Optimization of Underground Stope with Network Flow Method

La thèse présente une série d'algorithmes originaux visant à optimiser la géometrie de chantiers souterrains en 3D, typiquement pour la méthode d'abattage par sous-niveaux (ou méthode des longs trous). Les algorithmes proposés s'inspirent des méthodes efficaces d'optimisation ayant été développées pour les mines à ciel ouvert. La clé de l'adaptation de cette methode pour la méthode des longs trous est de reconnaître que la cheminée verticale (ou monterie), servant à initier un chantier, joue un rôle similaire à la surface dans les mines à ciel ouvert. Un système de coordonnées cylindriques est défini autour de la monterie. Les valeurs économiques des blocs dans ce système sont determinées à partir des données en forage. Les angles limites pour le toit et le plancher sont contrôlés par les liens entre les blocs en coupe verticale. La longueur de chantier est contrôle dans le plan horizontal, à l'aide de deux paramètres : 1) R, la distance horizontale maximale entre un bloc et la cheminée et 2) yR, la largeur minimale de l'enveloppe créée pour exploiter le bloc se trouvant à cette distance maximale. La hauteur du chantier est déterminée par l'extension de la monterie, laquelle limite aussi les liens dans le plan vertical. L'ensemble des liens et des blocs constitue un réseau. Le réseau est complété par deux noeuds fictifs, la source et le puits. En maximisant le flux partant de la source vers le puits, on identifie le chantier optimal. Le chantier obtenu est optimal cependant conditionnellement à la monterie étudiée (localisation et extension), la discrétisation adoptee et les liens représentant les contraintes de pentes. Le problème revient alors à determiner les paramètres de la monterie qui maximisent le profit. Pour ce faire, on utilise une méthode de type génétique permettant d'explorer des solutions variées et surtout de s'échapper d'optimums locaux. La méthode est appliquée sur plusieurs gisements et les résultats sont comparés à ceux de la méthode du chantier flottant ("floating stope"). La méthode proposée démontre sa supériorité sur ces exemples.