Utiliser chaque pneu jusqu au dernier kilomètre : comment l entretien des routes de service peut accroître la longévité des pneus

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1 2007: issue 1 A publication of Caterpillar Global Mining Utiliser chaque pneu jusqu au dernier kilomètre : comment l entretien des routes de service peut accroître la longévité des pneus Autrefois, pour une entreprise, les pneus étaient considérés comme un simple frais supplémentaire. Les propriétaires de mines avaient l habitude de consacrer l équivalent du prix initial d un gros camion minier à l entretien des pneus pendant la durée de vie de leur engin. Aujourd hui, à cause de la demande sans précédent et de la production qui n arrive plus à suivre, les pneus ne sont plus seulement considérés comme un coût supplémentaire. Ils sont indispensables pour que votre flotte de transport reste opérationnelle. «Cette pénurie ne va pas prendre fin cette année, ni l année prochaine, ou encore l année d après», déclare Pete Holman, consultant senior de Caterpillar Global Mining. «Il va falloir un moment pour que les fabricants rattrapent leur retard. Les mines doivent donc faire leur possible pour prendre soin des pneus dont elles disposent. Et la seule solution est de modifier la culture du site. Actuellement, les pneus sont en train de bénéficier de l attention qu ils auraient dû recevoir tout du long.» Environ 80 % des gros pneus cèdent avant d avoir eu le temps de s user. Les entailles sont responsables d environ 45 % des défaillances, et les chocs près de 30 %. Une des principales solutions qu une mine peut mettre en œuvre pour prévenir ces défaillances prématurées est d entretenir ses routes de service. «La plupart du temps, les entailles et les chocs sont imputables à des déversements accidentels sur les voies de desserte», indique Kent Clifton, consultant des applications Caterpillar. «Lorsqu on conduit une voiture, il est facile d éviter une grosse pierre. Mais avec un camion minier, une fois qu on l a repérée, il est déjà trop tard.» L IMPORTANCE D UN BON TRACÉ Clifton, qui a visité des sites dans le monde entier et observé les meilleures pratiques, affirme que la première étape est un bon tracé de route. Les meilleures routes de service ont des sections rectilignes bombées, des virages surélevés, des merlons de sécurité et des fossés de drainage des deux côtés de la route. Négocier les virages peut provoquer de fortes pressions latérales sur le pneu, ce qui favorise la forte usure du pneu et la séparation des plis. La surélévation, la différence de hauteur entre les bords du couchis d une route inclinée, aide à faire disparaître ces pressions.

2 Lorsqu elle est correctement conçue, la surélévation maintient une répartition équilibrée du poids du chargement sur les pneus en réduisant la pression sur l enveloppe des pneus ainsi que l abrasion et l usure des semelles. En plus, la surélévation permet aux camions de rouler à des vitesses plus régulières et de réduire l utilisation des freins, et donc le dégagement de chaleur : une autre cause de la longévité restreinte des pneus et de leurs composants. Le degré de surélévation dépend du rayon du virage et de la vitesse à laquelle il est négocié. Les virages surélevés contribuent à prévenir les risques en cas de conditions glissantes, mais au-delà de 10 %, il faut être prudent. Une autre approche aux virages surélevés consiste à établir la vitesse de sécurité pour prendre un virage en fonction de la force latérale exercée sur le pneu. En général, un coefficient de traction latérale de 20 % est un chiffre prudent, sauf en cas de conditions glissantes. La déclivité est également importante parce qu elle affecte l endroit où la charge repose sur les pneus. L objectif est d avoir 33 % de la charge à l avant du camion et 66 % à l arrière, précise Clifton. La pente idéale est comprise entre 8 et 10 %, avec une faible résistance au roulement évaluée à 2 %, voire moins. Il faut également garder à l esprit qu une route de service commence au front de chargement et se termine au point de déversement. Une bonne conception des zones où se trouvent les gradins et les terrils peut augmenter la longévité des pneus tout en réduisant les déversements accidentels susceptibles de présenter un risque pour les pneus. Les camions doivent être en mesure de rapidement accéder, manœuvrer et reculer sur ces sites. «Il n est pas recommandé de tourner le volant et de déplacer les roues lorsqu un camion est à l arrêt parce que ses pneus pivotent sur la roche, ce qui provoque l usure», explique Clifton. La largeur de la route est un autre critère. «Les routes doivent être trois fois plus larges que le camion le plus volumineux pour éviter que les pneus ne percutent les merlons de sécurité ou ne tombent dans les fossés», indique-t-il. Il est également important d utiliser un matériel adéquat et d entretenir le couchis de la route. Si la surface sous la route de service est molle ou humide, la résistance au roulement est augmentée, les pneus peuvent s enfoncer et la boue peut s accumuler sur les parois latérales. Le caoutchouc des pneus est donc soumis à l usure. Généralement, dans le cas d une résistance au roulement élevée, le sol est mouillé, ce qui constitue une autre menace pour la longévité des pneus. «Avec l humidité, les pneus peuvent déraper. Dans ce cas, ils n adhèrent plus à la surface et par conséquent le caoutchouc s use», met en garde Clifton. UNE ROUTE PROPRE Le tracé des routes de service a un effet considérable sur la longévité des pneus, mais les entailles et les chocs dus à la présence de pierres sur la chaussée présentent de loin la plus grande menace. Lorsqu un pneu entre en contact avec une pierre, celle-ci peut entailler la semelle ou scinder la ceinture du pneu, affaiblissant l armature du pneu et affectant sa robustesse. S assurer que les routes de service sont dégagées de toute pierre ou de débris doit être une priorité essentielle sur tous les sites miniers, observe Clifton. Et à ce niveau, le zèle est payant. «Certaines mines n arrivent qu à tirer ou heures de longévité pour un pneu», indique Clifton. «Mais Pine Branch Coal, dans la région charbonnière de l est des États-Unis, obtient une longévité moyenne de heures par pneu. Dans cette zone, l exploitation soumet les pneus aux pires conditions. Donc s il est possible de prolonger la durée de vie d un pneu dans la région charbonnière de l Est, il n y a pas de raison que ce soit impossible à faire ailleurs». Dave Duff, le propriétaire de Pine Branch, est dans l industrie minière depuis plus de 50 ans et estime qu un bon entretien des routes de service est une priorité à fixer. «C est beaucoup de travail, mais il ne faut pas relâcher ses efforts», indique-t-il. «Nous essayons de faire les choses au mieux. Les gens doivent s en préoccuper. Et c est ce que nous faisons.»

3 «La clé, c est la communication», poursuit-il. «Nous avons tous des radios et chaque fois que quelqu un aperçoit une pierre, l information est transmise à quelqu un pour qu elle soit ramassée. C est un travail d équipe.» Pine Branch dispose d engins exclusivement dédiés au ramassage des cailloux sur les routes de service. «Nous les surnommons les chasseurs de pierres», indique Duff. «Ce sont de petits tracteurs équipés d un bac racleur. Ils interviennent à chaque chute de pierre.» En plus de ramasser les pierres, le bac racleur remblaie également les parties affaissées de la chaussée à l aide de terre et de gravats. Pine Branch se concentre également sur des techniques d arrosage adaptées. En plus du risque de glissement, l eau peut rendre les pierres accidentellement tombées sur la voie encore plus dangereuses pour les pneus. «Une pierre mouillée est deux fois plus tranchante d une pierre sèche», indique Duff. «Nous essayons de trouver le juste équilibre : d un côté la poussière doit être maintenue au sol pour permettre une meilleure visibilité des pierres sur la route ; de l autre, il faut veiller à ne pas trop mouiller la chaussée.» FORMER LES CONDUCTEURS La formation des conducteurs est importante pour tous les aspects de l exploitation minière, et la prolongation de la durée de vie des pneus ne fait pas exception. Les conducteurs de niveleuses ont besoin d être formés pour apprendre comment entretenir correctement les routes de service afin de prolonger au maximum la durée de vie des pneus. Les chauffeurs de camion doivent être sensibilisés au fait que leur habitudes de conduite ont des effets sur les pneus. «Surveillez votre chargement et gardez un œil sur votre vitesse», conseille Holman. «Vérifiez la pression de vos pneus. Faites attention aux pierres et aux débris. Négociez les virages avec prudence.» «Beaucoup d éléments ayant une incidence sur la longévité des pneus se résument finalement à la personne qui se trouve derrière le volant du camion», affirme Duff. INVESTISSEZ L entretien des routes de service passe parfois au second plan au profit de l acheminement des matières. «Au lieu de mettre un chauffeur au volant d une niveleuse pour entretenir les voies, les mines lui donnent un camion parce que pour une mine, le chargement d un camion est synonyme d argent», explique Clifton. «Mais si, à cause de routes de services mal entretenues, les camions se retrouvent au hangar parce qu ils n ont plus de pneus, alors la production qui aurait pu être acheminée par ce camion est perdue.» «L entretien des routes de service a un prix évidemment, mais l investissement porte ses fruits», indiquet-il. «Les bonnes routes améliorent la production, augmentent la longévité des pneus et réduisent les frais d exploitation dans leur ensemble.» D OÙ VIENT CETTE PÉNURIE? Le manque de disponibilité des gros pneus est un défi auquel l industrie minière doit faire face depuis quatre ans, la marge d approvisionnement continue se situant entre 20 et 30 %. Mais d où vient cette pénurie? Les experts de l industrie l imputent à une hausse en flèche de la demande en équipement minier à cause du prix élevé des marchandises, et la situation s est aggravée à la suite d une longue période de sous-investissement dans les années 1990 et au début des années Pour la plupart des fabricants de pneus, les gros pneus des engins de terrassement ne représentent qu un faible pourcentage de leurs ventes. Pendant un certain temps, ces sociétés n arrivaient pas à obtenir un rendement suffisamment élevé pour construire de nouvelles usines de production de gros pneus. Parallèlement, les prix

4 des marchandises sont demeurés faibles et ont stagné pendant près de 20 ans. Lorsque la demande de produits miniers a soudainement augmenté, les fabricants de pneus n étaient pas prêts. «Tout le monde a raté le coche», constate Pete Holman, consultant senior Caterpillar. «Cette demande mondiale est sans précédent et n a pas été compensée par une augmentation de l offre.» Les sociétés minières mettent à l index l industrialisation rapide de la Chine, l Inde et d autres pays en voie de développement pour justifier cet intérêt grandissant pour les matières extraites. «Pour se développer, les pays ont besoin de matières», déclare Holman. «Et beaucoup de ces marchandises sont issues de l extraction minière.» Alors que les sociétés minières travaillent sans répit pour satisfaire la demande de matériaux, elles agrandissent leur flotte de camions. D après Parker Bay Company, spécialiste en recherches pour l industrie de l équipement minier, la population active de camions miniers a augmenté de près de 40 % au cours des trois dernières années qui se sont terminées le 31 décembre Parker Bay a dénombré gros camions miniers intervenant dans plus de grandes mines à ciel ouvert réparties dans 70 pays. Cette augmentation est due à la mise en service de plus de nouveaux camions livrés au cours de la période , soit le plus grand nombre jamais enregistré par l industrie des camions miniers pour une période de trois ans. En même temps, de nombreuses mines ont choisi de ne pas retirer leurs engins existants ou de remettre en service d anciens véhicules (qu elles possédaient ou qu elles se sont procurés sur le marché de l équipement d occasion) pour faire face à la demande croissante. Quand prendra-t-elle fin? Caterpillar estime que cette pénurie subsistera pendant au moins trois ou quatre années supplémentaires. «Cette tendance existera encore pendant quelque temps, du moins jusqu en Actuellement, il n y a plus de stock. Nos clients espèrent résister à cette pénurie, mais beaucoup prévoient d avoir des camions immobilisés pendant quelque temps», explique Holman. «Les grands fabricants de pneus ont des agrandissements en cours pour satisfaire la demande», indique Dan Gove, directeur des composants Caterpillar. «Ces développements exigent des investissements considérables en termes de capitaux et de d équipement. Il faut compter jusqu à deux ou trois ans avant qu un site agrandi soit opérationnel.» Cat fait tout son possible pour aider ses clients à résoudre leurs problèmes de pneus en lançant des projets destinés à prolonger au maximum la longévité des pneus, en externalisant la fabrication de pneus à carcasse radiale, en utilisant des pneus à carcasse diagonale et en évaluant les options de réparation et de rechapage. «Les pneus sont indispensables à la prospérité de nos clients», déclare Holman. «Et même si nous n appartenons pas à l industrie du pneu, ces composants sont aussi essentiels à notre succès.» NIVELEUSE, BOUTEUR À PNEUS OU TRACTEUR À CHENILLES? Les niveleuses, bouteurs à pneus et tracteurs à chenille sont recommandés pour les applications suivantes sur les routes de service : Niveleuses et bouteurs à pneus construction et entretien des routes de service nettoyage après abattage à l explosif nettoyage de la zone de chargement maîtrise de la poussière récupération déblaiement de la neige Tracteurs à chenilles construction des routes de service nivellement sur une distance maximale de 150 m intervention sur des zones de déversement dédiées intervention de culbutage/sur des pentes raides construction de routes de service récupération et recarrage

5 CHECK-LIST QUOTIDIENNE D UN SITE D EXTRACTION MINIÈRE Routes de service Il n y a pas de flaques, de nid-de-poule, d ornières, de rigole. L espace de dépassement est adéquat. Le rayon d angle permet des manœuvres sans danger à vitesse élevée. Les déversements accidentels sont rapidement nettoyés. Aucun dépôt de caoutchouc dans les virages serrés et non stabilisés. Puissance de freinage raisonnable dans les virages. Respect des limitations de vitesse. Zone de déchargement Le sol est régulier. Les camions arrivent rapidement, parallèlement au rebord. Les camions freinent en ligne droite, tournent et s arrêtent avant de faire marche arrière pour déverser leur chargement. La taille des merlons de sécurité est conforme à la réglementation. Zone de chargement Le sol est régulier. L évacuation de l eau est appropriée. Les débris sont ramassés. Les camions ne roulent pas sur des pierres. Les camions partent en faisant une accélération complète et continue. Les camions reviennent sans prendre les virages serrés à vitesse élevée.