Travaux Pratiques - Introduction à l'exploitation des mines - 2ème Bachelier IR Civil - Université Mapon - PDF

UNIVERSITE MAPON FACULTE POLYTECHNIQUE GENIE DE MINES ET GEOLOGIE INTRODUCTION A L’EXPLOITATION DES MINES TRAVAUX PRATIQUES Par : Ir Pascal YAMBAYAMBA KALUNGA DEUXIEME BACHELIER IR CIVIL Année-Académique 2023 -2024 ...

UNIVERSITE MAPON FACULTE POLYTECHNIQUE GENIE DE MINES ET GEOLOGIE INTRODUCTION A L’EXPLOITATION DES MINES TRAVAUX PRATIQUES Par : Ir Pascal YAMBAYAMBA KALUNGA DEUXIEME BACHELIER IR CIVIL Année-Académique 2023 -2024  TRAVAUX PRATIQUES RAPPORT DE DECOUVERTURE ET TEMPERAMENT DECOUVERTURE La découverture est une action consistant à enlever les morts terrains recouvrant la minéralisation (gisement). RAPPORT DE DECOUVERTURE Le rapport de découverture est un rapport entre la quantité de stérile extraite par rapport à la quantité de minerai extraite. Ce rapport est donné par : R d : Rapport de découverture (en 𝑚3 Τ𝑡) 𝐐𝐬 3 𝐑𝐝 = Q s : Quantité de stérile extraite (en 𝑚 ) 𝐐𝐦 Q𝑚 : Quantité de minerai extraite (en 𝑡) 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 2  TRAVAUX PRATIQUES RAPPORT DE DECOUVERTURE ET TEMPERAMENT TEMPERAMENT C’est un rapport entre la quantité totale des matériaux excavés (stérile et minerai) exprimée en 𝑚3 et la quantité des minerais valorisables en Tonne Sèche (T.S) réalisée à un stade d’exploitation. Le tempérament est calculé à partir de la formule suivante : 𝑇𝑒 : Tempérament (en 𝑚3 Τ𝑇. 𝑆) 𝑻𝒆 = 𝐐𝒎𝒔 Q𝑚s : Cubage total des matériaux abattus (en 𝑚3 ) 𝐐𝐦𝐯 Q 𝑚𝑣 : Tonnage total du minerai valorisable extrait (en 𝑇. 𝑆) 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 3  TRAVAUX PRATIQUES RAPPORT DE DECOUVERTURE ET TEMPERAMENT HUMIDITE L’humidité fait référence à la présence d’une quantité d’eau contenue dans une substance rocheuse. Elle se mesure souvent en pourcentage par rapport au poids sec de la roche. Le taux d’humidité est un rapport de masse obtenu à partir de la formule suivante : 𝑘 : Taux d’humidité (en %) 𝒌= 𝑴𝒆𝒂𝒖 𝑿 𝟏𝟎𝟎 𝑀𝑒𝑎𝑢 : Masse d’eau contenue dans la roche 𝑴𝒓𝒐𝒄𝒉𝒆 𝒔è𝒄𝒉𝒆 𝑀𝑟𝑜𝑐ℎ𝑒 : Masse de la roche après séchage 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 4  TRAVAUX PRATIQUES DILUTION DEFINITION La dilution est la diminution de la teneur du minerai par le stérile. C’est en fait le sallissage du minerai par l’ajout d’une quantité de stérile. La dilution a pour sources : La planification (dilution planifiée) Les opérations (dilution opérationnelle) La dilution est donnée par : 𝐃 : Dilution (en %) 𝐓𝐏 −𝐓𝒂 𝐃= 𝐓𝐏 : Teneur en place (en %) 𝐓𝐏 𝐓𝒂 : Teneur après abattage (en %) 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 5  TRAVAUX PRATIQUES DENSITE ET TONNAGE DENSITE DU MINERAI La densité d’un minerai exprime la quantité de minerai contenu dans un volume déterminé. Elle est souvent symbolisée par 𝜌 (en 𝑡Τ𝑚3 ). TONNAGE DU MINERAI ET TONNAGE METAL Ces tonnages sont obtenus par les formules suivantes : 𝑽: volume abattu (en 𝑚3 ) 𝑻𝒎𝒆𝒕𝒂𝒍 = 𝑻𝒎𝒊𝒎 x 𝒕𝒎𝒊𝒏 𝑻𝒎𝒊𝒏 = 𝜌 x V 𝜌: densité du minerai (en 𝑡Τ𝑚3 ) 𝑻𝒎𝒊𝒏 : tonnage minerai (en t) 𝒕𝒎𝒊𝒏 : teneur (en %, ppm,…) 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 6  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 1. Connaissant les caractéristiques du minerai (tonnage, volume, masse volumique) ainsi que celles du stérile, trouver la relation qui lie le rapport de découverture et le tempérament. 2. Dans une phase d’exploitation d’une mine, le rapport de découverture 2 global est de 𝑚3 Τ𝑡. Calculer le tempérament correspondant sachant 5 que le minerai et le stérile ont respectivement pour densité 2,4 et 1,7. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 7  TRAVAUX PRATIQUES 3. Le service de planification minière d’une mine faisant une exploitation à ciel ouvert d’un gisement aurifère, publie le rapport de production trimestriel repris dans le tableau ci-dessous : Types des produits Janvier Février Mars Avril Minerai 𝑚3 33522,51 86551,35 76895,05 270588,32 Stérile 𝑚3 23054,32 72241,11 136762,43 212388,55 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 8  TRAVAUX PRATIQUES a) Sachant que la masse volumique (densité) du minerai exploité (or) est 2 𝑡Τ𝑚3 et celle du stérile 1.8 𝑡Τ𝑚3 , en supposant un taux d’humidité nul, on demande de : 1°) Calculer les rapports de découverture et les tempéraments instantanés (mensuels). 2°) Calculer le rapport de découverture global et le tempérament global. b) Si le taux d’humidité des matériaux était de 20%, quels seraient les résultats de la sous-question précédente ? c) Pour une teneur en or de 1.5 ppm, calculé la quantité totale d’or extraite. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 9  TRAVAUX PRATIQUES 4. Pour une exploitation de la première phase A d’un gisement cupro-cobaltifère titrant 3,1%Cu et 2,9%Co, le service de planification prévoit d’exploiter du niveau 1280-1270 au niveau 1190-1180. A la fin de la phase A, le service d’exploitation a relevé les chiffres suivants comme production pour une densité ou masse volumique de minerai estimée à 2 𝑡Τ𝑚3. Produits 1280-1270 1270-1260 1260-1250 1250-1240 1240-1230 1230-1220 1220-1210 1210-1200 1200-1190 1190-1180 Minerai 𝑚3 30751 32824 36220 37890 31250 29960 27890 32188 15780 14640 Stérile 𝑚3 35540 36555 30000 25416 24930 20250 19980 16520 29560 32430 a) Calculer le rapport de découverture et le tempérament instantanés. b) Calculer les tonnages en cuivre et en cobalt (par niveau et pour toute la phase). 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 10  TRAVAUX PRATIQUES 5. Le service de planification de l'entreprise Muika Mining prévoit d'exploiter une mine à ciel ouvert par la méthode des fosses emboitées en trois phases ou push back (1, 2, 3). D'après les prévisions, les matériaux contenus dans le projet d'exploitation à long terme sont repris dans le tableau ci-dessous. L'exploitation du push back 1 de la mine à ciel ouvert en question prend fin au niveau 1100-1095. Les masses volumiques (densités) du minerai et du stérile sont respectivement égales à 2,3 𝑡Τ𝑚3 et 1,7 𝑡Τ𝑚3. Tout en considérant un taux d'humidité nul. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 11  TRAVAUX PRATIQUES a) Calculer les rapports de découverture instantanés, le rapport de découverture global, les tempéraments instantanés et aussi le tempérament global de la phase 1 (Push Back 1). b) Déterminer la teneur moyenne en cuivre de la phase 1 et le tonnage cuivre extrait de la phase 1. c) Quel tonnage métal total est contenu dans le projet d'exploitation de cette phase ? 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 12  TRAVAUX PRATIQUES Niveau Minerai 𝒎𝟑 Matériaux 𝒎𝟑 Teneur moyenne Cu % 1055 - 1050 1168790 2253500 1,23 1060 – 1055 1057860 2520220 1,25 1065 – 1060 1006300 2263880 1,48 1070 – 1065 1059580 3551900 1,72 1075 – 1070 1068680 4786149 2,2 1080 – 1075 1075650 2525675 2,01 1085 – 1080 1085000 2500000 1,9 1090 – 1085 1095620 2024820 1,23 1095 – 1090 1067860 2620220 1,25 1100 – 1095 1368880 3976778 1,29 1105 – 1100 1716300 4163880 1,88 1110 – 1105 2259580 5251900 1,02 1115 – 1110 2768680 5486149 1,62 1220 – 1115 2835420 5402440 1,35 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 13  TRAVAUX PRATIQUES 6. Une compagnie minière vend 600 tonnes de cuivre par an. La teneur du minerai est de 3,5% et la récupération à l’usine est de 86%. Trouver le cubage du stérile à excaver sachant que le tempérament est de 1,8𝑚3 Τ𝑇. 𝑆 et la densité du minerai de 2,7. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 14  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE AMORTISSEMENT L’amortissement d’un engin minier est une provision mise de côté pour rembourser l’investissement fait (sa valeur rendue sur chantier). AMORTISSEMENT LINEAIRE Il est obtenu par la formule suivante : 𝐼 : Investissement en capital fixe ($) 𝑰 𝑨= n : la durée de vie du bien 𝒏 amorti (heures, mois, année). 𝐴 : Amortissement linéaire ($) 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 15  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE AMORTISSEMENT DEGRESSIF Le taux d'amortissement dégressif s'obtient en multipliant le taux de l'amortissement linéaire qui serait applicable par un coefficient qui varie suivant la durée d'amortissement retenue. Le taux dégressif est égal au taux linéaire multiplié par l’un des coefficients suivants : 1.25 si la durée normale d’utilisation du bien est de 3 à 4 ans; 1.75 si la durée normale d’utilisation du bien est de 5 à 6 ans; 2.25 si la durée normale d’utilisation du bien est plus de 6 ans. Amortissement = Taux linéaire x Coefficient d'amortissement dégressif 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 16  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE INTERET SIMPLE ET VALEUR FUTURE DE L’ARGENT Is = Co.i.n VF = Co (1+n.i) Co= Capital investi (au ✓ VF = Valeur future moment 0) ✓ Co = Capital investi i = Taux d’intérêt ✓ n = Nombre d’années n = Nombre de périodes ✓ i = Taux d’intérêt (%) (années) d’intêrêt 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 17  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE INTERET COMPOSE ET VALEUR FUTURE DE L’ARGENT Si l’intérêt n’est pas payé à la fin de la période au cours de laquelle il est dû, mais qu’il est ajouté sur le capital initial (capital sur lequel cet intérêt est calculé) et en fait partie, dans ce cas, on parle d’un intérêt composé. ✓ VF = Valeur future ✓ n = Nombre d’années VF = Co (1+i)n ✓ Co = Capital investi ✓ i = Taux d’intérêt (%) 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 18  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE VALEUR ACTUELLE OU PRESENTE Pour avoir une valeur future (VF) disponible dans un temps (n) ans et au taux d’intérêt (i) souhaité durant cette période, le capital (Co) doit être investi aujourd’hui. Ce capital est la valeur actuelle ou présente (VA ou VP) de la valeur future (VF). La valeur actuelle provenant d’un investissement quelconque est donc : VA=VF/(1+i)n 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 19  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE ANALYSE DE LA RENTABILITE VALEUR ACTUELLE NETTE (V.A.N) La VAN est la différence entre la somme de la valeur actuelle de toutes les entrées de trésorerie et la somme de la valeur actuelle de toutes les sorties de trésorerie. VAN = Σ PV desbénéfices en espèces - Σ PV des coûts en espèces ▪ I : Investissement à la nième année ▪ VAN : valeur actuelle Nette (USD) ; ▪ VR : Valeur résiduelle en T année ▪ FNt : Flux Net ; ▪ T : Durée du projet (ans) ▪ i : Taux d’actualisation (%) ▪ t : Temps 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 20  TRAVAUX PRATIQUES ECONOMIE MINIERE ANALYSE DE LA RENTABILITE INDICE DE RENTABILITE (IP) VAN : valeur actuelle Nette (USD) I : Investissement total en USD Condition d’acceptabilité d’un projet : l’IP doit être supérieur à 1 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 21  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 1. Pour les opérations de constitution des terrils, travaux de terrassement et entretien des pistes dans une mine à ciel ouvert, l'exploitant s'est doté d'un bulldozer sur chenilles de marque Caterpillar DGT LGP d'une puissance de 194 kW 251 CV. Cet engin a une durée de vie de 5 ans et sa valeur rendue sur chantier s'élève à 235 000 $. a) Calculer l'amortissement linéaire de l'engin. b) Calculer le taux d'amortissement dégressif de l'engin. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 22  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 2. Pour les opérations de transport des matériaux dans une mine à ciel ouvert, l'exploitant a acheté un tombereau articulé de marque Caterpillar 730 et 70 tonnes de capacité. Cet engin a une durée de vie de 3 ans et sa valeur rendue sur chantier s'élève à 900 000 $. On demande de Calculer l'amortissement linéaire de l'engin et le taux d'amortissement dégressif de l'engin. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 23  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 3. Pour lancer les opérations de développement de la mine, une entreprise minière contracte un prêt de 77 000 000 $ dans une banque locale à un taux d’intérêt simple de 12% annuellement. Calculer l’intérêt simple découlant de cet investissement fait par la banque. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 24  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 3. Pour lancer les opérations de développement de la mine, une entreprise minière contracte un prêt de 77 000 000 $ dans une banque locale à un taux d’intérêt simple de 12% annuellement. a) Calculer l’intérêt simple découlant de cet investissement fait par la banque. b) Quelle est la valeur future de cet investissement après 5 ans. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 25  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES c) Supposons qu’à la fin de la première année, l’entreprise se retrouve dans l’impossibilité de payer l’intérêt pour la première année, quel serait l’intérêt composé de la 5ème année. Déterminer également la valeur future de cet investissement après ces 5 ans. 4. Trouvez l’intérêt simple sur un investissement de 1000 $ à un taux d’intérêt simple de 6% par an pendant 120 jours. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 26  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 5. Calculer la valeur actuelle d’un payement de 2 000 $ à recevoir dans 4 ans si l’intérêt est de 5% par an. 6. Un investissement de 3 millions de dollars devrait générer des flux de trésorerie de 1 million de dollars par an pendant 5 ans. Le coût du capital est de 10 %. a) Quelle est la VAN de cetinvestissement ? b) Déterminer également l’IP correspondnant. 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 27  TRAVAUX PRATIQUES EXERCICES 7. En tenant compte des données suivantes pour deux projets différents : Année Flux de trésorerie nets attendus en millions de dollars Projet 1 Projet 2 0 -500 -500 1 325 175 2 150 175 3 150 175 4 50 175 a) Calculer, pour chaque projet, l’IP. b) Quel projet doit être accepté ? 02/07/2024 MSc Ir Pascal YAMBAYAMBA 28