Développement d'un système de mesures électriques automatisé pour aider à la surveillance des ouvrages de restauration de sites miniers

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Les problèmes environnementaux associés à l'exploitation des minéraux sont principalement attribuables à l'instabilité chimique des assemblages minéraux d'altération une fois exposés à l'air et à l'eau. Différentes stratégies de gestion et de restauration des parcs à résidus et des haldes à stériles ont été développées et appliquées pour empêcher la génération de drainage minier acide, en limitant les flux de l'eau et de l'oxygène. La mise en place de couches de recouvrement sur les parcs à résidus et sur les haldes à stériles est l'une des stratégies de restauration les plus prometteuses car facile à mettre en oeuvre et relativement peu coûteuse. Cependant, ces recouvrements sont sujets aux effets de l'érosion, du gel et du dégel, à l'action de la végétation, aux phénomènes météorologiques extrêmes et aux changements climatiques. Il est donc important d'évaluer et de surveiller leur performance sur le long terme. Actuellement, cette surveillance est effectuée avec des instruments hydrogéologiques traditionnels, tels que des sondes de teneur en eau et de succion, des piézomètres et des lysimètres ; ce qui n'est pas très approprié pour la surveillance de grandes surfaces (jusqu'à plusieurs centaines d'hectares). En effet, les mesures ont un volume d'investigation limité (quelques décimètres cube autour des sondes). Nous proposons de développer et d'appliquer une approche d'imagerie électrique pour évaluer la performance des couches superposées à grande échelle dans le contexte de la restauration de sites miniers au Canada. Des mesures automatisées seront utilisées pour reconstruire la distribution de la teneur en eau de manière continue pendant une année complète. L'imagerie électrique à grande échelle proposée vise également à identifier la meilleure géométrie de recouvrement sur l'ensemble du parc à résidus et pour les haldes à stériles pour la conception future.#(cr)#(lf)The environmental issues associated with mineral exploitation are mostly associated with the chemical instability of weathering mineral assemblages when they are exposed to air and water flows. Different tailing ponds and waste rock piles management and reclamation strategies have been developed and applied to prevent the generation of acid mine drainage, by limiting the water flow and the penetration of the oxygen. The construction of cover layers on the top of tailings ponds and waste rock piles is one of the most promising reclamation strategies since it is easy to implement and relatively inexpensive. However, these cover layers are subject to erosion, freeze and thaw effects, vegetation action, extreme weather events and climate changes. It is therefore important to evaluate and to monitor their performance over time. The monitoring is currently carried out with traditional hydrogeological instruments, such as water content and suction probes, piezometers and lysimeters; which is not very suitable for the monitoring of large areas (up to several hundred hectares). Indeed, the measurements have a limited volume of investigation (a few cubic decimeters around the probes). We propose to develop and apply an electrical imaging system to evaluate the performance of cover layers in the context of mining site reclamation in Canada. Automatized measurements will be used to reconstruct the water content distribution continuously for a full year. The proposed large-scale electrical imaging also aims to identify the best cover layer geometry over the entire tailings pond and for waste rock piles for future design.