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L’exploitation minière
Le succès en matière d’exploitation minière, comme toute autre entreprise, exige que l’extraction des minéraux d’une mine produise, au cours de sa durée de vie, des redevances supérieures à ce qui est consommé lors du développement et de l’exploitation de celle-ci. La prospection, l’extraction et le traitement des minéraux constituent des procédés complexes et dispendieux à entreprendre. Bien que les retours sur un investissement minier puissent être importants, ceux-ci demeurent toutefois souvent incertains.
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Les roches sont composées de minéraux. Chacun des milliers de minéraux présents au sein de l’écorce terrestre contient une combinaison précise d’éléments ayant des proportions particulières. Malgré que certains éléments se retrouvent sous une forme quasi pure (par exemple l’or ou le cuivre), la plupart sont chimiquement liés entre eux à l’intérieur même des minéraux. Avec le temps, les sociétés humaines ont valorisé certains éléments et minéraux spécifiques, afin entre autres de les utiliser comme carburant, de produire des outils et des produits chimiques ou simplement, dans le but de les porter comme bijoux. Nous avons également appris à reconnaître ces éléments ainsi que les minéraux contenus dans les roches, qui à leur tour, composent l’écorce terrestre.
On retrouve des minéraux métallifères d’un bout à l’autre de l’écorce terrestre, cependant, le coût rattaché à l’extraction et à la purification d’un minéral particulier à partir de la roche moyenne est plus élevé que la valeur du minéral récupéré. La première étape en exploitation minière est ainsi de trouver une concentration suffisante de minéraux métallifères en comparaison à la roche moyenne et de s‘assurer que la récupération de ceux-ci sera rentable. Le terme minerai constitue une roche dont la quantité de minéraux métallifères est économiquement suffisante.
Dans le but de trouver des minerais, les géologues cartographient les entités géologiques d’une région et examinent les matériaux de surface ainsi que les roches sous-jacentes pour déceler des indices de la présence de minéraux métallifères. De nos jours, la prospection emploie une variété de technologies de télédétection aérienne (telles que les images provenant de satellites et les mesures des propriétés magnétiques des roches obtenues à partir des aéronefs), qui permettent l’identification des zones considérées comme étant susceptibles de renfermer une grande concentration de minéraux. La télédétection permet la couverture de grandes superficies, de façon relativement rapide en comparaison au travail sur le terrain, mais elle constitue une technique coûteuse et nécessite une analyse soignée afin d’être utile. La région indiquée par les méthodes de télédétection doit tout de même être confirmée par des personnes sur le terrain qui l’examinent directement et qui en échantillonnent le contenu en minéraux des roches.
Si l’étude sur le terrain confirme la présence d’un site prometteur, on dégage le substrat rocheux afin de permettre à la zone minéralisée d’être explorée à l’aide de trépans. Les trépans carottiers à diamants retirent une longue carotte de roche cylindrique qui est utilisée pour déterminer la taille et la forme approximatives de la zone minéralisée. Plusieurs trous sont forés et à mesure que chacun d’eux croise le minerai, il est alors possible de produire une image tridimensionnelle permettant de voir la façon dont le minerai est distribué à travers la roche encaissante. Les échantillons provenant de ces carottes sont recueillis et analysés dans le but de déterminer les concentrations variées de minéraux métallifères en travers du corps minéralisé.
La forme et la taille tridimensionnelles du corps minéralisé au sein de la roche déterminent les méthodes d’accessibilité au minerai et les coûts rattachés à l’extraction. La taille et la forme d’un gisement particulier combinées à sa concentration en minéraux définissent sa valeur potentielle. La valeur potentielle est alors comparée aux coûts de prospection, d’extraction et de traitement du minerai et ce, afin de déterminer s’il est économiquement possible d’exploiter le gisement.
La teneur en minerai est une mesure moyenne de la quantité de minéraux métallifères contenue au sein de chaque portion de roche n’ayant pas de valeur. Elle peut être exprimée en pourcentage ou sous forme de ratio (par exemple, en onces par tonne ou grammes par tonne). Il s’agit d’un calcul complexe en raison de la concentration en minéraux qui varie à l’intérieur du gisement. Il est également important d’obtenir la mesure exacte puisque celle-ci permet de déterminer jusqu’à quel point le gisement est précieux. Il peut être pareillement bénéfique d’exploiter les gisements ayant une faible teneur en minerai; toutefois les grandes quantités de minerai doivent être exploitées afin que l’exploitation soit rentable.
Une fois que la décision d’exploiter est prise, les installations doivent être construites afin de ramener le minerai à la surface et de préparer l’extraction de son contenu recherché. Les minerais que l’on retrouve en profondeur sont accessibles par des puits de mine ou des rampes qui transpercent la roche. Dans le cas présent, toutes les activités d’exploitation sont souterraines et sont effectuées à l’aide d’une série de tunnels permettant l’accès et le transport du minerai vers la surface. Une fosse ouverte est une méthode également utilisée afin d’accéder au gisement qui est localisé près de la surface. Le minerai est retiré par une série de trous concentriques creusés dans la roche, chacun d’entre eux étant plus profond et plus petit que le précédent.
Dès que le minerai a été extrait, il est concassé et traité afin de concentrer les minéraux métallifères et d’éliminer ceux qui n’ont pas de valeur. La méthode d’extraction employée dépend du type de minéral traité. Ce concentré en minéraux doit alors être envoyé à une fonderie ou à une affinerie afin de fabriquer un produit final répondant à des fins d’utilisation commerciale ou industrielle.
La prise en charge du matériel issu de l’extraction des minéraux métallifères constitue un défi en matière d’exploitation minière. Les déblais peuvent contenir des produits chimiques présents à l’état naturel dans les minéraux ou qui font suite au processus d’exploitation minière, ce qui peut polluer l’environnement dans le cas où ceux-ci ne sont pas entreposés ou traités adéquatement. L’exploitation minière souterraine utilise souvent un mélange de pierre concassée et de béton afin de remplir les zones qui ont été exploitées.
Même lorsqu’un gisement est jugé assez rentable pour l’exploiter, des risques économiques considérables pouvant surgir au cours de la durée d’exploitation de la mine entrent continuellement en jeu. Les événements pouvant affecter la rentabilité d’un investissement minier incluent les changements d’intérêts, les fluctuations du dollar et les taux d’imposition; la modification des prix de la marchandise utilisée lors de l’exploitation minière; la demande changeante en matière de produits minéraux et les modifications reliées à la réglementation régissant les mines. Chacun de ces événements peut forcer les activités minières à cesser jusqu’à ce que les conditions économiques s’améliorent et ce, afin de permettre à un gisement peu rentable d’être exploité ou la réouverture de la mine.
