En perspective de la permutation de l’extraction à ciel ouvert en exploitation souterraine, la carrière Placoplatre de Cormeilles en Parisis (95) a été le cadre d’une démarche originale. La mobilisation d’une fraiseuse minière Wirtgen W 220 SMi, destinée à extraire le gypse résiduel dans des galeries. Une alternative qui pourrait préfigurer le futur mode opératoire du site.

Wirtgen W 220 SMi : parce que chaque tonne de gypse compte

La fraiseuse minière W 220 SMi de Wirtgen est à l’œuvre dans le cadre des opérations de réhabilitation des galeries d’infrastructures (G1, G2, G3), prémices à l’exploitation souterraine de la carrière sous talus. Auparavant, ces galeries font l’objet d’une extraction ultime du matériau en place. Ce sont en effet quelque 30 000 t de gypse qui sont accessibles et que le carrier entend valoriser sur l’intégralité de l’épaisseur de la veine. Pour cela, il faut encore décaper le sol sur une épaisseur moyenne de 50 cm. Une opération inédite en carrière qui commande de disposer d’un outil de travail spécifique.

Plan d’expérience


Pour cette opération, qui se déploie sur un linéaire total de plus de 900 m, l’exploitant a choisi de mettre en œuvre une fraiseuse Wirtgen W 220 SMi. Cette deuxième génération de fraiseuse minière de surface, dimensionnée pour les mines et les carrières à ciel ouvert de moyenne production, se caractérise par la rigidité de son bâti, la répartition des masses (le contrepoids est implanté sur l’arrière de la machine), le bloc-moteur puissant et coupleux, l’entraînement direct du rotor avec possibilité de changer de vitesses de rotation, le design « minier » du tambour compatible avec différentes géologies et la facilité de transport. Cette machine a été préconisée par la société Sefond, prestataire du carrier. Son pari ? Produire un matériau fini de qualité permettant de s’affranchir des opérations de criblage en aval avec le meilleur coût d’extraction.
« Nous avions anticipé différentes alternatives, dont le déroctage au moyen d’une dent excentrique. Les essais se sont révélés peu concluants, la technique sollicitant trop la pelle hydraulique et ne permettant pas d’atteindre la productivité recherchée, explique José Cardoso, responsable d’exploitation de la carrière. Nous avions également prévu d’évaluer une raboteuse minière, dans le cadre d’un partenariat avec notre prestataire. L’objectif consistait à renseigner la productivité de ce type de matériel dans les conditions d’exploitation particulières de la carrière souterraine. Plusieurs alternatives au minage ont été testées avec des résultats plus ou moins satisfaisants. Au final, nous nous sommes servis des retours d’expérience pour progresser avec Sefond et aboutir à la meilleure définition du process de travail avec une raboteuse minière. »
La méthodologie opérationnelle associant une fraiseuse minière pour travailler en pleine section et une fraiseuse Tesmec pour traiter les bordures est validée. Une fois décapé, le matériau à ténacité friable est repris à la chargeuse sur pneus pour être évacué par des porteurs 8x4 ou des tombereaux articulés. « Nous nous basons sur nos retours de plans d’expérience pour nous affranchir des difficultés spécifiques au contexte. Aujourd’hui, nous avons atteint un niveau d’efficacité satisfaisant, tant au niveau de la production que de la sécurité des opérateurs, la question des poussières en suspension et des émissions ayant été résolue, se félicite José Cardoso. Nous atteignons la productivité attendue, soit 1 200 à 1 500 t/jour. À ce niveau, nous répondons au cahier des charges de notre client, l’usine adjacente à la carrière, qui consomme 1 000 t/jour environ. » Les tonnages journaliers des produits extraits sont croisés avec les mètres cubes de matériaux, pesés à chaque rotation. Des données qui serviront à valider les levés topographiques avant et après interventions du prestataire facturé au réel.

Émissions

L’une des difficultés principales inhérentes au contexte souterrain réside dans le niveau d’empoussièrement et dans l’évacuation des émissions des différents matériels en service dans les galeries. La création d’une troisième galerie dite « de ventilation » et le recours à un carburant alternatif répondent à ces contraintes. Le groupe Saint-Gobain et Placoplatre ont mis en place un système de maîtrise des émissions en recourant au GTL ou gaz liquéfié. Un carburant plus cher que le GNR qui se caractérise par son niveau de soufre particulièrement bas et que l’exploitant fournit à ses prestataires. Comme le précise José Cardoso, « tous les matériels roulants évoluant en milieu souterrain sont approvisionnés avec ce carburant qui permet d’abaisser de manière drastique les émissions de NOx ». La maîtrise du coût de production, capitale pour le prestataire qui est tenu d’apporter de la valeur ajoutée par la technicité de son service, concourt à la performance économique et environnementale de sa solution.

Adaptation

Pour l’exploitant, les conditions de sécurité sont satisfaisantes. Après un démarrage laborieux, au cours duquel il a fallu régler les paramètres de travail et adapter les méthodes au contexte, la machine est montée en cadence. Plus de 20 000 t ont été récupérées sur les trois premières semaines, conformément aux objectifs. De fait, le choix du matériel est en adéquation avec le besoin. Il est conforme à la prestation qui a été demandée et répond au cahier des charges, l’objectif des 1 200 t/jour étant atteint.

Fiche technique : Wirtgen W 220 SMi

Performances

Largeur de coupe maxi du rotor : 2 200 mm

Profondeur de coupe maxi : 300 mm

Poids opérationnel : 38 t

Puissance nette : 708 kW@2 200 tr/min

Avantages

Conception « minière »

Dotation complète de série

Environnement de travail

Éjecteur hydraulique de pics

Gabarit adapté au transport

Inconvénients

Carter moteur non étanche

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