Mémoire de master de géosciences conduite d’une campagne d’exploration minière par sondage RC

Mémoire de Master de Géosciences
Option : Pétrologie, Métallogénie et Tectonique
Spécialité : Mines

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TRAVAUX D’EXPLORATION SUR LE TERRAIN

Les travaux d’exploration abordent l’ensemble des matériels et des méthodes utilisés pour le sondage ainsi que les techniques d’échantillonnage réalisés sur le terrain.

Équipes de la campagne d’exploration

La conduite de la campagne de sondage a fait intervenir des personnels d’un prestataire Foreur, d’un prestataire Bulldozer et de la société Hydromin INTL. L’équipe de sondage côté Prestataire (IDC DRILLING) est constituée de :
 D’un superviseur responsable de la campagne de sondage;
 D’un opérateur de sondage (le foreur) et un aide foreur
 De deux manutentionnaires
 D’un chauffeur pour le transport du matériel et des personnes;
 D’un mécanicien pour la maintenance et la réparation du matériel
Pour le Prestataire Bulldozer :
 un chauffeur du bulldozer et
 un superviseur
Pour la société Hydromin INTL, l’équipe se compose de :
 un chef-géologue décidant et planifiant le programme de sondage et faisant de la médiation auprès du prestataire et de la population locale. Il est également en charge des dossiers règlementaires d’ouverture et de fin de travaux. Il organise et fait réaliser les contrôles préventifs d’impacts potentiels ou réels des travaux sur le milieu environnant ;
 Deux ingénieurs géologues responsables du suivi de sondage, de la description des échantillons, du suivi de la qualité de l’échantillonnage et du développement et maintien d’une base de données. Ils sont également responsables du respect des consignes de sécurité et des règles d’hygiène et de protection environnementales relatives au chantier de forage.
 un technicien de chantier vérifiant la conformité du déroulement du sondage en termes de récupération, diamètre de foration, métrage réalisé, suivi et contrôle des déviations du sondage et de l’application sur le chantier des règles d’hygiène, de sécurité et d’environnement ;
 un technicien de laboratoire supervisant l’échantillonnage et l’alimentation de la base de données
 une équipe des ouvriers formés aux postures et attitudes dans le maniement de charges pesantes.

Matériel et méthode

Matériel

-Le GPS : permet des prendre les coordonnées de chaque forage
-La boussole : pour la mesure de l’azimut
-Le marteau : pour planter l’alignement en fonction de l’azimut
-Les sacs d’échantillonnage : dans lesquels on met les échantillons.
-Les EPI (équipements de protection individuels) : pour la protection du personnel (Photos 2)
-Le bulldozer : permet l’ouverture de l’accès et les plates-formes.
-La sondeuse : pour le sondage et la récupération des échantillons.
-Les véhicules : pour le transport du personnel, des matériels et des échantillons

Acquisitions des domaines ou compensations

Elle consiste à dédommager les champs rencontrés dans les zones de travail ; le dédommagement se fait en fonction des cultures trouvées dans les champs où se trouvent les points de sondage. Les prix en fonction des types de cultures à savoir :
• cultures saisonnières : mais ; sorgho ; fonio ; mil arachide… seront moins couteux.
• les cultures pérennes : manguier ; anacardier… .
Plusieurs acteurs peuvent intervenir dans les négociations pour menés à bien les négociations et aboutir à un compromis : le service préfectoral de l’environnement, le chef et les sages du village sont impliqués mais également le président de la jeunesse ; la famille et les proches du propriétaire peuvent également, si nécessaire, être sollicités.

Ouvertures des lignes

Avant de commencer à mettre les flags pour le balisage de l’itinéraire et les points de forage, une évaluation de risques doit être effectuée c’est à dire identifier tous les risques pour leurs éventuels contrôle.
• le géologue superviseur doit s’assurer que :
 la fiche de pré-start contrôl de la machine est remplie par l’operateur du bull(le niveau d’huiles, d’eau, flexible etc.)
 l’operateur a la formation requise pour ce travail.
• L’assistant implante les points en utilisant un plan, un GPS et marque les positions de sondage (coordonnées X .Y) avec les flags.
• La largeur de la ligne des accès aux plates-formes est de 6m (photos 3) et la plate-forme de travail doit avoir un périmètre suffisant.
• L’operateur du bull doit éviter si possible l’abattage des grands arbres et les arbres fruitiers ou médicinales.
• Ne racler que le terrain DEDOMMAGE, en cas de doute, ARRETER le travail et demander l’assistant

Réalisation des plateformes de sondage

Ce sont des aires d’implantation des points de sondage, obéissant à un certaines normes de sécurité. Elle comprend l’ouverture des lignes et l’aménagement des plateformes.

Description de la sondeuse

Le compresseur :

Le compresseur, c’est le système respiratoire du chantier, cet appareil tient à sa disposition l’assurance des opérations suivantes : l’alimentation du marteau fond du trou, le soufflage du trou, le besoin d’injection, le fonctionnement des moteurs à air comprimé, et la marche des éléments de l’équipement, comme le cyclone pour la récupération des cuttings.
Le DEBIT de l’air et LA PRESSION du travail fournis par le compresseur constituent deux notables paramètres qui définissent ses performances et qui jouent un rôle très important dans la détermination de la capacité de la sondeuse.

La garniture de foration

Les garnitures de foration (photos 5) sont des tiges creuses, permettant une bonne circulation du fluide, fabriquées en acier étiré, de longueur et de diamètre bien définie vissant les unes sur les autres.
La série de garniture forme le train de tige dont la longueur de sa partie caché par le troue indique sur la profondeur totale du forage.

Le marteau perforateur

Les marteaux sont en général conçus pour travailler sous différentes pressions, et cela sans qu’il soit nécessaire d’y apporter la moindre modification.
Fixé au bout du train de tige. Le marteau fond de trou a été conçu suivant le principe du marteau-piqueur: l’air comprimé actionne un piston central d’où les coups de percussion (ou de frappe) sont transmis au taillant fixé sur l’extrémité inférieur du marteau. Le mouvement de rotation est répercuté au moyen de clavettes sur le taillant par une douille d’entraînement. Vers le haut, à l’entrée dans le marteau, une valve d’étanchéité empêche la pénétration d’impuretés vers les organes vitaux.

Les taillants

Le taillant se fixe au bout du marteau fond de trou ; c’est un outil de conception robuste pour qu’il puisse attaquer la roche et persister longtemps.

Les moteurs

Ils permettent le démarrage du RIG et le moving.

le système hydraulique

Il permet le contrôle de tous les mouvements du mât par le biais des flexibles hydrauliques.

Le mat

Avec une longueur de 9 mètres, le mât est composé de plusieurs éléments qui sont : le GIP, la tête de rotation, le clamp et les flexibles hydrauliques (photos 6).
-Le Gip : situé à l’extrémité de la partie supérieure du mât, il sert à soulever les tiges. -La Tête de rotation : Sous l’effet de son poids, et aussi par le biais des commandes hydrauliques, elle produit des mouvements de rotation. Elle est reliée au flexible d’échantillons par le AIR SWIVELL et à la tige par le SPINDLE SUB.
-Le clamp : C’est la partie inférieure du mât à l’intérieur de laquelle la tige pénètre pour atteindre le point à forer.
-Les flexibles: le flexible du mât, du moteur, de la tête de rotation, du GIP, du AIR SWIVELL et du CLAMP :
 Le flexible d’air : c’est le trajet par lequel l’air est envoyé à partir du compresseur et de booster au AIR SWIVELL situé sur la tête de rotation.
 Le flexible d’échantillons : C’est le conduit qui relie la tête de rotation au cyclone, par lequel les échantillons transitent.

Stafing box

C’est un outil qui permet d’orienter la tige lors du forage. Il est aussi composé d’un orifice lié à un flexible permettant l’évacuation en surface, d’eau et de boue rencontrée dans le trou de forage.

Les Tiges

Ce sont des tubes à l’intérieur desquelles, on a des tiges intérieurs. Sur ces tubes, on fixe le  marteau sur lequel est emboité le bit.

Autres éléments

-les pieds : permettent la mobilité de la machine
-le sampo pipe ou tuyau collecteur : est le flexible qui relie la tête de rotation au cyclone
– le pompe à boue : c’est un orifice lié à un flexible permettant l’évacuation en surface d’eau, de la boue rencontre dans le trou de forage
-le cyclone : c’est un engin par lequel les échantillons sont recueillis à la surface.
-le diviseur : est un outil qui permet la représentativité du métrage.

Qualité Assurance et Qualité contrôle (QA/QC)

QA est une approche proactive pour faire en sorte que les analyses chimiques des échantillons de roches soient correctes et précises. Les systèmes d’assurance qualité et les procédures se produisent avant qu’un lot d’échantillons ait envoyé au laboratoire pour analyse. En règle générale, QA implique l’ajout d’échantillons à « vérifier », y compris:
 Duplicates (photos 9A) : Les doublons sont deux échantillons identiques soumis au laboratoire d’analyse pour détecter les commutateurs d’échantillons et / ou des problèmes de contamination croisées. Ils peuvent être soumis de manière proactive avec le lot. Sinon, le même échantillon peut être soumis à nouveau à un stade ultérieur pour vérifier si un résultat anormalement élevé est valide ou non.
 Blanks (9B) : Un échantillon blanc est ajouté au début d’un lot d’échantillons. Les blancs sont utilisés pour déterminer si un laboratoire est propre ou non. Les laboratoires utilisés sont sous la pression de constante de temps et quand il y a un débit élevé, les erreurs et les omissions deviennent une possibilité réelle, même avec les meilleurs systèmes en place. Tout se résume à la nature humaine et à l’économie de l’exécution d’un laboratoire.
 Standards : Les normes ou matériaux de référence certifiés sont ajoutés tout au long de lots pour détecter toute contamination croisée et commutateurs d’échantillons.
QC en revanche, est un processus réactif d’analyse des données renvoyées par le laboratoire. Ceci est crucial pour la détermination de la qualité des données et pour révéler des écarts par rapport à la norme.

Le Régolithe

La latérite :

Un horizon cuirassé de 1 à 5m d’épaisseur se forme au-dessus de l’argile tachetée. La cuirasse se développe par une importante accumulation d’oxyde de fer aux dépend de la kaolinite.
La latérite est rencontrée dans tous les puits et forme des plateaux plats qui sont souvent plafonnés par le disque duricrust. La nature in situ de latérite est encore en débat. La couverture latéritique est totalement indiscernable.

La zone tachetée ou la modlet zone

La zone tachetée est composé de différents marbrures (taches de couleur) Matériaux généralement rouge / marron à l’intérieur de la matrice de gris / blanc. La matrice de la roche est totalement modifiée.

La zone argileuse ou clay zone

L’argile tachetée se développe aux dépens de la saprolite. Cet horizon de quelques mètres d’épaisseurs se caractérise par la disparition de la plupart des textures primaires et par le développement de taches centimétriques d’oxy-hydroxydes de fer au sein de la matrice argileuse. La zone argileuse est fait d’argile / kaolinite> 80% et des particules de latérite inégales (<0,5 m d’épaisseur).Cette zone peut ne pas être rencontrée.

La saprolite

La zone de saprolite est le plus épais horizon altéré atteignant 100 m d’épaisseur dans certaines zones (par exemple le forage 49 à Dorah). La saprolite est très modérée, roches altérées facilement brisées. La Saprolite représente une lithologie complètement modifié qui est particulièrement riches en kaolinite et dans une moindre mesure la goethite / limonite et hématite. Les veinures sont relativement peu affectées bien que tous les sulfures dans et au autour des veines sont oxydés et les veines sont généralement brun autour d’eux. Bien que les structures sédimentaires d’origine puissent être vues dans certains endroits, ils sont souvent oblitérés par les processus d’altération.
La saprolite peut être globalement divisée en deux unités, la saprolite supérieure, qui se trouve au-dessus du front d’oxydoréduction et une saprolite inférieur, qui se trouve en dessous de la face d’oxydoréduction. Le saprolite inférieur peut manquer dans les zones où la saprolite est mince. De petites quantités des sulfures peuvent affectés la saprolite inferieur.

La zone de transition ou saprock

Le Saprock est légèrement altérées qui ne peuvent être brisés dans la main et conserve la couverture de la roche. Il est également appelé zone de transition et contient des fragments de roches altérées et non altérées.

Evaluations des travaux :

Fiche de contrôle des travaux de forage :

Avant le démarrage des travaux un certain nombre des points doivent être vérifiés et signer par le géologue responsable du suivi de forage, le superviseur du forage et le foreur :
1. Assistant du géologue ou du superviseur est- il en place ?
2. Travailleurs d’Hydromin INTL et d’IDC portent des équipements de sécurité et recommandés ?
3. Equipements de communication et véhicules disponible sont en bon état ?
4. Zone bien propre, pas de risques de mouvement d’engin, ceinture de sécurité ?
5. Tuyau collecteur d’échantillons bien fixé à ses deux(2) bouts (tête de la sondeuse et cyclone) avec câble de sécurité ?
6. Azimut et angle d’inclinaison vérifiés par le géologue ou superviseur ?
7. Cyclone régulièrement bien nettoyés et rangé ? le diviseur bien nettoyé après chaque prélèvement d’échantillon et bien rangé ?
8. Quantité suffisante de sacs d’échantillon écrit et disponible ?
9. Nettoyer le site avant de quitter pour une autre place ?
10. Ecrire le numéro du trou PVC, protéger le PVC avec les blocs de roche ?

Fiche d’échantillonnage (sampling sheet):

• la fiche d’échantillonnage (photos 11) est une fiche de terrain sur laquelle sont indiquées toutes les informations sur chaque mètre foré et sert de référence pour le conditionnement et l’échantillonnage au laboratoire. La Fiche présente un entête à laquelle est indiquée : le nom du permis, le nom du prospect, le type de sondage et le nom du géologue responsable de l’échantillonnage et un tableau de neuf (9) colonnes où on note :
• Le numéro du forage
• Les numéros d’échantillons
• L’intervalle de métrage
• Le poids de l’échantillon
• L’appréciation de l’échantillon
• La condition dans laquelle l’échantillon est sorti
• Le nom des QA/QC
• La date de sondage
• Le commentaire

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Table des matières

PROBLÉMATIQUE ABORDÉE
PREMIÈRE PARTIE : PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE LA ZONE D’ÉTUDE
CHAPITRE 1 : CADRE GÉOGRAPHIQUE 
1-1-Situation du secteur d’étude
1-2-Voies d’accès
1-3-Population
1-4-Climat et hydrologie
1-5-Géomorphologie
1-6-Végétation et faune
1-7-Activités économiques
CHAPITRE 2 : CADRE GÉOLOGIQUE
2-1-Contexte géologique régional
2-2-Contexte géologique local
DEUXIÈME PARTIE : INITIATION À L’EXPLORATION MINIÈRE PAR SONDAGE RC
CHAPITRE 1 : TRAVAUX D’EXPLORATION SUR LE TERRAIN
1-1-Équipes de la campagne d’exploration
1-2-Matériel et méthode
1-2-1-Matériel
1-2-2-Méthode: circulation inverse
1-3- Ouverture des lignes et réalisation des plateformes de sondage
1-3-1-Risques et Equipements requis
1-3-1-1-les risques
1-3-1-2-Equipements et matériel requis
1-3-1-2-1 Equipements
1-3-1-2-2 Matériel
1-3-1-3-Acquisitions des domaines ou compensations
1-3-2-ouvertures des lignes
1-3-3-Aménagements des plateformes
1-4-Le Sondage RC
1-4-1-Généralités sur le sondage RC
1-4-1-1-Définitions
1-4-1-2-Réalisation des plateformes de sondage
1-4-1-3-Description de la sondeuse
1-4-1-3-1- Le compresseur
1-4-1-3-2-La garniture de foration
1-4-1-3-3- Le marteau perforateur
1-4-1-3-4-Les taillants
1-4-1-3-5-Les moteurs
1-4-1-3-6-le système hydraulique
1- 4-1-3-7-Le mat
1-4-1-3-8 -Stafing box
1-4-1-3-9 -Les Tiges
1-4-1-3-10-Autres éléments
1-4-2-Procédures de sondage
1-4-2-1-Équipements requis :
1-4-2-2-Alignement de la sondeuse:
1-4-2-3-Prévention des risques santé et sécurité dans le Rig
1-4-3-Les travaux d’échantillonnage
1-4-3-1-Prélèvement d’échantillons
1-4-3-2-Qualité Assurance et Qualité contrôle (QA/QC)
1-4-4-Le Régolithe
1-4-4-1-La latérite :
1-4-4-2-La zone tachetée ou la modlet zone
1-4-4-3-La zone argileuse ou clay zone
1-4-4-4-La saprolite
1-4-4-5-La zone de transition ou saprock
1-4-4-6-La roche saine ou fresh rock
1-5-Conditionnement et Expédition
1-6-Délimitation et Bornage du Permis :
CHAPITRE 2: PRÉSENTATION ET EXPLOITATION DES RÉSULTATS
2-1- Synthèse des travaux antérieurs
2-2-Evaluation des travaux et Présentation des résultats :
2-2-1-Evaluations des travaux :
2-2-1-1-Fiche de contrôle des travaux de forage :
2-2-1-2- Fiche d’échantillonnage (sampling sheet):
2-2-1-3-La feuille du logging (geological logging sheet)
2-2-2-Présentation des résultats
2-2-2-1-Lithologie
2-2-2-1-1-L’argile
2-2-2-1-2-Les shales
2-2-2-1-3-Les siltstones
2-2-2-1-4-Les grauwackes
2-2-2-1-5-Les Sandstones (grés)
2-2-2-2- veines de quartz
2-2-2-3-Alteration
2-3-1- Etude Morphologique et Isohypses
2-3-2-Corrélation de sondages
2-3-2-2-Etude corrélative du prospect de Toukan
2-3-2-3-Etude corrélative du prospect de Dorah
2-3-2-4- Le log synthétique du périmètre minier de Kodiougoulé
2-3-3-Minéralisation
CHAPITRE 3 : CONCLUSION ET RECOMMANDATION
REFERENCES

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