Responsable : 
Bernard Giroux

Établissement : 
Institut national de la recherche scientifique (INRS)

Année de concours : 
2019-2020

Partenariat

Ministère de l'Énergie et Ressources naturelles

Programme de recherche en partenariat sur le développement durable du secteur minier – II

1. Résumé du projet

Objectifs

L’objectif général du projet est de développer des outils d’aide à la décision permettant d’assurer la sécurité du personnel et d’optimiser l’exploitation des mines à partir du monitorage microsismique. Plus concrètement, on vise à améliorer la résolution du suivi de la sismicité induite par l’extraction minière, en particulier pour les évènements de faible magnitude, ceci dans le but d’inférer les changements de l’état de contrainte et d’estimer le risque associé.

L’objectif spécifique est d’implémenter des méthodes de détection des ondes sismiques, de pointer des temps d’arrivée et de catalogage des microséismes par apprentissage profond (AP), pour une utilisation en temps réel dans des environnements variés.

Résultats attendus et retombées escomptées

À la fin du projet, les programmes informatiques développés seront mis à la disponibilité de l’industrie et de la communauté scientifique. Ces programmes sont un logiciel de détection des évènements microsismiques, de pointe des temps d’arrivée des phases P et S et de catalogage des microséismes. Deux étudiants auront complété leur diplôme et pourront accéder au marché de travail et permettre le transfert des développements vers l’industrie. Le logiciel de détection AP va donner en sortie les temps d’arrivée des ondes P et S ainsi que les portions de traces sismiques contenant ces arrivées. Le logiciel de catalogage AP va utiliser les temps d’arrivée du logiciel précédent pour les associer à des microséismes et créer le catalogue des évènements. Ces processus seront automatiques et les données pourront être formatées pour être utilisées par des codes de localisation des hypocentres et d’inversion des mécanismes au foyer. La chaîne de traitement des données sera ainsi accélérée.

Le projet va permettre de mieux estimer les risques de coups de terrain liés à l’extraction minière, et ainsi accroître la sécurité et la productivité. En effet, en améliorant notre capacité à détecter les microséismes de faible magnitude, on améliore l’évaluation des changements de contrainte dans le massif rocheux et les risques liés à la cadence de minage. De plus, une augmentation du nombre d’évènements détectés a un effet direct sur la précision de la localisation de l’hypocentre du microséisme et de la détermination des mécanismes au foyer. Ces avantages permettent à l’ingénieur minier de mieux optimiser le processus d’extraction et donc de rendre les compagnies minières québécoises plus compétitives.
Par rapport à l’Ontario ou d’autres pays comme l’Australie ou l’Afrique du Sud, le Québec accuse un retard en ce qui a trait au monitorage microsismique. Actuellement, un nombre relativement modeste de mines québécoises comptent sur ce monitorage pour planifier et gérer leurs opérations. Considérant le développement attendu de mines profondes au Québec, il est essentiel de rattraper le retard en ce domaine.

Le projet va contribuer à combler ce manque, d’une part à court terme en formant des étudiants, et d’autre part en accroissant l’expertise dans le milieu académique, ce qui va assurer un transfert à long terme vers l’industrie et les compagnies de service. Finalement, la compagnie ESG Solutions partenaire du projet va pouvoir intégrer les codes développés à sa chaîne de traitement de données et accroître sa compétitivité.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

NOM, PRÉNOM
INSTITUTION
NOM, PRÉNOM

Giroux, Bernard

INSTITUTION

Institut national de la recherche scientifique [INRS]

NOM, PRÉNOM

Gloaguen, Erwan

INSTITUTION

Institut national de la recherche scientifique [INRS]

NOM, PRÉNOM

Doyon, Bernard

INSTITUTION

Cégep Garneau

NOM, PRÉNOM

Dupuis, Christian

INSTITUTION

Université Laval

NOM, PRÉNOM

Fabien-Ouellet, Gabriel

INSTITUTION

Polytechnique Montréal

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 224 700 $.