Mémoires de Magistère
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Item Analyse des paramètres de coupe (abattage mécanique)(2011) BOUKHALFA AdelL'objectif principal de ce travail de recherche est conçu pour analyser l’effet des paramètres de coupes comme, la profondeur de coupe et l’espacement des pics ainsi que les paramètres géométrique des pics (les angles de l'outil de coupe, la taille de la tête du pic, la forme du pic), et humidité sur l’efficacité du processus de coupe caractérisée par la force de coupe et l’énergie spécifique . Différents travaux de recherches réalisés par plusieurs chercheurs pour déterminer l’influence des paramètres de coupe sur la performance de l’opération de la coupe de roche sont analysés dans ce travail.Item Étude de la stabilité des mines souterraines par les méthodes numériques. Cas de la mine de Chaabet El Hamra - Algérie.(2012) NEKACHE RadouaneLe travail présenté dans ce mémoire est motivé par la problématique ci-dessous : L’Après-mine : après une période d’exploitation intense des mines souterraines, l’Algérie et les pays du monde sont confrontés aux problèmes posés par la fermeture et l’abandon de ces ouvrages, notamment leur stabilité mécanique sous l’effet des vides exploités et d’une remontée progressive des eaux souterraines après l’arrêt des pompages d’exhaure. Malgré les progrès réalisés en matière de connaissance des phénomènes d'affaissement minier, des méthodes de calcul et des techniques de confortement, l’exploitation minière souterraine pose le problème des affaissements et des effondrements en surface. Et ce quelque soit la stabilité du massif rocheux En dépit des méthodes utilisées, les anciennes exploitations minières ont laissé de nombreux vides souterrains tels que Mine de kherzet Youssef (Sétif), Mine de Ain Barbar (Annaba), Mine de sidi kamber (Skikda), Mine de Bénisaf (Oran), Mines de fer de lorraine, etc. L'existence de tels vides soulève la question de leur comportement à long terme du point de vue impact sur la sécurité des personnes et la protection de l'environnement. L'objectif de ce travail est d’une part , l’étude des différents impacts des exploitations minière souterraines sur l’environnement immédiat à savoir les affaissements et les effondrements des surfaces résultant des mouvements de terrains engendrés par le foudroyage des masses rocheuses adjacentes dues aux espaces exploités pour le cas des mines d’Algérie. Dans le cadre de l’étude de cas réelle, on a pris comme exemple la mine de Chaabet El Hamra (Wilaya de Sétif). L’analyse de la problématique est réalisée à l’aide d’un modèle numérique basé sur les éléments finis (Logiciel Plaxis 3D). L’étude de cas est basée sur les paramètres géologiques, hydrogéologiques et géotechniques.Item Contribution à l’analyse des effets des tirs d’abattage dans les conditions de la carrière de calcaire Chouf-Amar. M’sila(2012) SAADOUN AbderrezakLes études de terrain et l’analyse de stabilité des quartiers de la carrière de Chouf Amar, nous conduisent à considérer la carrière de Chouf Amar comme une zone sensible de point de vue stabilité. Les tirs de production réalisés d’une manière répétitive peuvent diminuer encore la stabilité du talus : d’une part en raison des forces d’inertie déstabilisatrice qu’ils peuvent engendrer, et d’autre part parce qu’ils dégradent à long terme les propriétés mécaniques du massif. Ceux –ci peuvent contribuer à diminuer sa résistance au cisaillement. Certains problèmes opérationnels directement liés à l’utilisation des explosifs ont été observés. La même méthode de calcul des paramètres des travaux de forage et de tir était constatée quel que soit le type de terrain à excaver, malgré la sortie des hors gabarits, la formation du pied du gradin et le grand problème qui concerne les effets arrière importants des tirs de production. Ces effets arrière affectent souvent de manière importante une partie du massif situé en arrière du tir réalisé. Dans ce cas les fronts de taille deviennent irréguliers et fracturés, ce qui peut même modifier tous les plans de tirs à réaliser sur le même gradin. L’optimisation des paramètres des tirs apparaît donc comme une nécessité non seulement pour obtenir la fragmentation désirée du massif avec un risque minimal de nuisance sur le massif en place, mais aussi pour assurer un fonctionnement optimal des opérations minières à un coût minimal. D’une manière générale, on cherche à atteindre au moindre coût trois objectifs : - Assurer la fragmentation optimale dans le cadre général du processus de commination. Dans la carrière de Chouf Amar, on cherche une granulométrie du tas inférieure à un mètre (1m). - Obtenir une géométrie de gradins d’exploitation la plus régulière possible pour faciliter les opérations minières suivantes au niveau du front d’exploitation en particulier pour la mise en œuvre des plans de tir. - Préserver le massif rocheux en place en limitant les effets arrière à la fois au voisinage direct du tir (stabilité du front d’exploitation, mise en œuvre et qualités des tirs suivants) et beaucoup plus en arrière au niveau des talus définitifs où les vibrations répétitives transmises au massif en place par les tirs successifs peuvent contribuer à diminuer les propriétés mécaniques et induire des instabilités sous sollicitations II dynamiques, d’autant plus que leur stabilité s’avère déjà précaire dans certains secteurs de la carrièreItem Etude du régime de fonctionnement du « Surface Miner 2500 SM » dans les conditions de la carrière de Ain-Touta(2011) CHENNA WassilAvec l’accroissement de la demande en matériaux de construction, la recherche des méthodes d’exploitation plus rentables et sécurisantes est devenue l’une des préoccupations majeures des ingénieurs et chercheurs. Partant de ce fait, l’acquisition par certaines de nos entreprises minières des Surfaces Miners permettant la taille, le concassage et le chargement des roches s’inscrit dans un contexte technique, économique, sécuritaire et environnemental. Dans ce travail, tous nos efforts sont portés sur la définition du champ d’application des Surfaces Miners après étude de leurs performances afin de les rentabiliser au maximum, le choix du type et de l’écartement des pics qui équipent les tambours en fonction de la dureté de la roche et enfin la recherche du régime optimal de fonctionnement de la machine en fonction de la résistance opposée par le massif rocheux caractérisée essentiellement par la dureté des roches qui le constituent et leurs discontinuités. En fonction de l’influence des paramètres cités nous avons pu déterminer, pour les conditions du gisement de calcaire de Ain-Touta, la vitesse de rotation du tambour ainsi que la profondeur de taille en fonction de la dureté de la roche qui permettent de réaliser les meilleurs rendements de la machine.Item Etude du régime de forage dans les conditions de la carrière de calcaire (Chouf-Amar M’SILA)(2012) FREDJ MohamedL'importance du secteur de l'industrie minérale est primordiale pour le développement de l'économie nationale, cela constitue l'amont de toutes les industries dérivant des ressources naturelles. Comme l'industrie algérienne est axée principalement sur les industries lourdes, a contraint l'industrie minière à se développer afin de faire face aux besoins sans cesse croissant des différentes industries, parmi elles l'industrie des matériaux de construction. D‘après les caractéristiques des carrières de calcaire algérienne, celles-ci utilisent Les machines de forage roto-percutant. L'utilisation de ces moyens de forage exige D'une part une bonne productivité et d'autre part une longue durée de vie. La satisfaction de ces exigences est possible si le mode de forage choisi est convenable aux conditions géologiques et minières ainsi qu'aux paramètres de forage. L'analyse des travaux scientifiques réalisés dans le domaine du forage, nous a permis de dire que le mode de forage roto-percutant est le plus préférable dans les conditions des carrières de calcaire. Cela est confirmé par la dépendance de l'indice du prix de revient d'un mètre cube de la roche abattue en fonction de la dureté. Ainsi l'augmentation de la productivité et d'autres indices technico-économiques est possible en perfectionnant les régimes de forage. Le but de recherche consiste à perfectionner les régimes de fonctionnement des sondeuses roto-percutantes dans les conditions de la carrière du calcaire de Chouf-Amar (M‘SILA). La méthodologie de recherche consiste à supposer que dans les conditions concrètes nous pouvons trouver la combinaison des paramètres de réglage qui assurent les meilleurs indices technico-économiques. Pour cela nous avons déterminé la productivité de ces sondeuses. Comme l'efficacité du travail de telle ou telle sondeuses peut être caractérisée par quelques paramètres, parmi eux la productivité. Ce paramètre dépend de plusieurs facteurs qui peuvent être divisés en ceux reflétant les conditions d'exploitation, la construction des machines, le régime de destruction des roches et en ceux qui caractérisent le degré de l'utilisation des sondeuses pendant le temps. L'analyse des résultats selon les courbes de dépendance des productivités théoriques, techniques et d'exploitation en fonction de la vitesse de forage nous permet de dire que la productivité dépend en premier lieu des paramètres du régime de forage parceque ces dernier déterminent la valeur de la vitesse de forage. Ainsi on peut conclure que la vitesse de forage influe considérablement sur la productivité des sondeusesItem CARACTERISATION ET CHOIX D’UN SCHEMA DE TRAITEMENT DU MINERAI CUIVRE-FER DE DOUAMIS (OUENZA)(2010) AYADI BrahimLe gisement de l’Ouenza est le principal fournisseur en minerai de fer hématitique du complexe sidérurgique d’El Hadjar, par conséquent l’élaboration du l’acier se heurte à des problèmes techniques liées à la présence des minéraux cuivreux en proportion importante dans les différents quartiers du gisement de fer, en particulier, Douamis et Hallatif. A cet effet un traitement minéralurgique préalable est préconisé pour remédier aux perturbations techniques d’élaboration métallurgique. Cependant l’étude du minerai a été menée sur la caractérisation minéralogie-chimique du minerai de fer-cuivre. Des échantillons prélevés ont été soumis à des observations par microscopie, DRX, FX et analyses chimiques complémentaires par absorbation atomique. Les minéraux ainsi identifiés sont principalement (Hématite, Sidérose) pour le fer et (Chalcopyrite, Pyrite, Tétraédrite et l’Azurite) pour le cuivre. La gangue est représentée essentiellement par la calcite et le quartz. Les échantillons analysés titrent en moyenne 0,9% (Cu) et 50% (Fe). Après une étude des propriétés physico-mécaniques des constituants du minerai, on préconise ainsi une séparation du minerai par séparation magnétique à haute intensité puis à basse intensité précédé par un grillage magnétisant à 800C°, pour l’extraction en premier lieu des minéraux ferrifères puis une concentration des minéraux cuivreux par une flottation directe. Les résultats du premier essai de séparation magnétique à haute intensité n’ont donné aucun signe de séparation pour raison de la faible susceptibilité magnétique du minerai, mais la séparation prenne d’efficacité avec la séparation magnétique à basse intensité, avec un grillage qui à abouti à une extraction moyen de 76% fer et 30% cuivre avec des teneurs respectives de 58% et 1.17%. L’extraction du cuivre des rejets de la séparation magnétique à été facilement réalisé par une flottation directe, dont les teneurs (15%) et degré d’extraction de (85%) de cuivre témoignent l’efficacité de ce procédé de séparation.Item uf-Jijel en vue d’un enrichissement par Séparation magnétique. REVALORISATION DES REJETS BARYTIQUES ISSUES DES JIGS ET IMPACT ENVIRONNEMENTAL: CAS DE LA MINE D'AIN MIMOUNE/KHENCHLA(2012) BALADAH FaresLa recherche bibliographique et expérimentale ont permis de définir la flottation comme procédé fiable pour l’extraction maximale de la baryte des déchets barytine de la mine d’Ain Mimoun, wilaya de Khenchla, car certain procédé ne sont pas convenables et d’autre n’était pas efficace. Pour bien étudier la flottabilité de la baryte, le déchet barytine a subit différents types d’analyses granulométrique et microscopique pour déterminer la tranche granulométrique noble et le degré de libération des particules. Une optimisation des paramètres de flottation a été effectuée en utilisant des calculs mathématiques pour définir les dimensions des bulles d’air nécessaires à une fixation rigide avec les particules minérales tout en assurant un bon transport de cette dernières. L’utilisation de la méthode de l’analyse thermodynamique nous a conduit à caractériser l’état de surface de la baryte dans la solution afin de déterminer les valeurs optimales du pH, type et quantité du collecteur nécessaire pour une flottation complète du minéral de baryte, les résultats d’analyse coïncident avec les résultats expérimentaux. Finalement, l’étude a été achevée par le choix d’un schéma de flottation des déchets barytines et de faire appel au grenelle pour appliquer les normes environnementales dans la mine suscitée.Item Etude des Propriétés Magnétiques du Minerai de fer de Sidi Maârouf-Jijel en vue d’un Enrichissement Par Séparation Magnétique.(2011) BADJOUDJ SalemL’objectif principal de ce travail est le choix d’un procédé de traitement pour la valorisation des minerais de fer pauvres de Sidi Maârouf. Ce minerai n’a pas fait l’objet d’études minéralurgiques. Ce gisement de fer oolithique présente des caractères morphologiques et sédimentologiques qui permettent de penser que la minéralisation s'est mise en place dans des édifices deltaïques pyrogravant. Les caractères des oolithes montrent que les corps minéralisés résultent de l'accumulation d’oolithes, développés essentiellement par concrétionnement intra sédimentaire et ayant subit, avant le dépôt définitif, des phases alternantes d'oolithisation et de remise en suspension. Sur l'ensemble du gisement, les teneurs moyennes sont les suivantes : Fe total = 44, 18%, SiO2 = 13, 66%, CaO = 5, 35%. La mine de sidi Maârouf possède des réserves exploitables de l'ordre de 55 millions de tonnes; tous ces paramètres font que ce minerai est destiné aux différentes cimenteries de l’Est Algérien, sous la tutelle de SPA SOMIFER Tébessa utilisé comme d'adjuvant pour la fabrication du ciment (clinker). L’objectif de ce travail est l’étude des propriétés magnétiques en vue d’un enrichissement par séparation magnétique. Dans ce travail une étude a été menée sur les propriétés magnétique des minéraux composant les minerais de fer de Sidi Maârouf, ceci afin d’optimiser les paramètres principaux influents sur la séparation magnétiques. Enfin des résultats satisfaisants ont étés enregistrés lors de la séparation magnétique du point de vue teneur en fer.Item RECYCLAGE DES EAUX ET RECUPERATION DES SCHLAMMS PHOSPHATES ISSUS DES PROCEDES DE CLASSIFICATION GRAVIMETRIQUE(2010) FERRAG DIT ALLEG SAMIRLe minerai de phosphate représente un potentiel important dans l’économie mondiale. L’Algérie est l’un des pays producteurs de cette matière première gérée par l’entreprise Somiphos filiale de Ferphos groupe, elle s’occupe de l’exploitation et du traitement des phosphates. Le plan de développement de l’entreprise repose essentiellement sur l’augmentation de la capacité de production en brut et en traité tout en respectant les gammes commercialisées à l’échelle mondiale. Le complexe minier de Djebel-Onk est alimenté par le gisement de kef Essennoun, considéré parmi les plus importants créneaux de développement de phosphate, et dans un souci de rationnaliser l’exploitation et le traitement du minerai pour une meilleure prise en charge des consommateurs (prise en charge des exigences client en terme de quantité et qualité). Dans le présent travail, l’objectif recherché est d’étudier la possibilité d’augmenter le rendement des installations par la récupération des rejets phosphatés (schlamms) c’est d’une part et d’autre part de recycler l’eau issue de la voie humide (traitement humide). Cette solution permettra d’augmenter la capacité de production et de diversifier la qualité du produit et réduire l’impact de ces rejets sur l’environnement au moyen de recyclage des eaux. L’analyse du circuit d’eau au niveau du complexe par le calcul à chaque fois du rapport liquide solide a montre que le complexe de Djebel onk perd beaucoup de quantité d’eau dans la nature alors qu’on pourra la récupérer par une simple décantation dans un endroit approprié et qui peut atteindre les 40% de la quantité évacuée avec les boues de débourbage tan disque pour l’eau véhiculant les fines dépoussiérage la récupération peut dépasser nettement les 40%, du fait que le rapport liquide solide est nettement supérieur. Toute cette eau peut être récupérée et réinjectée dans le circuit au niveau de l’usine de traitement si une technologie adéquate est utilisée surtout au niveau de l’atelier de dépoussiérage ainsi que l’endroit de stockage des fines ce qui offre au complexe la possibilité de réduire ses couts de traitement et d’augmenter sa marge bénéficiaire. Pour attendre l’objectif recherché on propose de réaliser des essais de décantation pour la récupération des eaux claires et en suite procédés a des essais de séparation des fines de dépoussiérage par moyen de jig (bac excentrique a pistonnage ). Les essais ont été réalisés au niveau du laboratoire d’enrichissement des minerais du département des mines de l’université d’Annaba. Les résultats obtenus sont encourageants.Item ETUDE DE L’ENRICHISSEMENT DU GRES PAR CLASSIFICATION GRAVIMETRIQUE ET SEPARATION MAGNETIQUE: CAS DU GISEMENT D’EL AOUANA –JIJEL– “AFRICAVER”(2011) Chaib Abd slamL’industrie du verre est trop fréquentée par des problèmes de qualité posés par la matière première qui est la silice. Ce dernier extrait à partir du gisement du grès d'El Aouana w. de Jijel. Le grès contient des inclusions nocives comme l’hématite, le rutile, la tourmaline, la pyrite, la limonite, l'illite, avec des teneurs supérieures aux normes de fabrication du verre. Donc l’objectif de cette recherche est de tester les possibilités d'enrichissement du grès pour améliorer la qualité de silice par des procédés minéralurgiques telle que la séparation gravimétrique et magnétique. Pour ce faire on a opté à une séparation par gravimétrie avec un bac à piston suivie d'une séparation magnétique à haute intensité à l'aide d'un séparateur magnétique à tambour. Bien sûr avant d’entamer ces procédés, nous avons procédé à une étude d’identification de minerai à séparer par caractérisation minéralurgique et chimique (analyse granulométrique, analyse chimique, détection par lame mince et diffraction par rayon X). Le procédé d’enrichissement adopté a permis d'améliorer la teneur en silice de 97.82 % à 99.10 %, et un abaissement des teneurs en fer Fe2O3, Argile Al2O3 et rutile TiO2 respectivement de 0.15 % à 0.09 %, de 0.95 % à0.27 % et de 0.11 % à <0.05 %, et par conséquent ses résultats est satisfaisants pour la fabrication du verre, surtout le verre plat, le verre feuilleté et le verre coloré.Item Etude du régime de fonctionnement du « Surface Miner 2500 SM » dans les conditions de la carrière de Ain-Touta(2011) CHENNA WassilAvec l’accroissement de la demande en matériaux de construction, la recherche des méthodes d’exploitation plus rentables et sécurisantes est devenue l’une des préoccupations majeures des ingénieurs et chercheurs. Partant de ce fait, l’acquisition par certaines de nos entreprises minières des Surfaces Miners permettant la taille, le concassage et le chargement des roches s’inscrit dans un contexte technique, économique, sécuritaire et environnemental. Dans ce travail, tous nos efforts sont portés sur la définition du champ d’application des Surfaces Miners après étude de leurs performances afin de les rentabiliser au maximum, le choix du type et de l’écartement des pics qui équipent les tambours en fonction de la dureté de la roche et enfin la recherche du régime optimal de fonctionnement de la machine en fonction de la résistance opposée par le massif rocheux caractérisée essentiellement par la dureté des roches qui le constituent et leurs discontinuités. En fonction de l’influence des paramètres cités nous avons pu déterminer, pour les conditions du gisement de calcaire de Ain-Touta, la vitesse de rotation du tambour ainsi que la profondeur de taille en fonction de la dureté de la roche qui permettent de réaliser les meilleurs rendements de la machine.Item Dimensionnement d’un ouvrage souterrain par la méthode des éléments finis. Cas : Station de métro(2008) GUELMAMI AliLes stations de métro occupent des espaces de dimensions importantes, très larges et très hautes. Les facteurs déterminant leur structure et leur forme sont principalement la profondeur à laquelle elles se trouvent sous la surface du sol, les propriétés du terrain, la méthode de construction, les dimensions dépendant plutôt des besoins du trafic. Du point de vue de la structure du souterrain et de la méthode de construction adoptée, l'implantation de l'ouvrage en profondeur tient un rôle prépondérant, il y a en effet une différence entre les souterrains construits près de la surface et ceux implantés à de grandes profondeurs. En ce qui concerne le côté trafic et les dimensions à prévoir, le résultat dépend du choix de la disposition des quais (quais latéraux ou quai central). Limitons-nous ici à signaler que les stations implantées à proximité de la surface sont habituellement exécutées en tranchée ouverte, tandis que celles situées à grande profondeur sont construites au moyen d'une des méthodes d'excavation classiques (bouclier, excavation à front libre, etc.). Le creusement d’un métro en zone urbaine peut engendrer des affaissements parfois importants qui peuvent affecter la stabilité des structures de surfaces .Il est donc important de simuler numériquement le creusement d’une station de métro afin d’éviter tout imprévue qui peut surgir lors de la réalisation de l’ouvrage souterrain. Ainsi le comportement mécanique de la station de métro située au niveau du JARDIN D’ESSAI a été étudié numériquement par le code plaxis. Ce mémoire traite une analyse numérique réalisée en 5 étapes, avec paramétrage géotechnique, de l’effet du creusement d’une station de métro sur la structure du terrain encaissante. L’étude est effectuée à l’aide du code de calcule PLAXIS 8.2 qui est basé sur la méthode des éléments finis en déformation plane. L’analyse s’applique à un cas réel en l’occurrence le métro d’Alger, l’excavation a été réalisée selon la NATM (New Austrian Tunnelling Method) en tenant compte du déconfinement. Les résultats sont présentés en termes de déplacements, de contraintes et déformations.Item Modèle d'un plan de tir(2010) M o u l o u d N E F I SLe but essentiel de ce travail est de trouver une méthodologie relative à la conception d'un plan de tir permettant la bonne fragmentation des matériaux durs, tels que les roches, sous sollicitations à l'explosif . Une telle méthodologie aidera à l'analyse systématique des paramètres influençant le plan d'un tir et à une meilleure compréhension des mécanismes de fragmentation des roches à l'explosif et, par conséquent, contribueront dans l'optimisation des performances du tir à l'explosif. Dans cette étude, on donne également l'importance préalablement aux principaux facteurs qui aideront à l'optimalité, puis à la compréhension détaillée du mécanisme de rupture, où l'on considère que le processus de fragmentation est une extension naturelle de celui de la rupture. Afin de décrire ce dernier processus, un modèle de comportement phénoménologique qui a pour but de trouver des méthodes améliorées pour estimer la performance des explosifs adaptés aux matériaux considérés est développé et implémenté dans un code de calcul mathématique et thermodynamique. Enfin, l'approche complète est alors appliquée, à partir d'essais d'une formulation générale permettant le calcul des paramètres géométriques de la maille, et de prédire la distribution des fragmentsItem Influences des discontinuités et de l’emplacement du détonateur sur les résultats de l’abattage des calcaires sur modèle réduit (cas de Chouf-Amar M’SILA)(2011) NACER KamelBien que des chercheurs se soient rends compte de, degrés très variables de succès des essais in situ lors de l’abattage des roches, la plupart consentiront que la plus grande incertitude provienne des variables de champ très complexe. Etant donné la nature diverse des conditions de champ rencontrée, là, il n’existe aucune méthode universelle de prédiction des résultats de fragmentation, dû eu manque de contrôles de champ adéquats. C'est improbable qu'un modèle physique universel ne soit jamais développé pour tout le minage. Cette recherche, présente les résultats d'essais menés à la carrière de Chouf-Amar pour étudier les problèmes associés aux discontinuités des roches qui sont parmi les facteurs qui influent sur la réduction de la résistance des roches à l'explosif. Néanmoins, la distance entre les joints, leurs directions ainsi que la position du détonateur influent considérablement sur le résultat final de la fragmentation. Dans ce travail, nous avons étudié le rôle des facteurs susmentionnés sur modèles de pierre de calcaire de dimensions 150 x 375 x 450 mm. La mesure exacte de l’onde de fragmentation est importante dans les opérations d’extraction minière, c’est pourquoi lors de l’optimisation des schémas technologiques de tir, nous avons trouvé utile d’appliquer le modèle Kouznitsov-Ramlèr pour nous orienter dans la prédiction et le contrôle des résultats de tir à l’explosif dans les conditions de la carrière de Chouf-Amar.