CONTRIBUTION GÉOMATHÉMATIQUE À LA RÉSOLUTION DE PROBLÈMES D’ÉTAT DE STABILITÉ DE CAVITÉS SOUTERRAINES: CAS DE LA MINE SEDREN, HAÏTI
Abstract
Une discipline, issue des sciences et des techniques minérales, étudie depuis 80 ans la
mécanique des roches. Elle est scientifiquement appelée : « la géomécanique »; elle
permet entre autres de prévoir les déformations différées de cavités souterraines
provoquées par des contraintes de confinement avant, pendant et après creusement d’un
massif rocheux. Les mesures in situ réalisées ont montré que l'évolution du
comportement différé des galeries minières est considérable puisque les connaissances
actuelles n’ont attribué ce phénomène qu’à la rhéologie du matériau.
De ce fait, la thèse vise l’étude des anomalies de déformation des zones d’influence
dans les galeries minières soumises à des contraintes naturelles et induites. La
modélisation rhéologique contributive de l’amplification du phénomène de rupture
permet de définir deux paramètres spatio-temporels : l’instabilité et la déformabilité du
site. Les simulations numériques (éléments finis et différences finies) renforcées avec
la méthode d’analyse modale de variables d’état et exécutées avec les codes de calculs
Roclab, Didactu, Matlab, EXAMINE2D, PLAXIS2D et FLAC2D qualifient et quantifient
ces deux paramètres réponses.
Les cas d’instabilités par écrouissement structural ou par rupture globale dues à l’excès
de contraintes naturelles et induites (perturbations) sont traités à l’étude de cas
d’instabilité de galeries de la mine Sedren dans un porphyre auro-cuprifère d’Haïti. Et,
l’apport d’un nouveau modèle élasto-vicoplastique, comme outil de design aidant à
optimiser la durabilité des ouvrages miniers, éliminera à la source les dangers fréquents
dans le secteur minier. L'applicabilité de ce modèle spatio-temporel sur un ouvrage réel
s’effectue avec la confrontation des résultats de calculs analytiques, numériques versus
des mesures in situ réalisées dans les galeries Mémé et Casséus de la mine Sedren
situées dans la région de Terre Neuve à Haïti.