Inspection des mines : voler en premier dans les vides où les personnes ne doivent pas entrer

Une mine est une structure vivante dont la forme change à chaque tir. En souterrain : chutes de pierres et écaillage au toit et aux parements, dégradation du soutènement (boulons d’ancrage, grillage, béton projeté) et hors-profil lorsqu’un vide s’effondre au-delà de sa conception. À ciel ouvert : chutes de pierres et ruptures de talus sur les hauts fronts. Et le danger au plus fort potentiel de catastrophe au-delà de la mine elle-même : la rupture d’une installation de stockage de résidus miniers.

La rupture du barrage de résidus de Brumadinho, au Brésil, en 2019 a fait plus de 250 morts. À sa suite, le Global Industry Standard on Tailings Management (GISTM) a été publié en 2020, renforçant fortement l’importance de la surveillance courante et des enregistrements.

En souterrain, le personnel de sécurité parcourt les galeries à intervalles définis, inspecte visuellement, purge les roches instables (à la barre à mine ou avec une purgeuse) et contrôle le soutènement. Les chantiers dans lesquels personne ne peut entrer ont été mesurés avec un système de relevé de cavités (CMS), un scanner laser poussé au bout d’une perche depuis le seuil. Les mines à ciel ouvert s’appuient sur la topographie et les contrôles visuels ; les installations de résidus sur des piézomètres, la surveillance des déplacements et des rondes.

Dans les mines, le temps et le danger sont étroitement liés. Après un tir, personne ne peut entrer tant que les fumées ne se sont pas dissipées ; la tâche suivante attend que le vide soit mesuré ; et plus on se presse, plus on s’approche d’un terrain dangereux. L’enjeu est de savoir vite *et* en sécurité.

La plupart des drones souterrains se localisent par SLAM LiDAR tout en cartographiant leur environnement. Ils volent de manière autonome au-delà de la portée du GPS et de la radio, mesurent et reviennent. En surface, la photogrammétrie couvre rapidement et largement les mines à ciel ouvert et les installations de résidus.

Le schéma de base en souterrain est de voler en autonomie depuis le seuil hors de la vue, et de toujours revenir dans un délai défini. Lorsque la liaison radio est perdue, l’aéronef rentre en s’appuyant sur la carte qu’il a construite. Pour les vides d’où il pourrait ne pas revenir, prévoyez la perte possible de l’aéronef : c’est bien préférable à la perte d’une personne.

Le souterrain est l’un des environnements les plus rudes pour les drones : ni GNSS ni radio, obscurité totale, espaces exigus et poussière. Après un tir, il y a des fumées toxiques et un manque d’oxygène, et les mines de charbon portent la menace permanente d’atmosphères explosives de méthane.

• Absence de GNSS : choisissez des aéronefs qui se localisent par SLAM LiDAR et reviennent de façon autonome en cas de perte de liaison. Absence de GNSS
• Obscurité : combinez l'éclairage embarqué et le LiDAR, qui n'a pas besoin de lumière. Obscurité
• Espaces confinés : vérifiez les sections des galeries et les diamètres des puits, et choisissez des aéronefs tolérants aux collisions. Espaces confinés
• Poussière et fumée : juste après un tir, la poussière aveugle aussi bien le LiDAR que les caméras. Attendez que la ventilation l'ait dissipée. Poussière et fumée
• Déficit d'oxygène et gaz toxiques : un drone peut aller voir avant que les fumées de tir se soient dissipées, et certains emportent des détecteurs de gaz. Déficit d'oxygène et gaz toxiques
• Atmosphères explosives : en présence de méthane, comme dans les mines de charbon, certaines zones n'admettent que des équipements certifiés antidéflagrants. Partez du principe que les drones ordinaires n'y sont pas autorisés. Atmosphères explosives

Dans les mines, les nuages de points comptent plus que les photos. Superposez le scan d’un chantier à sa conception et le hors-profil comme le sous-profil sautent aux yeux ; superposez le scan d’une galerie à celui du mois précédent et la convergence devient visible. Mais renforcer le soutènement ou autoriser le retour des personnes est décidé par les géotechniciens et les responsables de la sécurité.

Au Japon, la sécurité minière est régie par la loi sur la sécurité des mines (Mine Safety Act), qui impose aux exploitants d’identifier les dangers et de prendre des mesures, sous la supervision des services régionaux de sécurité industrielle et d’inspection du METI. Une grande partie des mines en activité au Japon seraient des exploitations à ciel ouvert, comme les carrières de calcaire, si bien que les drones y sont surtout utilisés pour la topographie et la surveillance des fronts.

Pour le vol lui-même, les mines à ciel ouvert et les installations de résidus sont en extérieur et relèvent du droit aérien. Les vols dans des espaces souterrains clos peuvent être traités différemment : confirmez au préalable. Dans les deux cas, inscrivez les vols de drones dans les règles de sécurité de la mine et dans son système de permis de travail.

À l’étranger, la Mine Safety and Health Administration (MSHA) américaine fixe des exigences telles que l’agrément des équipements utilisés en souterrain, tandis qu’en Australie s’appliquent à la fois les régulateurs miniers des États et le régulateur aérien CASA. Pour les résidus, le GISTM s’impose comme référence internationale. Comparez les règles de vol nationales dans réglementations mondiales.

• Purge des blocs instables : la purge est un travail pour les personnes et les purgeuses mécaniques. Les drones ne font que repérer où elle est nécessaire.
• État interne de la roche : les contraintes et les fractures internes ne se lisent pas sur la forme de surface. Des instruments et des reconnaissances géotechniques sont nécessaires.
• Zones souterraines à atmosphère explosive : en présence de méthane, seuls des équipements certifiés peuvent être utilisés, pas des drones ordinaires.
• Poussière dense juste après un tir : le LiDAR et les caméras sont aveuglés. Attendez la ventilation.
• Vols longs : l'autonomie des batteries est courte, et une grande mine ne peut pas être couverte en un seul vol.
• Décisions et responsabilité : l'ajout de soutènement, l'autorisation d'entrer et le jugement sur la sûreté des résidus restent entre les mains des personnes.

Pendant que les fumées du tir se dissipent, un drone entre dans le vide, le cartographie et revient. Au moment où les personnes redescendent, le hors-profil, une conception de tir révisée et les endroits nécessitant un soutènement supplémentaire sont déjà à l’écran. Les galeries sont scannées chaque semaine sur le même parcours, et la convergence est suivie millimètre par millimètre.

Les installations de résidus sont surveillées quotidiennement par satellites, instruments au sol et drones, et l’historique accumulé de « aucune anomalie » devient l’explication due aux personnes qui vivent en aval. C’est notre point de vue éditorial, et nous pensons que la purge et la pose du soutènement resteront le fait de personnes et de machines.