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Au cours des dernières décennies, la surveillance de l'exploitation minière a évolué, passant de la conjecture humaine (en tapotant un mur de mine et en écoutant, ou en plaçant des humains en surveillance) à des outils mécaniques, et aujourd'hui aux dernières technologies numériques. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur l'évolution de la surveillance de l'exploitation minière, ainsi que sur la prolifération d'outils et de données de pointe qui contribuent à la sécurité des sites miniers et des travailleurs.
La sécurité est la principale préoccupation des gestionnaires de sites miniers et il existe un certain nombre de variables qu'ils doivent surveiller. Les préoccupations relatives à la santé des travailleurs et à l'environnement expliquent l'apparition d'un nombre croissant d'outils et de technologies de surveillance.
Outre les considérations immédiates de sécurité, les gestionnaires de projet souhaitent également pouvoir contrôler la progression et la productivité. Les capteurs qui mesurent les aérosols dans l'air, les mesures de profondeur, les outils de visibilité directe (comme les caméras sans fil) et d'autres encore sont utilisés pour s'assurer que les projets restent sûrs et respectent le calendrier.
Tous ces contrôles permettent également de s'assurer que les projets respectent les diverses exigences de conformité réglementaire. La plupart des gouvernements ont des exigences de conformité très claires et très strictes - les outils de surveillance minière peuvent les aider à fournir la preuve qu'ils respectent les normes de sécurité spécifiques en vigueur. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur les outils et les technologies utilisés aujourd'hui par les sociétés minières.
Il y a seulement quelques décennies, la sécurité dans les mines était presque exclusivement une entreprise humaine. Les techniques d'observation, qui incluaient des superviseurs de sécurité dédiés et des techniques primitives de "sondage", étaient à l'ordre du jour. Au fur et à mesure que la technologie évolue, les outils utilisés pour garantir la sécurité des travailleurs et l'état de certains sites évoluent également.
Au cours de la dernière décennie en particulier, de nouvelles techniques, notamment des appareils de mesure mécanique et même des technologies de capture des mouvements, sont apparues, aidant les entreprises non seulement à surveiller la qualité de l'air et le sol sur les sites miniers, mais aussi à prédire et à prévenir les blessures des travailleurs.
Pour obtenir le type de connaissances que les gestionnaires de sites souhaitent avoir sur leurs sites et leurs travailleurs, un certain nombre de technologies de capteurs font leur apparition. Les capteurs IoT (Internet des objets) sont utilisés dans un nombre croissant d'applications minières pour fournir des données en temps réel au personnel de sécurité. Les capteurs IoT peuvent aider à détecter des irrégularités concernant les aérosols susmentionnés, les mouvements des équipements ou des travailleurs, etc. Ils sont souvent reliés à des systèmes d'alerte qui peuvent aider les équipes à détecter et parfois même à prédire les événements susceptibles de compromettre la sécurité. Par exemple, si une zone présente une mauvaise qualité de l'air, les capteurs peuvent détecter la présence de gaz combustibles comme le méthane et alerter les travailleurs avant qu'ils ne pénètrent dans la zone concernée. Ils peuvent également alerter les équipes en cas de déversement ou même repérer les endroits où les glissades et les chutes sont les plus fréquentes.
Tous ces contrôles visent bien sûr à améliorer la sécurité des personnes, et plusieurs organismes de réglementation veillent au respect de normes spécifiques en matière de qualité de l'air. Parmi les normes de qualité de l'air, on peut citer la règle sur les poussières de charbon respirables de la MSHA (Mine Safety and Health Administration), la norme sur la silice cristalline respirable de l'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) et la loi sur la propreté de l'air (Clean Air Act), établie par l'EPA, qui réglemente les émissions de polluants atmosphériques dangereux. Les exploitants miniers doivent répondre aux exigences de ces normes pour rester en conformité et garantir la sécurité de leurs équipes. Les capteurs de qualité de l'air permettent aux opérateurs de visualiser et de partager ces données, parfois même en temps réel.
La surveillance microsismique est également de plus en plus répandue. Cette technique utilise les phénomènes microsismiques induits par la fracturation ou l'injection d'eau, appelés microséismes ou petits tremblements de terre, pour surveiller les activités de fracturation. Un ensemble de géophones est installé à proximité de l'endroit à mesurer, afin d'écouter ces microséismes. Cela permet d'obtenir des mesures précises, en temps réel, de la hauteur, de la longueur, de l'orientation, de la géométrie et de la disposition spatiale des fissures produites lors des activités d'extraction ou de forage. En général, plus les matériaux mesurés sont durs, plus le son se propage loin. Les géophones sont capables de fournir des mesures précises à partir de ces transmissions - des subtilités que l'oreille humaine ne peut pas traiter.
Les cellules de charge et de tension sont également utilisées pour s'assurer que le poids des charges pendant le transport ne dépasse pas certaines limites. Un capteur de charge ou de tension est un transducteur qui transforme une force en une sortie électrique mesurable, le plus souvent en utilisant la technologie des jauges de contrainte.
Les équipements de levage des mines, les grues de construction, les réservoirs industriels, les locomotives et bien d'autres encore sont mis à niveau pour inclure des axes de charge, des cellules de charge et des cellules de tension. Il s'agit d'une avancée majeure par rapport à l'utilisation de la devinette pour contrôler le poids. Désormais, vous pouvez mesurer le poids de votre charge utile ou d'autres matériaux et en rendre compte pendant leur transport.
Les techniques LiDAR (Laser Image Detection and Ranging) sont également utilisées pour mesurer les distances et la profondeur. Le LiDAR est une méthode qui permet de déterminer des distances variables en ciblant la zone avec un laser et en mesurant le temps de réflexion de la lumière vers un récepteur. Le Lidar peut également être utilisé pour créer des représentations numériques en 3D, parfois appelées "jumeaux numériques" des zones minières ; un moyen beaucoup plus efficace de sonder une zone sur un site minier.
Divers moniteurs de toit électromécaniques sont également utilisés pour remplacer les méthodes de sondage moins sophistiquées qui étaient utilisées dans le passé pour mesurer la profondeur et l'épaisseur des matériaux.
En plus de tous ces éléments, il existe un certain nombre d'autres considérations que les gestionnaires de sites aiment suivre de près. L'analyse de la stabilité des pentes, la surveillance des conditions météorologiques, les alertes à la foudre, etc. sont autant de facteurs qui contribuent à la sécurité d'un site minier.
Demandez à n'importe quel responsable de site ce qu'il aimerait le plus contrôler et il vous répondra invariablement : "laissez-moi voir". Les caméras fournissent sans doute les données les plus riches de tous les autres types de capteurs. Cette richesse des données, combinée aux récents progrès de l'intelligence artificielle et des technologies de traitement des images, peut entraîner un changement radical de notre capacité de surveillance.
Cependant, les caméras sont souvent négligées pour certaines des parties les plus critiques du processus, telles que les points de transfert des matériaux, les goulottes et les bandes transporteuses. La principale raison de ce rejet est la vulnérabilité des caméras aux environnements poussiéreux et difficiles, la maintenance et le nettoyage continus qui en résultent et qui doivent être détournés pour conserver une image utilisable, ainsi que les erreurs et les fausses détections qui résultent de la prise de décision sur la base d'une vue compromise.
Plus récemment, la technologie a rattrapé ces défis et une caméra autonettoyante telle que ToughEyeTM maintiendrait une clarté d'image constante sans nécessiter de maintenance et d'entretien réguliers. ToughEye est une caméra autonettoyante monobloc qui peut offrir au personnel chargé des opérations, de la sécurité et de la gestion un élément crucial de la surveillance : la ligne de mire. Lorsque toutes les technologies susmentionnées fonctionnent correctement - par exemple, si un capteur de qualité de l'air se déclenche ou si une fracture est détectée - le premier réflexe d'un responsable est de vouloir voir la zone affectée.
La technologie brevetée de caméra autonettoyante ToughEye™ a été développée spécifiquement pour les besoins des sites industriels comme les mines, où la poussière et les fragments peuvent rapidement compromettre l'efficacité d'un objectif. Sans pièces externes et avec une conception monobloc étanche, les caméras offrent une vision claire sans aucun temps d'arrêt ni maintenance programmée, maximisant ainsi votre temps de fonctionnement opérationnel, y compris pour les équipements autonomes et distants.
Pour en savoir plus sur les caméras ExcelSense Technologies pour la surveillance de l'exploitation minière, demandez un devis.
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