Analyse du comportement géomécanique des remblais miniers dans des excavations souterraines inclinées

Les rejets miniers sont couramment utilisés comme matériau de remblayage dans les chantiers souterrains. Le remblayage des chantiers vise l'amélioration de la stabilité du massif rocheux, le contrôle de la dilution du minerai et une réduction du volume de rejets (roches stériles ou résidus miniers) entreposée en surface. Comme le premier rôle du remblai est le maintien d'un espace de travail sécuritaire, il faut par conséquent évaluer l'état des contraintes dans le remblai et celles exercées par le remblai sur les murs du chantier et les structures de support (telles les barricades). En général, les remblais miniers sont beaucoup moins rigides que le massif rocheux encaissant. Des contraintes de cisaillement se développent aux interfaces entre le remblai et le massif sous l'effet du tassement du matériau de remplissage. Ce transfert d'une partie du poids du remblai aux murs rocheux, appelé effet d'arche, dépend de nombreux facteurs, incluant la géométrie du chantier et les propriétés du remblai. Au cours des dernières années, beaucoup de travaux ont été menés afin d'évaluer les contraintes dans les chantiers aux murs verticaux. La distribution des contraintes dans les chantiers verticaux a été analysée en fonction des paramètres de résistance au cisaillement du remblai, des pressions interstitielles de l'eau et des conditions de remplissage. La majorité des chantiers remblayés sont toutefois inclinés et cela a une influence sur l'état des contraintes. Jusqu'à présent, relativement peu d'analyses tiennent compte de l'effet d'inclinaison des murs du chantier; cet aspect influence grandement l'ampleur des contraintes dans le chantier, comme le montrent les résultats présentés dans cette thèse. L'objectif principal de ce projet de doctorat est de développer une approche pour analyser le comportement géomécanique des remblais en interaction avec les parois rocheuses dans des chantiers aux murs inclinés. Les analyses sont basées sur des modélisations numériques effectuées à l'aide des codes de différence finies FLAC et FLAC3D. Les résultats numériques ainsi obtenus sont utilisés pour évaluer l'influence des paramètres de résistance mécanique (incluant l'angle de frottement interne) du remblai et la géométrie des chantiers (hauteur, largeur et inclinaison). Ces résultats montrent que l'effet d'arche dans les chantiers inclinés est généralement moins développé que dans les chantiers verticaux. Ces simulations illustrent également comment ces divers facteurs influencent la distribution des contraintes dans les chantiers inclinés