Résumé

La conception sécuritaire des excavations souterraines requises pour l’exploitation minière nécessite une bonne connaissance de l’état des contraintes naturelles du massif rocheux.

À ce jour, la seule façon de connaître ces contraintes avec une justesse acceptable consiste à réaliser des mesures in situ. Or, les techniques de mesure de contraintes couramment utilisées dans les mines du Québec se heurtent à des limites importantes sur le plan de la fiabilité et de la précision, ce qui laisse toujours planer un doute sur la validité des résultats obtenus, exposant par le fait même les travailleurs miniers à des risques potentiels difficiles à évaluer à la suite d’un relâchement local des contraintes.

Les techniques de mesure de contraintes les plus couramment utilisées dans les mines québécoises font appel au principe de récupération lors duquel des déformations mesurées à la paroi de sondages au diamant à la suite d’un relâchement local des contraintes, sont transformées en contraintes à l’aide de modèles de calcul plus ou moins sophistiqués. Pour toutes ces techniques, les déformations récupérées sont obtenues en faisant la différence entre une lecture initiale (avant le relâchement de contraintes) et une lecture finale lorsque les contraintes locales sont entièrement relaxées. Jusqu’à tout récemment, il en allait de même pour la technique du doorstopper modifiée, développée à Polytechnique Montréal. Les deux chercheurs principaux viennent toutefois de mettre au point une méthode novatrice basée sur l’approche du problème inverse, par laquelle l’évolution des déformations au point de mesure pendant le relâchement des contraintes est estimée par la méthode des moindres carrés, en utilisant l’ensemble de la courbe de récupération obtenue lors d’une mesure avec un appareil qu’ils ont mis au point il y a une vingtaine d’années.

La méthode proposée dans ce projet change radicalement la façon dont peuvent être interprétées les mesures de contraintes, non seulement à l’aide du doorstopper modifié, mais avec l’ensemble des techniques basées sur le principe de récupération. Ce changement n’exige aucun coût supplémentaire par rapport aux approches utilisées aujourd’hui.

Avec ces nouveaux outils, l’ensemble des entreprises minières québécoises a accès à des équipements et à des modèles d’interprétation parmi les plus performants au monde pour la mesure des contraintes in situ. La combinaison d’un appareillage de terrain à la fine pointe des progrès en électronique et d’un nouveau modèle d’interprétation faisant appel à l’ensemble des données obtenues lors d’une mesure, permet une amélioration considérable de la qualité des résultats obtenus, augmentant ainsi la sécurité des travailleurs miniers.