Augmentation du rendement d’une exploitation de lignite à ciel ouvert au Mississippi avec le Wirtgen Surface Miner 4200 SM

Ouverte en 1997 afin d’alimenter en charbon la centrale électrique adjacente de Red Hills, la Red Hills Mine est exploitée par la Mississippi Lignite Mining Company, filiale de North American Coal, le plus grand producteur américain de lignite.

La Red Hills Mine est la première grande exploitation minière de lignite de l’État du Mississippi, dont les réserves de lignite sont estimées à près de 8 milliards de tonnes

La Red Hills Mine est la première grande exploitation minière de lignite de l’État du Mississippi, dont les réserves de lignite sont estimées à près de 8 milliards de tonnes

Le défi : extraction sélective et réduction de la teneur en fines

Cette grande exploitation minière de près de 23,5 km² recèle environ 2 milliards de tonnes de lignite. Ce gisement est toutefois réparti en six veines d’épaisseur différente, elles-mêmes séparées par des couches intermédiaires de marne. Pour que l’extraction du lignite soit rentable, il est essentiel d’extraire les différents matériaux en les triant avec précision.

« En utilisant uniquement des excavateurs, les ressources de lignite pourraient être seulement exploitées à 80 %, et le gisement ne pourrait donc pas être exploité dans son intégralité », explique Paul Mongeon, ingénieur en chef de l’exploitation minière. Et Jim Keenan, directeur de production, de rajouter : « En outre, nous trouvons souvent du bois pétrifié dans la veine. Si nous l’extrayions avec une dragline, nous aurions malheureusement de gros blocs qui risqueraient d’obturer la trémie d’alimentation de la centrale. Avec le 4200 SM, impossible que cela nous arrive. »

Extraction sélective : mis en œuvre dans la Red Hills Mine, le Wirtgen 4200 SM extrait du lignite de 6 veines d’une épaisseur variant entre 80 cm et 1,40 m, chacune étant séparée par une couche de marne.

Extraction sélective : mis en œuvre dans la Red Hills Mine, le Wirtgen 4200 SM extrait du lignite de 6 veines d’une épaisseur variant entre 80 cm et 1,40 m, chacune étant séparée par une couche de marne.

À cela s’ajoute que, avec la méthode d’extraction utilisée jusque-là, la teneur en fines > 20 % était très élevée, ce qui causait souvent des problèmes dans le système de convoiement. « Les fines restent coincées à certains endroits du système de convoiement, s’humidifient et s’agglomèrent pour finalement bloquer le système. Les fines sont l’ennemi du convoyeur », explique Paul Mongeon.

Le 4200 SM et son tambour de taille adapté aux besoins

North American Coal s’est fixé comme ambition de définir des standards industriels en matière de sécurité, de respect de l’environnement et d’innovations dans le secteur minier. Il était donc normal qu’elle veuille mettre en œuvre des technologies modernes visant à augmenter le rendement également dans cette mine. Aussi s’est-on décidé pour un Wirtgen Surface Miner 4200 SM.

Chargement éclair : environ 3 minutes suffisent au 4200 SM de Wirtgen pour charger un tombereau complet avec 135 tonnes de lignite.

Chargement éclair : environ 3 minutes suffisent au 4200 SM de Wirtgen pour charger un tombereau complet avec 135 tonnes de lignite.

« Wirtgen a adapté le tambour de taille et le nombre de pics aux exigences spécifiques de cette mine et de notre lignite », explique Jim Keenan. « En modifiant les pics par rapport à la configuration initiale, la teneur en fines est bien moindre – passant de 20,7 % du poids abattu pour atteindre maintenant seulement 8 %. Notre client peut ainsi transformer le lignite plus facilement», complète Paul Mongeon.

Objectif atteint grâce à technologie du Surface Mining

Actuellement, le 4200 SM extrait près de 2 800 tonnes de lignite par heure, qu’il charge par l’intermédiaire de son convoyeur de 16 m, en une seule opération, sur des tombereaux qui approvisionnent la trémie d’alimentation de la centrale électrique. Grâce à l’extraction du matériau respectant une granulométrie maximum de 7,6 cm, aucune opération de concassage ultérieure n’est nécessaire – ce qui augmente nettement le rendement.

« Le 4200 SM nous permet d’extraire le matériau de la veine avec une précision allant jusqu’à 0,25 cm. Ainsi, la performance énergétique du matériau extrait est élevée et la teneur en cendres, réduite », se félicite Jim Keenan, satisfait de l’excellente qualité du lignite extrait.

Le 4200 SM de Wirtgen permet d’atteindre une profondeur d’extraction de 83 cm. Dans la Red Hills Mine, on a opté pour une profondeur d’extraction de 60 cm.

Le 4200 SM de Wirtgen permet d’atteindre une profondeur d’extraction de 83 cm. Dans la Red Hills Mine, on a opté pour une profondeur d’extraction de 60 cm.

« Avec le Surface Miner, nous pouvons tailler jusqu’à une profondeur de 83 cm, mais nous préférons une profondeur de 60 cm. Auparavant, la profondeur maximum était de 30 cm, c’est-à-dire de seulement la moitié. Nous profitons aussi des avantages en termes de chargement : grâce au long convoyeur, la hauteur de chargement de nos tombereaux augmente, ce qui leur permet de transporter 135 tonnes de matériau par trajet au lieu de 120 tonnes. Chaque semaine, la centrale électrique reçoit ainsi les 77 000 tonnes nécessaires en seulement 6 à 7 postes de travail de 12 heures, au lieu des 8 postes requis par le passé. Les postes libérés sont désormais dédiés à l’extraction de la marne. Nous pouvons ainsi dégager plus de lignite, et augmenter nettement notre rendement. »

Butch Davis, Operations Officer de la Red Hills Mine : « Je ne pourrais jamais en dire assez. Nous sommes très fiers d’avoir un Surface Miner. Il nous a nettement facilité le travail. Que ce soit pour la construction de routes ou l’extraction du charbon, il semble exceller dans tout ce qu’il entreprend. Le Surface Miner fournit toujours des résultats optimaux. »

Butch Davis, Operations Officer de la Red Hills Mine : « Je ne pourrais jamais en dire assez. Nous sommes très fiers d’avoir un Surface Miner. Il nous a nettement facilité le travail. Que ce soit pour la construction de routes ou l’extraction du charbon, il semble exceller dans tout ce qu’il entreprend. Le Surface Miner fournit toujours des résultats optimaux. »

Le passage au nouvel engin s’est effectué sans aucun problème grâce à l’assistance d’un technicien de service de Wirtgen. « Nos conducteurs sont aux-aussi très contents de la machine, et le mérite en revient notamment au poste de conduite climatisé, qui les protège du bruit, de la poussière et des vibrations. » Autre avantage : le dispositif vidéo et le système de signalisation intégrés permettent au conducteur d’avoir toujours un parfait contrôle de la surface de taille et de suivre le processus de taille avec précision à l’écran.

David Liffrig, gérant de North American Coal, se montre lui aussi entièrement satisfait : « Le Wirtgen 4200 SM est parfaitement à sa place dans notre mine. Il est doté de nombreuses fonctionnalités de sécurité et d’optimisation pour le personnel opérateur. En outre, avec sa vitesse d’extraction et de chargement, il nous a donné la possibilité d’exploiter différemment diverses ressources ».

Le Surface Mining est une méthode d’extraction sans forage ni minage et donc respectueuse de l’environnement. North American Coal se charge également de façon exemplaire de réhabiliter les anciens sites d’extraction.

Le Surface Mining est une méthode d’extraction sans forage ni minage et donc respectueuse de l’environnement. North American Coal se charge également de façon exemplaire de réhabiliter les anciens sites d’extraction.

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