Évaluation numérique de la stabilité des chantiers : contraintes élastiques autour des chantiers et résistance nécessaire des piliers-semelles en remblai cimenté

L'industrie minière est un secteur important pour le Canada. Pour assurer un développement économique et durable, il est crucial de maximiser la récupération des ressources minérales, de minimiser l'impact sur l'environnement et de maintenir une production efficace et sécuritaire. Avec le développement des équipements miniers et la compétition internationale de plus en plus féroce, les mines ont tendance à utiliser des équipements de plus en plus performants, puissants et larges. Cependant, les dimensions maximales des ouvertures souterraines dépendent des conditions géomécaniques et doivent être adéquatement évaluées pour garantir la sécurité du personnel et des équipements. Dans la phase préliminaire d'un projet minier, cette tâche est souvent réalisée à l'aide de la méthode Mathews-Potvin qui exige la connaissance des contraintes induites autour des chantiers. Sachant que la méthode Mathews-Potvin est une méthode empirique, une estimation exacte des contraintes induites autour des chantiers n'est pas nécessaire.

Abstract

The mining industry is a crucial sector in the Canadian economy. To ensure an economic and sustainable development, it is important to maximize the recovery of mineral resources, minimize the environmental impact and keep an effective and safe production. To reach higher productivity, mines tend to use larger and powerful equipment, which requires larger underground openings. However, the maximum exposure dimensions of underground excavations are limited by geomechanical conditions and must be adequately estimated to ensure the safety of personnel and equipment. The Mathews-Potvin method is commonly used in the preliminary stage of a mining project as a starting point to determine the dimensions of underground openings. The application of the method necessitates the knowledge of the induced stresses around the openings. As the Mathews-Potvin method is an empirical method, an accurate estimation of the induced elastic stresses around the openings is not necessary. Nevertheless, no analytical, numerical or graphical solution is available to assess the induced stresses around typical excavations, which have two parallel inclined walls (usually called hanging wall and footwall), a horizontal back (roof) and a horizontal floor. Numerical modeling must be performed for each specific mining project. This limits the application of the Mathews-Potvin method in rock engineering because numerical modeling requires not only the availability of pertaining software and hardware, but also a qualified person to perform the numerical modeling.