une décision importante doit être prise : faut-il l’exploiter à ciel ouvert ou sous terre ?
La profondeur du minerai influence évidemment le choix, mais elle ne suffit pas. La forme du gisement, sa teneur, la qualité de la roche, les coûts et les contraintes environnementales doivent aussi être analysés.
La géométrie du gisement
Un gisement large, continu et situé près de la surface se prête souvent bien à une exploitation à ciel ouvert.
À l’inverse, un gisement profond, étroit ou fortement incliné peut être plus adapté à une mine souterraine. Les galeries permettent alors de suivre la minéralisation avec davantage de précision.
La profondeur donne donc une première indication, mais la géométrie complète du gisement reste déterminante.
La quantité de stériles à déplacer
Dans une mine à ciel ouvert, il faut retirer la roche située au-dessus et autour du minerai.
Plus la fosse devient profonde, plus le volume de stériles à déplacer peut augmenter. Le ratio entre les stériles et le minerai devient alors un facteur important dans la rentabilité du projet.
Une fosse peut sembler simple à développer au départ, mais perdre son avantage économique lorsque les travaux de décapage deviennent trop importants.
Les coûts d’une mine souterraine
Une mine souterraine permet généralement une extraction plus sélective. Elle peut réduire la quantité de roche stérile extraite et suivre plus précisément certaines zones minéralisées.
Cependant, elle exige des infrastructures complexes : rampes, puits, galeries, ventilation, soutènement et gestion de l’eau.
Les coûts d’exploitation sont donc souvent plus élevés. Le minerai doit produire une valeur suffisante pour absorber ces dépenses.
La teneur et la dilution
Une mine à ciel ouvert peut parfois traiter des teneurs plus faibles grâce à des volumes élevés et à un coût par tonne généralement inférieur.
Une mine souterraine peut être plus sélective, mais sa rentabilité dépend fortement de la teneur du minerai et de la dilution.
Il ne faut donc pas analyser la teneur seule. La récupération minière, la récupération métallurgique et la quantité de stériles mélangée au minerai doivent aussi être considérées.
Les conditions géotechniques
La stabilité de la roche influence directement la conception de la mine.
À ciel ouvert, une roche fragile peut obliger à réduire l’angle des parois, ce qui élargit la fosse et augmente le volume de stériles.
Sous terre, de mauvaises conditions peuvent demander davantage de soutènement, de remblai ou de travaux de sécurisation.
Les données géotechniques et hydrogéologiques sont donc essentielles avant de retenir une méthode d’exploitation.
L’empreinte environnementale
Une mine à ciel ouvert occupe généralement une superficie plus importante et transforme directement le paysage.
Une mine souterraine peut réduire l’empreinte visible, mais elle nécessite tout de même des routes, des installations, des aires d’entreposage et des infrastructures de traitement.
Le choix doit donc tenir compte de l’ensemble du projet, et non seulement de l’excavation principale.
Parfois, les deux méthodes sont utilisées
Certains projets commencent par une exploitation à ciel ouvert, puis passent sous terre lorsque la fosse atteint sa limite économique.
Cette approche peut permettre d’extraire rapidement les zones près de la surface, tout en conservant l’accès aux prolongements plus profonds du gisement.
La transition doit toutefois être planifiée dès les premières études.
Comment prendre la bonne décision ?
Il n’existe pas de méthode universellement supérieure.
Une mine à ciel ouvert peut être avantageuse pour un gisement large et près de la surface. Une mine souterraine peut être préférable lorsque la minéralisation est profonde, étroite ou de plus forte teneur.
La meilleure option est celle qui correspond à la géométrie du gisement, aux conditions du terrain, aux coûts du projet et au niveau de risque acceptable.
Un projet minier à évaluer ?
P.J Lafleur Géo-Conseil accompagne les entreprises minières et d’exploration dans l’interprétation des données, la modélisation géologique, la validation des modèles et l’estimation des ressources minérales.