REALISATIONS DE MODELES NUMERIQUES DE TERRAINS

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Les méthodes d’exploitation à ciel ouvert

L’expression « méthode d’exploitation à ciel ouvert peut changer d’appellation suivant les matériels d’exploitation utilisés, par exemple « exploitations par draglines » ou « exploitation par roues-pelles ».

Méthodes par tranches simultanées

C’est la méthode d’exploitation dont la progression de l’excavation se fait par tranches horizontales conduites simultanément, pour enlever en un seul passage la totalité de l’épaisseur verticale à exploiter. Les types de substances qui correspondent à cette méthode d’exploitation sont souvent en formations sédimentaires subhorizontales à faible recouvrement, minéralisation massive ou à faible teneur, taux de recouvrement faible. Et la chaîne d’extraction typique est l’abattage à l’explosif, chargement par pelle.

Méthode par tranches horizontales successives en pleine largeur 

C’est la méthode dans laquelle la progression globalement verticale se fait par tranches horizontales conduites successivement jusqu’au contour final, et la tranche inférieure ne démarre que peu avant la fin de la tranche précédente. Le contour final dessine une fosse ou un entonnoir.
Ce genre d’exploitation s’applique souvent pour les gisements à flanc de coteau et sont en environnement sédimentaire ou métamorphique, par exemple carrière pour cimenterie, charbon, talc.

Méthode par fosses emboîtées [1] [1]

C’est la méthode dans laquelle le terrassement est conduit de façon que l’excavation affecte à plusieurs époques successives la forme de fosse à peu près homothétique de plus en plus profonde. Le point le plus bas du gisement n’est atteint, qu’à la fin de l’exploitation. Les types de gisements pour cette méthode sont très variées par exemple couches massives, amas, couches tectoniques, ou filon redressé.

Méthode mixte 

Cette méthode combine au moins deux des méthodes précédentes. Pour les exploitations de grandes dimensions, le mieux c’est de démarrer par des fosses emboîtées stricto sensu, qui permettent l’accès le plus rapide au minerai et de continuer par des enlevures successives ou cycliques selon la forme de la minéralisation d’avance à la découverture. De même pour les exploitants de roches massives, après un démarrage par tranches horizontales en pleine largeur, il est possible de continuer par fosses emboîtées ou par enlevures successives. Elle convient souvent dans un environnement métamorphique ou éruptif. La chaîne d’extraction est dans tous les cas le tir, pelle ou chargeur.

La carrière

Tirant aussi du code minier, la loi N° 99-022 on définit par « carrière » toutes gîtes de substances à ciel ouverts et « substances de carrière » toutes substances minérales destinées à la production de granulats et de produits d’amendement de terres locales, pour la culture (y compris les tourbières, gravillons et sables). On peut distinguer trois types de carrières en fonction des techniques d’extraction et d’utilisation des matériaux :
– les carrières de roches massives
– les carrières de roches meubles
– les carrières de pierres de taille
Et une carrière présente une zone d’extraction, une zone dite de traitement ou les matériaux font l’objet de traitement physique, des zones annexes de stockage.

Situation actuelle

Madagascar possède beaucoup de ressources minières. Actuellement l’Etat malgache vise le développement rapide et durable de la Nation en construisant des infrastructures, par exemple des routes, ponts ou bien des bâtiments pour attirer les investisseurs étrangers. Mais la production des matières premières comme les matériaux de constructions (granulats) sont insuffisantes, la demande augmente c’est pour cette raison que l’exploitation des carrières de granite augmente dans la grande île.

Cas de la RN6 Port-Bergé-Djangoa

La réhabilitation de la Route Nationale (RN6), entre Ambondromamy et Bekoratsaka, d’une part, et Port-Bergé et Ambanja, d’autre part est en cours de réalisation. En fait, pour la réalisation de ce projet, les entreprises ont besoin de beaucoup de matières premières comme les roches massives situées à proximité immédiate de la RN6, tout autant que sur la RN31 et la RN32 et pas trop éloignés d’Antsohihy. Il y a, en tout, dix sept (17) carrières de roches massives pour répondre au besoin des entreprises. Parmi les plus intéressants, on a :
1. Andranomena PK9+900 bord de RN6
2. Ambirimbirina PK39+500 de Port-Bergé (RN6)
3. Andongona PK7+900 du croisement RN6-RN32
4. Anjavobe-Befotaka PK187+800 de Port-Bergé (RN6)
5. Anjanapalys1_c PK7 d’Ankazobetsihay (RN31)
6. Anjanapalys2_c PK7+200 d’Ankazobetsihay (RN32)
7. Angodrabe-1 PK216+900 de Port-Bergé (RN6)

Localisation des sites

Présentation des sites [1] [12]

Situation géographique générale

La zone se situe dans la partie Nord du Bassin sédimentaire de Mahajanga, dans les localités de Port-Bergé, d’Antsohihy, de Befotaka et de Maromandia. La ville de Port-bergé est la limite sud et celle d’Ambanja est la limite Nord suivant l’axe de la RN6. Elle concerne principalement la région de Sofia incluant les communes de Malakialina, de Bekoratsaka, de Mampikony, de Port-Bergé, de Marovantaza, d’Anjiamangirana, d’Andrevorevo, d’Antsohihy, d’Ankazobetsihay, de Befotaka et de Maromandia. La figure1 suivante présente la situation géographique général de la zone d’étude :

Situation géographique par carrière

Ö La carrière d’Andranomena se trouve sur la RN6 de coordonnées X= 15° 31’ 45,6″, Y= 47° 33’ 59,4 ″ (relevées GPS) et localisée à 3km m au Nord-Ouest du village d’Anjiamanera en suivant l’ancienne voie d’accès à la carrière. Elle ne possède ni cours d’eau, ni plan d’eau à proximité, c’est une carrière en altitude par rapport au niveau de la RN6.
Ö La carrière d’Anjanapaly1_c se trouve sur la route RN31 de coordonnées X=14° 52’ 25,9″, Y= 48° 08’ 28,0 ″.Elle est au même niveau que la RN31et ne possède pas de cours d’eau à proximité et se situe 60m à l’Ouest du bord de la RN31.
Ö La carrière d’Anjanapaly2_c se trouve sur la route RN31 de coordonnées X=14° 52’
28,5″, Y= 48° 08’ 33,7 ″.Elle est au même niveau que la RN31et ne possède pas de cours d’eau à proximité et se situe à 100m à l’Ouest du bord de la RN31.
 La carrière d’Anjavobe se trouve sur la route RN6, de coordonnées X = 14° 30’ 21,9″, Y = 48° 01’ 13,4″. A 3000m au Nord du village de Befotaka, prendre la bifurcation à gauche.
 La carrière d’Ambirimbirina se trouve sur la RN6, de coordonnées X=15° 23’ 43,7″, Y= 47° 45’ 16,5″.Elle se situe 6km au NE du croisement RN6-Maroala et en altitude par rapport au niveau de la route.
 La carrière d’Andongona se trouve sur la RN32, de coordonnées X= 14° 56’ 40,4’’, Y= 48° 07’ 08,4’’. Elle affleurant le long de la RN 32 et ne possède pas de cours d’eau à proximité.
 La carrière d’Angodrabe se trouve sur la RN6, de coordonnées X= 14° 15’ 35,6″, Y= 48° 02’ 53,9″. Elle affleure au bord de la RN6.

Table des matières

PARTIE I : NOTIONS GENERALES SUR LES EXPLOITATIONS A CIEL OUVERT
Chapitre1: Généralités sur les exploitations à ciel ouvert et les carrières
1.1 Exploitation à ciel ouvert
1.1.1 Le code minier
1.1.2 Les méthodes d’exploitation à ciel ouvert
1.1.2.1 Méthodes par tranches simultanées
1.1.2.2 Méthode par tranches horizontales successives en pleine largeur
1.1.2.3 Méthode par fosses emboîtées
1.1.2.4 Méthode mixte
1.2 La carrière
1.3 Situation actuelle
1.4 Cas de la RN6 Port-Bergé-Djangoa
Chapitre 2: Localisation des sites
2.1.2 Situation géographique par carrière
Chapitre 3: Cadre géologique
3.1 Cadre géologique régional
3.2 Les gisements des roches massives
3.2.1 La carrière d’Andranomena
3.2.1.1 Géologie d’Andranomena
3.2.2 La carrière d’Ambirimbirina
3.2.2.1 Géologie d’Ambirimbirina
3.2.3 La carrière d’Anjavobe
3.2.4 La carrière d’Andongona
3.2.4.1 Géologie d’Andongona
3.2.5 La carrière d’Anjapaly1_c
3.2.5.1 Géologie d’Anjanapalys1_c
3.2.6 La carrière d’Anjanapalys2_c
3.2.7 La carrière d’Angodrabe
PARTIE II: TRAVAUX PRELIMINAIRES
Chapitre 4: Présentation des travaux
4.1 Choix des zones à exploiter
4.2 Critères d’exploitabilités du gisement
4.2.1 Accès
4.2.2 Caractéristiques géotechniques
4.2.2.1 Propriétés physiques
4.2.2.2 Propriétés mécaniques de la roche
4.2.3 Résultats géophysiques
4.2.3.1 Résultat géophysique de la carrière d’Andranomena
4.2.3.2 Résultat géophysique de la carrière d’Ambirimbirina
4.2.3.3 Résultat géophysique de la carrière d’Anjavobe
4.2.3.4 Résultat géophysique de la carrière d’Andongona
4.2.3.5 Résultat géophysique de la carrière d’Anjanapalys_1c
4.2.3.6 Résultats géophysiques de la carrière d’Anjanapalys2_c
4.2.3.7 Résultat géophysique de la carrière d’Angodrabe
Conclusion
PARTIE III: REALISATIONS DE MODELES NUMERIQUES DE TERRAINS
Chapitre 5: Utilisation des logiciels Autocad et Covadis
5.1 Présentation du logiciel Autocad
5.1.1 Interface et environnement graphique
5.1.2 Architecture du logiciel
5.2 Présentation du logiciel Covadis
5.2.1 Différentes fonctionnalités du Covadis
5.2.2 Principe de base du logiciel
5.2.3 Domaines d’utilisation de Covadis
5.3 Caractéristiques des logiciels Autocad-Covadis
5.3.1 Les avantages
5.3.2 Les inconvénients
Chapitre 6: Modèles numériques de terrain
6.1 Rappel sur les méthodes de la modélisation
6.2 Méthodes de calcul par cubatures
6.3 Présentation des modèles et l’estimation des volumes
6.3.1 Carrière d’Ambirimbirina
6.3.3 Carrière d’Andongona
6.3.4 Carrière d’Andranomena
6.3.5 Carrière d’anjanapalys1_c
6.3.6 Carrière d’Anjanapalys2_c
6.4 Suggestions et recommandations
6.5 Tableau récapitulatif de chaque carrière
Conclusion générale

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