Nouvelle stratégie de mesures géophysiques souterraines dédiée au développement des mines profondes

Les mines exploitent à des profondeurs de plus en plus grandes, avec les défis que cela pose quant à l’évaluation des ressources, les coûts d’exploration et d’exploitation, et la prise de décision. Ceci illustre la nécessité d’innover des technologies avant-gardistes et économiquement viables qui aideront à caractériser les zones minéralisées à grande profondeur.

La mine LaRonde d’Agnico Eagle, dans le Nord-ouest québécois, exploite actuellement un gisement polymétallique jusqu’à une profondeur excédant 3000 mètres. Les défis auxquels la mine doit faire face sont le renouvellement des réserves et l’évaluation du potentiel de minéralisation autour des infrastructures établies, ce qui est difficile à effectuer, et surtout dispendieux, avec les méthodes présentement disponibles. Les trous de forage et les galeries profondes de la mine LaRonde fournissent d’excellents chemins d’accès pour développer une nouvelle stratégie de mesure géophysique non conventionnelle favorable à l’exploration profonde. La méthode électromagnétique transitoire (TEM) en forage est devenue une pratique omniprésente dans l’exploration, grâce à sa capacité de détecter des cibles dans un rayon de plusieurs centaines de mètres autour d’un forage.

Grâce à l’aide financière du FRQNT, l’équipe de recherche en géophysique à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue avec Abitibi Géophysique et la mine LaRonde ont pu réaliser plusieurs essais innovateurs dans les galeries souterraines à 3 km de profondeur. Ils ont étudié la possibilité d’application géophysique dans une mine en production.

Tout d’abord, ils ont enregistré, pour la première fois dans le monde, les bruits électromagnétiques à 3km de profondeur. Une analyse de ces bruits illustre que la plupart des activités minières produisent des bruits électromagnétiques de basse fréquence entre 7 – 60 Hz (en plus des harmoniques de 60 Hz). Ces bruits sont compris dans les fréquences de base utilisées par les systèmes de mesure électromagnétique.

Cette étude fournit donc des données de référence pour les conceptions futures de filtres d’instrumentation. Une nouvelle méthode de débruitage a également été développée par ce projet parce que le signal EM des corps économiques est souvent très faible par rapport aux bruits d’ambiance géologique. Après avoir appliqué la nouvelle méthode de débruitage aux données réelles, les résultats démontrent que le rapport signal/bruit a été amélioré significativement.

Une autre contribution unique de ce projet est la réalisation d’un levé électromagnétique dans deux trous de forage dans une galerie à 3 km de profondeur. La faisabilité de ce levé a été démontrée par une série de modélisation 3D qui illustre que la petite boucle en profondeur offre un champ électromagnétique primaire plus puissant par rapport à la grande boucle en surface. Parallèlement aux essais souterrains, deux nouveaux algorithmes de modélisation 3D et d’inversion 3D pour l’interprétation de données électromagnétiques en forage ont été développés dans le cadre de ce projet de recherche.

Ces essais pionniers ont bénéficié du support financier du FRQNT et de nos partenaires industriels ainsi que le soutien humain et matériel de ces derniers. Ils ont ainsi pu démontrer la faisabilité des levés géophysiques à grande profondeur dans une mine en production. Ces expériences uniques nous ont appris que le développement des systèmes de mesure géophysique facile à transporter/installer sera le bienvenu pour l’exploration en grande profondeur.