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PROCEDE DE CHARGEMENT D'UN PUITS DE TIR DE MINES L'invention concerne un procédé de chargement d'un puits de tir de mines dans un massif rocheux afin de fragmenter la roche en vue de son exploitation industrielle et commerciale.
Le procédé classique pour fragmenter la roche d'un massif rocheux consiste à forer des puits en des endroits choisis dans le massif rocheux. Dans chaque puits est descendue une charge explosive dite charge de pied, que l'on positionne à une faible distance audessus du fond du puits. Au-dessus de la charge de pied est disposé un bourrage puis en alternance de l'explosif en vrac et du bourrage jusqu'au sommet du puits. En faisant exploser les charges explosives 3 l'aide d'une ou de plusieurs amorces, les déflagrations déstabilisent le massif rocheux et y créent des fissurations qui fragmentent la roche.
Les inconvénients de ce procédé classique peuvent être résumés comme suit.
1 ) La quantité d'explosifs utilisée est relativement importante et le coût en explosifs peut couramment atteindre quelque 6 à 10 % du prix de revient de la roche. Cela est dû au rendement de l'explosif qui est limité par la présence des bourrages dont l'effet est de concentrer la puissance de défla- gration sur des points précis.
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2) Les déflagrations concentrées créent des vibra- tions qui se trouvent transmises de façon impor- tante dans le massif rocheux. Les vibrations transmises atteignent couramment une amplitude de l'ordre de 5 mm/sec à une distance de 1000 à
1200 m environ.
3 ) La fragmentation de la roche n'est pas régulière en ce sens qu'il se produit une surfragmentation aux endroits où sont concentrés les explosifs.
4 ) Les bourrages occasionnent des dégagements impor- tants de poussières.
5 ) La mise en oeuvre d'un chargement de tir prend un temps appréciable : le chargement de quinze puits de tir de mines, par exemple, demande cinq heures environ.
La présente invention a pour but d'optimiser le rendement de l'explosif et de réduire considérablement les inconvénients inhérents à la méthode de tir classique.
Ce but est-atteint selon l'invention par un procédé de chargement d'un puits de tir de mines dans un massif rocheux, remarquable en ce que, après le placement d'une charge explosive dans le fond du puits, on positionne un obturateur a une profondeur déterminée dans le puits de manière qu'entre la charge explosive et ledit obturateur soit ménagée une chambre vide s'étendant sur une hauteur prédéterminée du puits, puis on remplit la partie du puits qui s'étend au-dessus de l'obturateur avec un bourrage poreux.
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Grâce à l'invention, il est possible d'effectuer des tirs de mines avec les avantages suivants par rapport au procédé classique : 1 ) La quantité d'explosifs nécessaire est réduite d'environ la moitié, ce qui représente une écono- mie de 3 à 5 % du prix de revient de la roche. Cet avantage résulte du meilleur rendement de l'explo- sif car l'absence de bourrages intermédiaires per- met d'offir aux ondes de déflagrations produites par la charge explosive une surface plus importan- te pour déstabiliser le massif rocheux.
2 ) Le bourrage poreux réalisé au-dessus de l'obtura- teur, par exemple à l'aide de gravillons, joue le rôle d'une chambre de décompression et a pour effet de réduire considérablement (de 20 à 50 %) les vibrations émises dans le massif rocheux.
3 ) La plus grande surface offerte par le massif aux ondes de déflagrations favorise une fragmentation plus régulière de la roche.
4 ) L'absence des bourrages intermédiaires réduit no- tablement le dégagement de poussières et les pous- sières produites peuvent même être rabattues alen- tour par des particules d'eau lorsque l'obturateur est gonflé avec de l'eau, celle-ci se trouvant expulsée lors de l'éclatement de l'obturateur.
5 ) La mise en oeuvre simple et rapide du chargement de tir de mines se traduit par une économie de temps de l'ordre de 80 %. Dans le cas de l'exemple cité plus haut prévoyant le chargement de quinze puits, le temps de chargement ne demande qu'une
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heure environ au lieu de cinq heures avec le pro- cédé classique.
L'invention est exposée plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins joints.
La figure 1 illustre schématiquement le procédé de chargement d'un puits de tir de mines classique.
La figure 2 illustre schématiquement le procédé de chargement de puits conforme à l'invention.
Se reportant à la figure 1, le signe de référence 10 désigne un puits de tir de mines foré dans un massif rocheux 20. Le procédé de chargement classique consiste à placer une charge explosive ou charge de pied 11 à une faible distance au-dessus du fond 1 du puits.
Au-dessus de la charge de pied 11 est formé un bourrage intermédiaire 12 puis sont positionnés alternativement une nouvelle charge explosive 13 constituée d'explosifs en vrac et un nouveau bourrage intermédiaire 12. La figure 1 montre sept charges explosives 13 ainsi alternées avec des bourrages intermédiaires 12. Le sommet du puits est comblé avec un bourrage de poussier 14 positionné au-dessus de la charge explosive supérieure. Deux amorces 15 sont représentées à titre d'exemple pour servir à l'amorçage c'est-à-dire la mise à feu des charges explosives 11 et 13. Les charges explosives sont reliées entre elles par un cordon détonant 16. De ce procédé classique on retiendra qu'il utilise plusieurs charges explosives réparties sur toute la hauteur du puits en alternance avec des bourrages intermédiaires.
Le procédé de chargement selon l'invention est illustré à la figure 2. Au-dessus du fond 1 du puits 10 est
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placée une charge explosive 11 traversée par un cordon détonant 16 auquel est reliée une amorce 15. Au-dessus de la charge explosive 11 est ménagée une chambre vide 17 qui s'étend sur une majeure partie de la hauteur du puits 10 jusqu'à un obturateur 18. Celui-ci consiste par exemple en une vessie ou enveloppe en caoutchouc 22 munie d'une valve 23 et gonflé avec un gaz, un fluide ou un liquide.
L'obturateur 18 est introduit en position dégonflée à l'aide d'un cordon jusqu'à une profondeur déterminée, puis l'obturateur est gonflé progressivement jusqu'à ce qu'il obture l'ouverture du puits 10. L'obturation de l'enveloppe avec un gaz sera particulièrement mise en valeur sur un site sensible. L'obturateur gonflé avec le gaz est descendu au niveau de la charge ou bien intercalé à l'intérieur de celle-ci pour l'optimiser. Ceci permet une diminution supplémentaire de la charge et, partant, une diminution des nuisances engendrées par le tir, principalement les vibrations.
Au-dessus de l'obturateur 18, le sommet du puits est ensuite comblé avec un bourrage poreux 19, constitué par exemple de gravillons 6/14.
Lors de l'amorçage de la charge explosive, les ondes de déflagration se propagent dans la chambre 17 et attaquent une surface étendue 21 du massif rocheux 20, produisant dans celui-ci-une fragmentation régulière de la roche sur une hauteur appréciable du massif.
L'obturateur 18 stabilise la charge explosive et sous l'effet de la déflagration produite par l'explosion de la charge, l'obturateur 18 crève. Le bourrage poreux 19 sert de chambre de décompression ayant pour effet de réduire considérablement les vibrations transmises dans le massif rocheux.
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Comme dit plus haut, la poche de l'obturateur 18 peut être remplie d'eau, ce qui présente l'avantage complémentaire résidant en ce que, lors de la crevaison de l'obturateur sous l'effet de la déflagration d'explosion, des particules d'eau se trouvent propulsées alentour, permettant d'y rabattre les poussières qui se dégagent lors de l'explosion.