De la sciure et du sable pour stabiliser les mines souterraines

Le remplacement partiel du ciment avec des substituts à base de sable pur ou même de sciure de bois pourrait réduire de façon marquée les coûts rattachés au remblai des galeries lors de l’exploitation de mines souterraines.

C’est la conclusion à laquelle est parvenu Babak Koohestani, nouveau docteur en Sciences de l’environnement de l’UQAT, lors de sa soutenance de thèse, le 20 juin 2016. Celui-ci a évalué la performance mécanique et économique de divers additifs pour la préparation des remblais en pâte cimentés (RPC).

Comme son nom l’indique, ce produit sert à remplir les galeries lorsque celles-ci ne sont plus utilisées. En plus de garantir la stabilité du sol lors de l’exploitation, il permet aussi de réduire l’empreinte écologique de la mine puisque les résidus miniers entrent dans sa composition, en étant mélangé avec de l’eau et un agent liant.

«Cet agent est généralement constitué de ciment, qu’on utilise seul ou mélangé avec des additifs, a expliqué M. Koohestani. Plus on ajoute d’agent liant, plus les RPC gagnent en résistance. Par contre, le coût des agents liants représente jusqu’à 12 % du total de l’exploitation d’une mine souterraine remblayée.»

Plus solide et moins coûteux

Sous la direction de Tikou Belem, professeur à l’Institut de recherche en mines et environnement (IRME) de l’UQAT, Babak Koohestani s’est donc attardé à plusieurs agents liants, que ce soit de la poudre de polymères, des nanoparticules de silice – du sable pur – ou encore des fibres de sciure de bois d’érable.

Si les fibres de bois n’ont montré aucun gain en résistance dans les RPC, leur coût très bas et leur abondance en font tout de même un agent liant intéressant. Quant aux nanoparticules de silice et aux polymères, ceux-ci ont accru la résistance des RPC de manière importante.

«On parle de 18 % à 27 % pour les polymères et de 60 % à 114 % pour les nanoparticules de silice, a précisé M. Koohestani. Par contre, si on ajoute les polymères dans remblai préparé à partir de résidus non sulfureux, on a observé une perte de résistance de l’ordre de 27 %.»