Analyse numérique visant l'évaluation du coefficient de pression des terres et des contraintes dans des chantiers remblayés au-dessus d'un pilier-dalle

Underground mines use more and more backfill to improve the ground stability and to reduce ore dilution. Backfilling also helps reduce the environmental impact of mines by returning a part of the mine wastes in the underground openings. Understanding the mechanical behavior of the backfill and in particular the variation of stresses in backfilled stopes, is one of the major concerns for mining engineers. Over the years, several analytical solutions have been proposed to evaluate the stresses within the backfill confined in mine stopes. Most of these solutions involve the earth pressure coefficient K. The determination of its exact expression is an important issue in order to get a good estimation of stresses in backfilled stopes. The existing solutions available up-to-date to determine the coefficient K can be classified into two categories: theoretical expressions (Rankine, Coulomb, Krynine, Handy) and empirical expressions (Jaky, Terzaghi, Caceres).

Résumé

Les mines souterraines font de plus en plus recours au remblayage minier pour améliorer les conditions de stabilité du terrain et pour diminuer la dilution du minerai. L'utilisation du remblai minier contribue également à réduire l'impact environnemental de l'exploitation minière en retournant une partie des rejets miniers dans les chantiers souterrains. L'étude du comportement mécanique du remblai et en particulier les contraintes dans le chantier, est l'une des préoccupations majeures pour les ingénieurs des mines. Au fil des années, plusieurs solutions analytiques ont été proposées pour évaluer les contraintes au sein du remblai confiné dans les chantiers miniers. La plupart de ces solutions impliquent le coefficient de pression des terres K. La détermination de son expression exacte est un enjeu important afin de pouvoir obtenir une bonne estimation des contraintes dans les chantiers remblayés. Les expressions existantes jusqu'à aujourd'hui pour déterminer ce coefficient peuvent être classifiées en deux catégories: expressions théoriques (Rankine, Coulomb, Krynine, Handy) et expressions empiriques (Jaky, Terzaghi, Caceres).