Restauration de sites miniers - exploitation à ciel ouvert Forum sur le développement minier en Abitibi- Témiscamingue, 9 avril 2011

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1 Restauration de sites miniers - exploitation à ciel ouvert Forum sur le développement minier en Abitibi- Témiscamingue, 9 avril 2011 Bruno Bussière, ing., Ph.D. Professeur 1

2 Terminologie Mine à ciel ouvert, halde de stériles et parcs à rejets Aubertin et al., Aubertin et al., 2002 Bussière, 2007

3 Terminologie 3 Drainage minier acide : Produit de l oxydation naturelle (chimique, électrochimique ou biologique) de minéraux sulfureux que l on retrouve dans les matériaux rocheux exposés à l air et à l eau DMA = faible ph, concentrations en métaux lourds et en sulfates solubles élevées, grande concentration en solides dissous Peut aussi avoir du drainage neutre contaminé (DNC) Chalcopyrite Pyrrhotite Aubertin et al., 2002 Chaire industrielle Poly-UQAT

4 Terminologie 4 La restauration vise à remettre le site dans un état satisfaisant 1 État satisfaisant : 1 Guide et modalités de préparation du plan et exigences générales en matière de restauration des sites miniers au Québec, MRNF, Éliminer les risques inacceptables pour la santé et assurer la sécurité des personnes Limiter la production et la propagation de substances susceptibles de porter atteinte au milieu récepteur et, à long terme, viser à éliminer toute forme d entretien et de suivi Remettre le site dans un état visuellement acceptable Remettre le site des infrastructures dans un état compatible avec l usage futur

5 Objectif de la présentation 5 Contexte : Divers projets de mines à ciel ouvert en développement ou à l étape de projet en A-T Répondre aux questions suivantes : 1. Quelles sont les différences environnementales entre une opération souterraine et à ciel ouvert? 2. Comment peut-on restaurer les aires d entreposage de rejets et les fosses à ciel ouvert? 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert?

6 Question 1. Quelles sont les différences environnementales entre une opération souterraine et à ciel ouvert? Environnement vs ciel ouvert Consommation d énergie basée sur deux études pour MAC et NRC (Benchmarking the energy consumption of Canadian open-pit and underground mines) 3 mines d or, 4 mines de fer et 2 mines de sable bitumineux 6 Ciel ouvert: à kwh e / t minées Mines souterraines : 50 à 140 kwh e / t minées Consommation d énergie totale fonction du type d exploitation et du tonnage produit Forte production = forte consommation kwh e / t 2/3 à l usine ciel ouvert

7 Question 1. Quelles sont les différences environnementales entre une opération souterraine et à ciel ouvert? Environnement vs ciel ouvert Production de rejets Production de stériles plus importante pour les mines à ciel ouvert : va dépendre du rapport stériles/minerai (typiquement de 1:1 à 6:1) fonction du prix et du tonnage Rapport stériles/rejets > pour les mines souterraines Production typique: à t/j 7 Aubertin et al., 2002 Production typique : à t/j

8 Question 1. Quelles sont les différences environnementales entre une opération souterraine et à ciel ouvert? Environnement vs ciel ouvert Hydrogéologie et gestion de l eau Durant l opération, il faut maintenir à sec les ouvertures. L impact sur l hydrogéologie est plus important pour la mine à ciel ouvert rayon d influence supérieur La consommation d eau est liée directement au taux de production Typiquement, 3 tonnes d eau/tonne de minerai traité Heureusement, il est possible de recycler une bonne partie de cette eau Qualité d eau dépendra du type de gisement pas fonction du taux de production Rapport du BAPE - projet Canadian Malartic

9 Sommaire Question Quelles sont les différences environnementales entre une opération souterraine et à ciel ouvert? Les impacts sont fortement liés au taux de production Les mines à ciel ouvert à fort volume génèreront plus de rejets miniers (dont les poussières), consommeront davantage d énergie et d eau (le recyclage de l eau peut réduire les impacts à ce niveau) Le rayon d influence hydrogéologique de l ouverture est plus important pour les mines à ciel ouvert Qualité d eau n est pas fonction du tonnage, mais du type de géologie Visuellement, l impact des mines à ciel ouvert est plus important

11 Question 2. Comment peut-on restaurer les aires d entreposage de rejets et les fosses à ciel ouvert? Restauration aires d entreposage Si pas de DMA ou DNC, simple revégétation DMA = 3 ingrédients 2FeS2 + 7O2 + 2H 2O 2Fe + 4SO4 + 4H Objectifs des méthodes de restauration : empêcher l interaction entre les 3 ingrédients Vrai autant pour les mines souterraines qu à ciel ouvert (même combat!) Voir présentation du dernier Forum 11 Inspirée d Aubertin et al., 1995 Mine Louvicourt

12 Question 2. Comment peut-on restaurer les aires d entreposage de rejets et les fosses à ciel ouvert? Restauration aires d entreposage Mines à ciel ouvert = plus de stériles Si DNC ou DMA, difficile de restaurer des haldes à stériles d envergure barrière à l oxygène peu efficace On doit se rabatte sur l eau 12 Particularités Nappe phréatique basse Matériaux grossiers hétérogènes Perméabilité à l eau et à l air élevée Aubertin et al., 2005

13 Question 2. Comment peut-on restaurer les aires d entreposage de rejets et les fosses à ciel ouvert? Restauration ouvertures 13 L ouverture peut être restaurée ou utilisée de différentes façons 1. Laisser le niveau d eau monter dans l ouverture 2. Remblayer la fosse par les stériles miniers 3. Utiliser la fosse pour stocker d autres rejets miniers générateurs de contaminants 4. Trouver une autre utilisation à l ouverture (plusieurs cas à travers le monde) L avantage de l option 1: Peu coûteuse Peut offrir un nouveau plan d eau qui peut être aménagé (très populaire pour les carrières en milieu urbain) option 4 Plus de détails sur les options 2 et 3 dans ce qui suit

14 Sommaire Question 2 2. Comment peut-on restaurer les aires d entreposage de rejets et les fosses à ciel ouverts? Les approches de restauration des rejets sont les mêmes si les rejets sont problématiques (vise à couper l interaction entre l air, l eau et les rejets) Les haldes à stériles d envergure sont plus difficiles à restaurer (si DMA ou DNC) L ouverture peut être laissée vide, être remplie par des stériles ou être utilisée à d autres fins (minières ou autres) 14

16 Question 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert? Restauration ouvertures 16 Remblayer la fosse par des stériles miniers Avantages : Réduit l empreinte sur le territoire des haldes à stériles, sans totalement l éliminer (en raison du foisonnement) Peut permettre de contrôler la génération de contaminants (si les stériles ne contiennent pas trop de produits de réaction) Réduit les impacts visuels Impacts économiques prolongés Désavantages : Prolonge les opérations sur le site (production de CO 2, de poussières, de bruit) Peut contaminer les eaux souterraines si des contaminants sont relargués (voir diapositives suivantes) cas lorsque les massifs sont fracturés Approche coûteuse

17 Question 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert? Restauration ouvertures Remblayage par des stériles miniers contaminés peut mener à la contamination des eaux Cas 1 massif non fracturé Cas 2 massif fracturé Ben Abdelghani et al

18 Question 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert? Restauration ouvertures Whistle mine MEND Contexte climatique similaire à celui de l Abitibi Mine à ciel ouvert (nickel) entre & ,4 Mt de stériles qui génèrent des effluents acides Stériles retournés dans la fosse pour des fins de contrôle du DMA

19 Whistle Pit, Vale MEND MEND

20 Question 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert? Restauration ouvertures Lorsque l ouverture est terminée, elle peut être réutilisée pour le stockage de résidus (surtout rejets de l usine) Pour limiter l interaction entre les rejets et l environnement, on peut utiliser le concept de l enveloppe poreuse (utilisée entre autres dans les mines d uranium de la Saskatchewan) 20 Belfadhel, 2000

21 Question 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert? Restauration ouvertures Rabbit Lake Enveloppe poreuse Rabbit Lake, CAMECO MEND Rabbit Lake, CAMECO Rabbit Lake, CAMECO

22 Sommaire Question 3 3. Quels sont les avantages et inconvénients environnementaux du remblayage des fosses à ciel ouvert? Le remblaiement des fosses a certains avantages environnementaux, mais aussi certains inconvénients Il faut prendre en compte l ensemble des impacts avant de prendre une décision (cas par cas) La fosse à ciel ouvert peut également être une alternative intéressante pour le stockage de rejets de concentrateur (ne pas écarter cette alternative trop vite) 22

23 Conclusion 23 Plusieurs mines à ciel ouvert ont déjà été en activité en Abitibi (Doyon, Selbaie, Bousquet, Galen, etc.) Ce qui est nouveau, c est le taux de production des mines en développement ou à l étape de projet Les impacts environnementaux sont étroitement liés à ce taux de production (énergie, eau, volume de rejets, etc.) Les défis associés à la restauration des sites sont donc amplifiés (aires d entreposage et fosse) Un paramètre clé : le potentiel de contamination des rejets produits (une plus petite mine peut être plus problématique qu une plus grosse si DMA)

24 24 MERCI DE VOTRE ATTENTION