Nouvelles approches d’évaluation et de réduction des risques géotechniques pour les résidus miniers réactifs entreposés en surface

1. Résumé du projet

Les parcs à résidus des mines sont des ouvrages particulièrement fragiles, et prédisposés à rompre, tels qu’observés lors des récentes ruptures de Mount Polley, Fundão et Brumadinho. Ces catastrophes humaines et environnementales trouvent leurs sources dans la mauvaise compréhension des mécanismes de rupture de tels ouvrages. Par exemple, la liquéfaction statique est à l’origine de nombreux désastres, mais reste un phénomène encore mal compris et peu étudié. Lorsque la liquéfaction statique se déclenche, les résidus solides se transforment alors en liquide, et peuvent se déplacer de plusieurs kilomètres, et contaminer les eaux souterraines.

Objectifs

Ce projet propose d’étudier en détail les causes pouvant mener à la rupture de parcs à résidus, en particulier vis-à-vis de la liquéfaction statique.

L’objectif principal de ce projet est d’éviter de futures catastrophes humaines et écologiques en rendant la conception, l’opération et l’entretien des parcs à résidus plus sécuritaires, par l’amélioration de la compréhension des mécanismes de rupture de tels systèmes. Ceci sera accompli en combinant des tests de terrain, de laboratoire et des simulations numériques non linéaires.

Résultats attendus et retombées escomptées

Dans un premier temps, l’étude du comportement des résidus à travers des tests en laboratoire et des tests de terrain permettra de mieux comprendre comment le comportement mécanique des résidus évolue avec le temps et sous l’effet de chargement divers. Ces observations permettront de créer un modèle de comportement pour reproduire le comportement des résidus dans des simulations numériques de pointe qui permettront d’évaluer la susceptibilité à la rupture de systèmes complexes. Ce projet fournira aux ingénieurs de la pratique les outils nécessaires à la conception sécuritaire des parcs à résidus. Parmi les outils qui seront développés, des équations empiriques simples seront produites afin d’estimer si un parc présente un risque, en se basant sur des critères simples.

De plus, un guide de bonne pratique pour réaliser des analyses plus complexes de stabilité des ouvrages de rétention des résidus réactifs sera rédigé. Un lien constant entre des acteurs majeurs de la pratique, et les chercheurs de ce projet assureront que les outils d’analyse conçus sont adaptés aux besoins de l’industrie, afin de permettre l’anticipation, l’évaluation et la réduction des risques durant l’opération et la gestion de ces ouvrages, mais également que le personnel hautement qualifié formé réponde aux besoins du Québec. À terme, ces améliorations permettront d’éviter de futures catastrophes écologiques.

Le projet est soutenu financièrement par la mine Canadian Malartic et Agnico Eagle, deux acteurs majeurs de l’industrie minière au Québec et des partenaires de longue date de l’institut de recherche en mines et environnement (IRME) auquel ce projet est associé. La collaboration étroite avec ces deux entreprises permettra d’augmenter l’impact de ce projet de recherche sur la pratique, en s’assurant que
les outils développés soient en accord avec les besoins de l’industrie, et en facilitant le transfert de connaissance.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 247 000 $.