Études de cas pratique

EGC

Calcul du Ratio Stérile/Minerai dans une Mine

Calcul du Ratio Stérile/Minerai en Exploitation Minière

Calcul du Ratio Stérile/Minerai en Exploitation Minière

Comprendre le Calcul du Ratio Stérile/Minerai

Le ratio stérile/minerai, souvent appelé "ratio de découverte" ou "strip ratio" en anglais, est un indicateur fondamental dans l'industrie minière, particulièrement pour les exploitations à ciel ouvert. Il représente la quantité de stérile (roche sans valeur économique ou morts-terrains) qui doit être excavée pour extraire une unité de minerai. Ce ratio peut être exprimé en volume (m³ de stérile / m³ de minerai) ou en masse (tonnes de stérile / tonne de minerai). Un ratio élevé signifie qu'il faut déplacer beaucoup de stérile pour accéder au minerai, ce qui augmente les coûts d'exploitation et peut impacter la viabilité économique d'un projet minier.

Données de l'étude

Une mine à ciel ouvert prévoit d'exploiter un gisement de cuivre. Les estimations pour une phase d'exploitation sont les suivantes :

Volumes et Densités :

  • Volume total de stérile à excaver (\(V_{\text{s}}\)) : \(12\,500\,000 \, \text{m}^3\)
  • Volume total de minerai à excaver (\(V_{\text{m}}\)) : \(2\,800\,000 \, \text{m}^3\)
  • Densité moyenne du stérile en place (\(\rho_{\text{s}}\)) : \(2.65 \, \text{t/m}^3\)
  • Densité moyenne du minerai en place (\(\rho_{\text{m}}\)) : \(3.10 \, \text{t/m}^3\)
Schéma Simplifié d'une Section de Mine à Ciel Ouvert
Surface du Sol Stérile (Morts-Terrains) Minerai H stérile H minerai

Illustration schématique des couches de stérile et de minerai.

Questions à traiter

  1. Calculer le volume total de matériau (stérile + minerai) à excaver.
  2. Calculer le ratio stérile/minerai volumétrique (\(R_{\text{v}}\)).
  3. Calculer la masse totale de stérile à excaver (\(M_{\text{s}}\)).
  4. Calculer la masse totale de minerai à excaver (\(M_{\text{m}}\)).
  5. Calculer le ratio stérile/minerai massique (\(R_{\text{m}}\)).

Correction : Calcul du Ratio Stérile/Minerai

Question 1 : Volume Total de Matériau à Excaver (\(V_{\text{total}}\))

Principe :

Le volume total de matériau à excaver est la somme du volume de stérile et du volume de minerai.

Formule(s) utilisée(s) :
\[V_{\text{total}} = V_{\text{s}} + V_{\text{m}}\]
Données spécifiques :
  • Volume de stérile (\(V_{\text{s}}\)) : \(12\,500\,000 \, \text{m}^3\)
  • Volume de minerai (\(V_{\text{m}}\)) : \(2\,800\,000 \, \text{m}^3\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} V_{\text{total}} &= 12\,500\,000 \, \text{m}^3 + 2\,800\,000 \, \text{m}^3 \\ &= 15\,300\,000 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : Le volume total de matériau à excaver est \(V_{\text{total}} = 15\,300\,000 \, \text{m}^3\).

Question 2 : Ratio Stérile/Minerai Volumétrique (\(R_{\text{v}}\))

Principe :

Le ratio stérile/minerai volumétrique est le rapport entre le volume de stérile à excaver et le volume de minerai à extraire. Il est souvent exprimé en \( \text{m}^3/\text{m}^3 \).

Formule(s) utilisée(s) :
\[R_{\text{v}} = \frac{V_{\text{s}}}{V_{\text{m}}}\]
Données spécifiques :
  • Volume de stérile (\(V_{\text{s}}\)) : \(12\,500\,000 \, \text{m}^3\)
  • Volume de minerai (\(V_{\text{m}}\)) : \(2\,800\,000 \, \text{m}^3\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} R_{\text{v}} &= \frac{12\,500\,000 \, \text{m}^3}{2\,800\,000 \, \text{m}^3} \\ &\approx 4.464 \, \text{m}^3/\text{m}^3 \end{aligned} \]

Cela signifie qu'il faut excaver environ 4.46 m³ de stérile pour chaque m³ de minerai.

Résultat Question 2 : Le ratio stérile/minerai volumétrique est \(R_{\text{v}} \approx 4.46 \, \text{m}^3/\text{m}^3\).

Question 3 : Masse Totale de Stérile à Excaver (\(M_{\text{s}}\))

Principe :

La masse totale de stérile est obtenue en multipliant son volume par sa densité.

Formule(s) utilisée(s) :
\[M_{\text{s}} = V_{\text{s}} \times \rho_{\text{s}}\]
Données spécifiques :
  • Volume de stérile (\(V_{\text{s}}\)) : \(12\,500\,000 \, \text{m}^3\)
  • Densité du stérile (\(\rho_{\text{s}}\)) : \(2.65 \, \text{t/m}^3\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} M_{\text{s}} &= 12\,500\,000 \, \text{m}^3 \times 2.65 \, \text{t/m}^3 \\ &= 33\,125\,000 \, \text{t} \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : La masse totale de stérile à excaver est \(M_{\text{s}} = 33\,125\,000 \, \text{tonnes}\).

Question 4 : Masse Totale de Minerai à Excaver (\(M_{\text{m}}\))

Principe :

La masse totale de minerai est obtenue en multipliant son volume par sa densité.

Formule(s) utilisée(s) :
\[M_{\text{m}} = V_{\text{m}} \times \rho_{\text{m}}\]
Données spécifiques :
  • Volume de minerai (\(V_{\text{m}}\)) : \(2\,800\,000 \, \text{m}^3\)
  • Densité du minerai (\(\rho_{\text{m}}\)) : \(3.10 \, \text{t/m}^3\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} M_{\text{m}} &= 2\,800\,000 \, \text{m}^3 \times 3.10 \, \text{t/m}^3 \\ &= 8\,680\,000 \, \text{t} \end{aligned} \]
Résultat Question 4 : La masse totale de minerai à excaver est \(M_{\text{m}} = 8\,680\,000 \, \text{tonnes}\).

Question 5 : Ratio Stérile/Minerai Massique (\(R_{\text{m}}\))

Principe :

Le ratio stérile/minerai massique est le rapport entre la masse de stérile à excaver et la masse de minerai à extraire. Il est souvent exprimé en \( \text{t/t} \).

Formule(s) utilisée(s) :
\[R_{\text{m}} = \frac{M_{\text{s}}}{M_{\text{m}}}\]
Données spécifiques :
  • Masse de stérile (\(M_{\text{s}}\)) : \(33\,125\,000 \, \text{t}\)
  • Masse de minerai (\(M_{\text{m}}\)) : \(8\,680\,000 \, \text{t}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} R_{\text{m}} &= \frac{33\,125\,000 \, \text{t}}{8\,680\,000 \, \text{t}} \\ &\approx 3.816 \, \text{t/t} \end{aligned} \]

Cela signifie qu'il faut excaver environ 3.82 tonnes de stérile pour chaque tonne de minerai.

Résultat Question 5 : Le ratio stérile/minerai massique est \(R_{\text{m}} \approx 3.82 \, \text{t/t}\).

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Un ratio stérile/minerai élevé indique généralement :

2. Le ratio stérile/minerai massique est calculé en utilisant :

3. Si le volume de minerai reste constant mais le volume de stérile à excaver augmente, le ratio stérile/minerai volumétrique :

Glossaire

Ratio Stérile/Minerai (Ratio de Découverte, Strip Ratio)
Rapport entre la quantité de stérile à excaver et la quantité de minerai récupérable. Peut être exprimé en volume (\(\text{m}^3/\text{m}^3\)) ou en masse (\(\text{t/t}\)).
Stérile (Morts-Terrains)
Roche ou matériau qui doit être excavé pour accéder au minerai, mais qui ne possède pas de valeur économique suffisante pour être traité.
Minerai
Roche ou matériau naturel contenant des minéraux de valeur économique qui peuvent être extraits avec profit.
Densité (\(\rho\))
Masse par unité de volume d'une substance (\(\text{t/m}^3\) ou \(\text{kg/m}^3\)).
Exploitation à Ciel Ouvert (Open Pit Mining)
Méthode d'extraction minière où le minerai est extrait depuis la surface, en créant une grande excavation (fosse).
Calcul du Ratio Stérile/Minerai - Exercice d'Application

D’autres exercices d’exploitation miniere:

0 commentaires
Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *