Cost Reduction via Strategic Fragmentation Coarsening: An Integrated Mine-to-Crusher Study
Cette étude démontre que l'élargissement stratégique des schémas de tir pour grossir la fragmentation de la roche, bien qu'augmentant les coûts énergétiques de concassage en aval, génère une réduction nette de 11 % des dépenses totales de la mine au concasseur en optimisant la chaîne de valeur intégrée plutôt qu'en recherchant une finesse maximale.
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Imaginez l'industrie minière comme une version géante et à enjeux élevés du jeu « Passe la pierre ». Dans ce jeu, des machines massives creusent des montagnes de pierre, les brisent en morceaux plus petits, puis broient ces morceaux encore plus loin pour en extraire l'or précieux. L'étape la plus gourmande en énergie dans ce jeu est le broyage, où les machines réduisent la roche en poussière. Pendant des décennies, la règle d'or dans ce jeu a été simple : « Plus les morceaux de roche sortant du tir sont petits, plus il est facile et économique de les broyer plus tard. » C'est comme penser que si l'on coupe une carotte en minuscules dés avant de la cuisiner, on gagnera du temps et du gaz plus tard. Ainsi, les mineurs ont fait sauter les roches avec une force intense et un espacement serré pour rendre les morceaux aussi petits que possible, croyant ainsi économiser de l'argent à long terme.
Mais et si cette règle était en réalité un piège ? Et si le fait de dépenser une fortune pour faire ces minuscules dés de carottes coûtait plus cher que le gaz que vous économisez plus tard ? C'est le puzzle abordé par une nouvelle étude de l'Université des Mines et de la Technologie de Ghana. Les chercheurs ont examiné toute la chaîne d'événements — du moment où une foreuse frappe le sol jusqu'au moment où la roche entre dans le concasseur — comme un grand système connecté plutôt que comme des étapes séparées. Ils voulaient voir si faire en sorte que les roches soient plus grosses après le tir (une stratégie appelée « grossissement stratégique ») pourrait en réalité faire économiser de l'argent à la mine dans son ensemble, même si cela signifiait que les concasseurs devraient travailler un peu plus dur.
La grande expérience : élargir le tir
Les chercheurs ont mis en place un test en conditions réelles dans une grande mine d'or du bassin de Tarkwa. Ils ont comparé trois façons différentes de disposer les trous forés dans la roche avant de les faire exploser. Voyez ces trous comme les points sur une feuille de papier millimétré où vous prévoyez de faire sauter des choses.
- La référence (4,0 m × 4,0 m) : Le modèle serré standard que la mine utilisait jusqu'à présent.
- Le juste milieu (4,0 m × 4,5 m) : Un modèle légèrement plus large.
- Le modèle « élargi » (4,5 m × 4,5 m) : La disposition la plus espacée, avec les plus grands écarts entre les trous.
La logique derrière l'élargissement du modèle est simple : si vous espacez davantage les trous, vous avez besoin de moins de trous pour couvrir la même zone. Moins de trous signifient moins de temps de forage et moins de poudre explosive nécessaire. C'est comme peindre un mur ; si vous faites de plus grands pas, vous couvrez le sol plus rapidement, même si la peinture éclabousse un peu différemment.
Le résultat surprenant : des roches plus grosses, de plus grandes économies
Comme les chercheurs s'y attendaient, les modèles plus larges ont produit des roches plus grosses. Lorsqu'ils ont utilisé le modèle 4,5 m × 4,5 m, les fragments de roche sortant du tir étaient environ 20 % plus gros que la référence. Cela signifiait que les concasseurs devaient travailler plus dur et que la facture énergétique pour le broyage augmentait de 15 %. Si vous ne regardiez que le département du concassage, cela ressemblerait à une mauvaise idée.
Cependant, la magie a opéré lorsqu'ils ont regardé l'ensemble du tableau. Parce que le modèle plus large nécessitait moins de trous de forage et moins de poudre explosive, les coûts de forage et de tir ont chuté de manière significative. L'étude a révélé que le modèle 4,5 m × 4,5 m a réduit les coûts de forage et de tir de 4 %.
Voici le retournement de situation contre-intuitif : l'argent économisé sur le forage et le tir était si important qu'il couvrait entièrement le coût supplémentaire du concassage des roches plus grosses, avec un surplus de liquidités. Lorsque les chercheurs ont additionné les coûts de l'ensemble du processus (forage + tir + concassage), le modèle le plus large s'est avéré être l'option la plus économique.
L'essentiel
L'étude conclut que l'obsession traditionnelle consistant à rendre les roches aussi petites que possible n'est pas toujours la meilleure façon d'économiser de l'argent. En acceptant des morceaux de roche légèrement plus gros, la mine peut dépenser moins en explosifs et en forage, ce qui s'avère être une décision financière plus intelligente globalement. Le modèle 4,5 m × 4,5 m a généré un gain net de 11 % d'économies de coûts totaux par rapport à l'ancienne norme.
Cela ne signifie pas que les mines devraient simplement faire sauter les roches de manière aléatoire ; les roches doivent tout de même être assez petites pour que les concasseurs puissent les manipuler sans se briser. Mais cette recherche prouve qu'il existe un « point d'équilibre » où rendre les roches un peu plus grossières est en fait la façon la plus efficace de gérer la mine. C'est un rappel que dans les systèmes complexes, la meilleure façon d'économiser de l'énergie et de l'argent n'est pas toujours de pousser plus fort sur une partie de la machine, mais de repenser la manière dont toute la machine fonctionne ensemble.
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