AMC étend sa surveillance microsismique pour les mines qui n’ont pas besoin d’un système complet

Dans le dernier numéro de son bulletin Digging Deeper, Julian Watson, ingénieur géotechnique principal d’AMC, explique qu’AMC a commencé à louer des systèmes sismiques en Australie il y a près de dix ans en réponse à une demande croissante d’installation de systèmes sismiques portables à petite échelle dans les mines. Le même service de location de système sismique, de traitement d’événements et d’analyse sera disponible dans les bureaux nord-américains d’AMC à partir d’août 2011. Le service est basé sur des systèmes portables ou «autonomes» fiables et relativement peu coûteux. Ces facteurs les rendent attrayants pour les opérations qui ont commencé à subir une sismicité mineure, mais qui ne peuvent justifier l’important investissement en capital pour un système à l’échelle de la mine. Ils sont également rentables pour les petites opérations avec une durée de vie relativement courte de la mine. Les autres applications où AMC a installé des systèmes portables incluent: 

  • Opérations à avance verticale rapide nécessitant un déplacement régulier des capteurs pour suivre le front minier
  • Zones d’arrêt de satellite plus petites qui ne peuvent pas être facilement connectées à un système existant à l’échelle de la mine
  • Piliers, y compris les piliers de couronne et de «fermeture» soumis à une charge accrue.

Le service fourni par AMC comprend la location de la boîte sismique et des capteurs sur une base mensuelle. Cela comprendra normalement la conception et l’installation du système et le traitement des données sismiques. Cependant, cela peut également être fait par le personnel de la mine avec une certaine formation et l’assistance d’AMC. Si nécessaire, AMC peut également fournir une analyse détaillée et des rapports sur les événements enregistrés. Ce type d’étude est souvent intégré à la modélisation numérique, ce qui permet de relier l’activité sismique de la mine aux changements de contraintes dus à l’exploitation minière.

L’unité Stand Alone GS (SAGS) utilisée par AMC est un sismomètre numérique fabriqué par l’Institute of Mining Seismology Limited (anciennement ISS), en Afrique du Sud. L’unité SAGS est conçue pour être utilisée dans des applications où la connexion à des réseaux informatiques centraux n’est pas possible. Le SAGS peut déterminer sa propre synchronisation (définie à partir d’un GPS) et ses paramètres sans référence à un ordinateur central. Un maximum de six capteurs uniaxiaux peut être connecté à une seule unité. Cependant, plusieurs unités SAGS peuvent être reliées, permettant l’ajout de plus de capteurs, ce qui à son tour offre une plus grande flexibilité et une plus grande couverture de réseau.

Une fois installé, AMC peut fournir une assistance continue pour le système sur Internet. Cela permet à AMC de se connecter à distance pour examiner et maintenir l’unité SAGS. Une fois implémenté, le support à distance peut être fourni par AMC depuis n’importe quel endroit dans le monde. Les données sismiques collectées par l’unité SAGS peuvent être utilisées dans un certain nombre d’applications, notamment:

  • Évaluation des risques sismiques
  • Délimitation des structures ou piliers géologiques sismiquement actifs
  • Surveillance de l’instabilité de la masse rocheuse, y compris l’initiation et la propagation de la spéléologie lors des opérations de spéléologie
  • Identification de la transition de conditions de faible contrainte à des conditions de forte contrainte où un niveau de soutien accru peut être nécessaire
  • Étalonnage des propriétés de la masse rocheuse à utiliser dans les études de modélisation numérique.

AMC a de nombreuses années d’expérience dans l’utilisation du logiciel d’analyse sismique IMS, qui est capable d’analyser des paramètres de source sismique de forme d’onde complète. Tous les événements sismiques téléchargés sont traités manuellement pour garantir des emplacements de source précis et pour supprimer les explosions ou les événements parasites.

AMC peut fournir une analyse détaillée des paramètres source de la population d’événements sismiques enregistrée. Cela inclut l’utilisation du logiciel interne d’AMC pour regrouper ou regrouper des événements spatialement similaires ou pour regrouper des événements étroitement liés dans le temps.

Les types d’analyse comprennent:

  • Variations temporelles des paramètres de la source sismique
  • Énergie, moment, indice énergétique, volume apparent
  • Tracés magnitude-fréquence
  • Déclin de l’événement après les explosions et les temps de rentrée
  • Analyse des mécanismes sources
  • Analyse des paramètres de mouvement du sol, y compris la vitesse maximale des particules (PPV) et l’accélération maximale des particules (PPA).

Ces analyses sont utilisées dans la gestion de l’aléa sismique. Les options de gestion comprennent généralement un soutien amélioré, des zones et des périodes d’exclusion, ou des modifications de la méthode d’extraction et de la séquence d’extraction. Toutes ces options impliquent des dépenses et perturbent les opérations minières normales à des degrés divers. Pour élaborer un plan de gestion des risques sismiques efficace et bien ciblé, il faut comprendre le moment, l’ampleur et l’emplacement des événements sismiques dans la mine et les principaux contrôles de cette sismicité.

Pour faciliter l’évaluation de l’aléa sismique, AMC intègre systématiquement la modélisation numérique à l’interprétation des données sismiques. L’avantage de la modélisation numérique, en supposant qu’il existe une corrélation entre la modélisation et la sismicité, est qu’elle peut être utilisée pour identifier les zones de risque sismique élevé bien avant l’exploitation minière, ce qui laisse suffisamment de temps pour prendre des mesures correctives ou développer un autre plan minier.