Auscultation de la digue Nord-Ouest du parc à résidus miniers no. 1 de Doyon dans une perspective d'évaluation de la stabilité pendant la phase de restauration

Suite à la découverte d'un nouveau gisement de minéralisation aurifère (à 2 km de la Mine Doyon), la Mine Westwood voudrait réutiliser le parc n°1 pour stocker des roches stériles. Mais, en aval de la digue Nord-Ouest (jugée critique en termes de stabilité tel que indiqué dans le rapport du plan de fermeture et restauration de la mine Doyon), se trouve un petit réservoir d'eau traitée (bassin de polissage). Il est donc important de connaître son état présent. Ce mémoire de maîtrise en génie minéral est consacré à l'auscultation de cette digue Nord-Ouest, à l'aide d'outils géophysiques, dans une perspective d'évaluation de sa stabilité pendant la phase de restauration en considérant l'impact de l'ajout de roches stériles dans le parc à résidus en amont. Les méthodes géophysiques de la résistivité électrique et de géoradar ont été utilisées pour investiguer la structure interne de la digue. Quelques modélisations numériques à l'aide SLOPE/W ont par ensuite été réalisées afin d'évaluer sommairement le comportement géotechnique de la digue selon différentes phases de remplissage. Les résultats de traitement d'images de géoradar démontrent une structure en couches qui est concordante avec l'interprétation des inversions de résistivité électrique. L'information provenant des forages géotechniques a été utilisée dans l'identification des matériaux utilisés dans la construction de la digue. Le changement vertical de résistivité à l'intérieur de la digue démontre une couche de faible résistivité en dessous de l'enrochement, puis la résistivité augmente en profondeur. Une hétérogénéité à l'intérieur de la couche de faible résistivité est aussi observée. Les résultats d'interprétation géophysique nous aident non seulement à estimer la composition des matériaux utilisés dans la construction, mais aussi à investiguer l'existence de zones de fracturation (ou de cavité) à l'intérieur de la digue. L'analyse sommaire de la stabilité de la digue effectuée à l'aide du code SLOPE/W (analyse par équilibre limite) montre que le facteur de sécurité obtenu est supérieur à la valeur minimale de 1,5 requise pour ce type d'ouvrage. Il a également été confirmé que les paramètres de résistance au cisaillement (la cohésion c' et l'angle de friction ') avaient un grand impact sur le facteur de sécurité calculé. En se situant du côté sécuritaire, il serait utile qu'avant toute opération de remplissage du parc à résidus n°1, que le bassin de polissage soit rempli en partie. Une surveillance des hauteurs piézométriques avant et pendant le remplissage du parc n°1 est également préconisée afin d'assurer la stabilité à long terme de la digue." et "

Abstract

Following the discovery of a new gold orebody (located 2 km from the Doyon Mine), Westwood Mine aims at reusing tailings storage facility (TSF) #1 for solid waste storage; but downstream of the Northwest embankment (considered critical in terms of stability as indicated in the report of the closure and restoration plan of the Doyon mine) is located a small treated (polishing) water pond. It is therefore important to know its present state. This Master's thesis in Mineral Engineering dealt with the auscultation of the Northwest embankment using geophysical tools with a view of assessing its stability during the restoration phase by considering impact of waste rock deposition in the upstream tailings facility. Geophysical methods of electrical resistivity and georadar were used for investigating the internal structure of the embankment. Numerical models were subsequently used to assess the geotechnical behavior of the embankment in different deposition situations. The image processing result of georadar clearly shows a three-layered structure: rock, tailings, silts and silty clays. The vertical resistivity change in the interior of the embankment is consistent with the interpretation of georadar indicating a multilayer structure. The lateral variability of the electrical resistivity corresponds to heterogeneity within each layer. As we cannot collect samples for the characterization of materials or more current measures, the geophysical interpretation results help us to estimate the composition of the materials used and the internal structure of the embankment based on the distribution of the resistivity. These results are finally validated by geological observation of geotechnical drilling on the embankment. The stability analysis using the SLOPE/W code shows that the safety factor obtained is well above the minimum recommended value of 1.5. It was also confirmed that the shear strength parameters (effective cohesion c' and angle of internal friction ') have an impact on the factor of safety. To be on the conservative side, it would be useful that before any operation of solid waste deposition in TSF #1, the polishing pond should be partly filled. Monitoring piezometric heights prior to and during Park #1 filling is also recommended for ensuring the stability of the embankment."