Planification stratégique d'une mine souterraine en tenant compte de l'incertitude géologique

La planification à long terme des projets miniers est marquée par de nombreux paramètres incertains. Parmi ceux-ci, l'incertitude géologique est considérée comme étant l'élément problématique principal étant donné qu'il est fréquemment la cause de l'échec d'un projet. Aussi, les coûts engendrés lors de la campagne de forage d'exploration sont faramineux et il est donc nécessaire de bien représenter, interpréter et surtout, utiliser les données recueillies. Conventionnellement, pour les opérations minières souterraines, une méthode d'estimation est utilisée pour reproduire un modèle de gisement, mais elle engendre la destruction d'informations précieuses telles que la variabilité et les valeurs extrêmes. C'est dans ce contexte que ce projet a pris forme, visant à intégrer l'incertitude géologique pendant la phase de planification stratégique minière. L'approche préconisée dans ce mémoire est l'optimisation stochastique. D'abord, l'objectif est de mettre sur pied un modèle mathématique permettant l'ordonnancement des activités minières souterraines en tenant compte de l'incertitude géologique. Il est démontré que cette méthode permet une meilleure gestion des risques géologique, c'est-à-dire qu'elle améliore l'exactitude de la prédiction des objectifs de production. Les résultats obtenus sont concluants puisqu'on obtient une augmentation de la valeur attendue du projet et que l'on note une diminution de l'écart entre les quantités des indicateurs de production par rapport aux objectifs. Toutefois, la taille de ce type de problème rend la résolution difficile. Les prochaines avenues de recherche devraient porter sur la considération des paramètres incertains du problème et sur le développement de stratégies d'accélération afin de diminuer le temps de résolution tout en maintenant la qualité de la solution.

Abstract

Long term mine planning is characterized by several uncertain parameters. Among these, geological uncertainty is the most critical due to its major impact on project feasibility. Indeed, an unexpected mine closure is frequently explained by an overvalued economic potential of the deposit. Furthermore, costs associated to exploration drilling are substantial and consequently, it is imperative to well represent, interpret and use the data collected. Conventionally, deterministic approaches are selected for underground mine planning where an estimated representation of the orebody is used. However, this type of reproduction leads to destruction of extreme values and misrepresentation of the grade variability. This context inspired the subject of this thesis, where, mainly, it aims to integrate and to manage risks related to geological uncertainty while optimizing long-term underground schedule. The selected approach is a stochastic optimization using a set of simulations corresponding to the deposit. First, the objective consists on developing a mathematical model for mine scheduling while considering geological uncertainty. It also aims for risk management regarding production targets. The method suggested is applied to a case study and results obtained are conclusive. Indeed, it leads to a significant increase of the project NPV and an improvement of risk management regarding production expectations. However, the large size of this problem made the resolution difficult and that is why, further studies should work on acceleration strategic without compromising the results quality.