Aperçu
Dans la méthode d'extraction secondaire dite d'exploitation par longues tailles, un front de taille relativement long (généralement de 100 à 300 m, mais pouvant être plus long) est créé en creusant une galerie perpendiculaire entre deux galeries formant les côtés du bloc d'exploitation. L'une des nervures de cette nouvelle galerie constitue le front de taille. Une fois l'équipement installé, le charbon peut être extrait sur toute la longueur du front par tranches d'une largeur donnée (appelées « bandes » de charbon). Le front de taille moderne est soutenu par des soutènements hydrauliques qui se déplacent progressivement pour soutenir le front nouvellement extrait au fur et à mesure du prélèvement des tranches. Ce déplacement permet l'effondrement de la section où le charbon était précédemment excavé et soutenu (formant un remblai). Ce processus est répété en continu, bande par bande, permettant ainsi l'extraction complète d'un bloc rectangulaire de charbon, dont la longueur dépend de plusieurs facteurs (voir notes ultérieures).
Un système de transport du charbon est installé sur le front de taille ; sur les fronts de taille modernes, il s’agit d’un convoyeur blindé. Les galeries latérales du bloc sont appelées « galeries d’accès ». La galerie où est installé le convoyeur principal est appelée « galerie d’accès principale », tandis que la galerie opposée est appelée « galerie d’accès secondaire ».
Les avantages de l'exploitation par longues tailles par rapport aux autres méthodes d'extraction de piliers sont les suivants :
• Les soutènements permanents ne sont nécessaires que dans la première partie du chantier et lors des opérations d'installation et de récupération. Les autres soutènements de toit (cales ou boucliers sur les chantiers de taille longue modernes) sont déplacés et repositionnés avec l'équipement de front de taille.
• Le taux de récupération des ressources est très élevé – en théorie 100 % du bloc de charbon extrait –, bien qu'en pratique, il y ait toujours des pertes de charbon dues aux déversements ou aux fuites du système de transport du front de taille, notamment en cas de forte infiltration d'eau sur le front de taille.
• Les systèmes d’exploitation minière par longues tailles sont capables de produire des quantités importantes à partir d’un seul front de taille – 8 millions de tonnes par an ou plus.
• En fonctionnement normal, l'extraction du charbon se fait selon un processus systématique, relativement continu et répétitif, idéal pour le contrôle des strates et les opérations minières associées.
• Les coûts de main-d'œuvre par tonne produite sont relativement faibles
Les inconvénients sont les suivants :
• Le coût d'investissement initial pour l'équipement est élevé, bien que probablement moins élevé qu'il n'y paraît au premier abord si on le compare au nombre d'unités d'extraction continue qui seraient nécessaires pour produire le même rendement.
• Les opérations sont très concentrées (« tous les œufs dans le même panier »)
• Les chantiers d'exploitation par longues tailles sont peu flexibles et « impitoyables » : ils supportent mal les discontinuités de veines ; les galeries d'accès doivent être construites selon des normes élevées, sous peine de problèmes ; le bon état du front de taille dépend souvent d'une production plus ou moins continue, de sorte que les problèmes qui entraînent des retards peuvent s'accumuler et devenir des événements majeurs.
• En raison de la nature impitoyable des longues tailles, une main-d'œuvre expérimentée est essentielle au succès des opérations.
Une décision majeure à prendre concerne la taille des blocs d'exploitation par longues tailles. Les longues tailles modernes impliquent un grand nombre d'équipements (plusieurs centaines, dont certains composants pèsent jusqu'à 30 tonnes, voire plus). Le processus de récupération de ces équipements d'un bloc achevé, leur transport vers un nouveau bloc, puis leur installation (une grande partie étant souvent sortie de la mine pour révision en cours de route) représente une opération considérable. Outre les coûts directs engendrés, la production, et donc les revenus, sont nuls pendant cette période. Des blocs plus grands permettraient de minimiser le nombre de déplacements, mais leur taille est soumise à certaines limitations.
Plus le front de taille est long, plus le système d'extraction du charbon nécessite de puissance (voir les notes ultérieures sur les systèmes de chargement automatique). Plus la puissance est élevée, plus les engins d'entraînement sont imposants (généralement, il y en a un à chaque extrémité du front de taille). Ces engins doivent s'intégrer à l'excavation et laisser suffisamment d'espace pour la circulation, la ventilation et une certaine étanchéité entre le toit et le sol. De plus, plus la puissance est élevée, plus les engins sont volumineux (et donc lourds).chaînes minièresSur le convoyeur de front de taille, ces chaînes à maillons ronds en acier doivent parfois être manipulées manuellement et il existe des limitations pratiques quant à la taille des chaînes minières.
• Dans certaines installations d'exploitation par longues tailles, la chaleur créée par les moteurs de transport à haute puissance peut devenir un facteur.
• La largeur et la longueur du front de taille peuvent être limitées par les limites de la concession, les discontinuités ou variations de la veine, les aménagements miniers existants et/ou la capacité de ventilation.
• La capacité de la mine à développer de nouveaux blocs d'exploitation par longues tailles afin que la continuité de la production par longues tailles ne soit pas compromise.
• État du matériel – le remplacement de certains éléments pour révision ou remplacement pendant la durée de vie d’un bloc d’exploitation à longue taille peut s’avérer problématique et il est préférable de le faire lors d’un déménagement.
Date de publication : 27 septembre 2022
