Analyses de problèmes critiques pour le comportement hydro-géotechnique des remblais miniers

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L'utilisation de résidus miniers (rejets de concentrateur) comme matériau de remblai rend le remblayage des chantiers souterrains (RCS) plus attrayant pour un développement durable dans l'industrie minière. En plus de réduire le volume de rejets miniers déposés en surface, le RCS permet aussi d'améliorer la stabilité du terrain et de maximiser la récupération du minerai. Cependant, les chantiers remblayés sont conçus d'une façon largement empirique et peu optimisée en raison des connaissances encore limitées sur le comportement hydro-géotechnique des remblais. L'objectif à long terme de ce programme de recherche est d'approfondir les connaissances sur le comportement hydro-géotechnique des remblais afin d'optimiser la conception des chantiers remblayés, et de rendre le RCS plus économique et plus sécuritaire. Trois aspects critiques liés à l'utilisation des remblais hydrauliques (RH) dans un chantier sont visés par ce programme : 1) évaluer l'épaisseur initiale et évolutive de l'étang d'eau libre au sommet d'un RH et l'évolution des pressions en raison du drainage et de la consolidation; 2) Analyser l'influence de l'étang sur la qualité de nouvelles couches de remblai déposées plus haut dans le chantier; 3) étudier l'influence de la ségrégation sur les propriétés hydromécaniques des RH dans un chantier. Bien que les trois volets visent spécifiquement les RH, certains résultats découlant de cette recherche s'appliquent aussi aux remblais en pâte. Les trois thèmes de recherche ont été identifiés après plusieurs visites de mines et discussions avec des professionnels de l'industrie, et ont été peu étudiés jusqu'ici. Le programme de recherche proposé est original et novateur. Pour atteindre les objectifs spécifiques, des essais de laboratoire sur modèles physiques (colonnes et boîte instrumentées) seront réalisés pour caractériser l'étang d'eau libre et l'évolution des pressions dans une ouverture confinée. L'emphase sera mise sur l'influence de l'étang sur la qualité des nouvelles couches de remblai et la distribution de leurs propriétés hydro-géotechniques, en lien suite à une ségrégation des particules du RH. Les résultats d'essais en colonne seront utilisés pour établir des modèles analytiques ou numériques alors que les essais avec la boîte, plus représentatifs des conditions de terrain, serviront à étudier divers scénarios. Sept étudiants (3 de 1er cycle, 4 gradués) seront impliqués et formés à travers le programme de recherche. On s'attend à ce que la réalisation du programme de recherche proposé mène à des avancées majeures face au comportement hydro-géotechnique des remblais déposés dans un chantier. La conception des chantiers remblayés basée sur les résultats découlant de cette proposition de recherche sera plus économique et plus sécuritaire. Les sept étudiants formés assureront la relève scientifique et favoriseront le transfert des connaissances vers l'industrie.