Mineurs chiliens ensevelis : les trois machines du sauvetage

« Il y a une saine concurrence entre trois sociétés et chacune veut clairement être la première à accéder aux mineurs », a précisé lundi dernier le ministre des Mines chilien Laurence Golborne. L’Usine Nouvelle vous présente les trois techniques des industriels australo-sud-africain, américain et canadien en lice.

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Mineurs chiliens ensevelis : les trois machines du sauvetage

Depuis un mois, 33 mineurs sont bloqués à 700 mètres sous terre au fond de la mine de San José, à 800 km au nord de Santiago dans le désert d'Atacama. Trois professionnels de l’industrie des forages miniers et pétroliers ont été appelés à l’aide afin de creuser les conduits qui permettront de les évacuer. L'un est australo-sud-africain, l'autre est américain, et le dernier, canadien, n'a pas encore débuté son forage. L'opération durera jusque début novembre dans le meilleur des cas, selon un document technique des secours publié lundi dernier. Décryptage.

PLAN A : La Strata 950 de Terracem
Filiale chilienne d’un industriel australo-sudafricain
Point souterrain d'arrivée : le refuge de la mine

La Strata 950, une excavatrice hydraulique dernier cri conçue en 2009, monstre de 30 tonnes de conception australienne, est la première à creuser l’un des tunnels par où passeront les 33 hommes piégés depuis le 5 août. Le plan principal, lancé lundi la semaine dernière, vise à percer un puits de 700 m de long et plus de 30 cm de diamètre. Le percement peut avancer de 15 à 25 mètres par jour, selon le type de sous-sol. Ce puits sera ensuite élargi à 66 cm, afin d'extraire les mineurs un à un, via une nacelle. Andres Sougarret, ingénieur du groupe minier public chilien Codelco, supervise les travaux.

La machine est opérée par Terracem, filiale chilienne de RUC cementation, elle-même filiale australienne du groupe sud-africain Murray and Roberts International. Son appelation 950 vient de sa puissance d’alésage : 950 tonnes à 330 bar de pression. Elle est habituellement utilisée pour forer des puits allant jusqu'à huit mètres de diamètre. L'engin a connu la semaine dernière au moins deux haltes périodiques pour consolider les parois du puits de secours, des suspensions qui seront fréquentes, selon les ingénieurs.

La presse chilienne, faisant ses propres comptes, avait évoqué la semaine dernière un montant provisoire de 10 millions de dollars pour l’ensemble du sauvetage, dont une moitié absorbée par la géante Strata.

Cette première opération doit prendre trois à quatre mois. Voici quelques images du démontage de la machine par Codelco, filmées par CNN Chili.

Technique employée : trois cônes rotatifs ou molettes tournent et démembrent la terre, munis de picots pour les terrains durs. L'équipement est stationnaire, ancré au sol.
Avantage : il s'agit d'une technique connue et éprouvée sur une roche dure.
Inconvénient : le conduit n'a pas été protégé par un tube, les risques d'éboulement sont plus importants.


PLAN B : la T-130 de Schramm

Groupe américain
Point souterrain d'arrivée : l'atelier mécanique de la mine

La Schramm T-130 du groupe américain basé en Pennsylvanie, utilisée par la société CRI, est la deuxième excavatrice à être entrée en mouvement dimanche dernier. Elle n’ouvre pas un nouveau puits mais consiste à élargir l'un des conduits creusé précédemment pour ravitailler les mineurs. Cette machine, deux fois plus lourde que la première, avec 60 tonnes, peut progresser de 1 à 3 mètres par heure suivant le type de roche. Elle a dépassé depuis mardi la "Strata 950". En action depuis neuf jours, la Strata n'avait progressé mercredi que jusqu'à 141 mètres sous terre, car elle fore un puits totalement nouveau dans la roche qui rend son avancée plus lente.

Qu'à cela ne tienne, les familles des mineurs espèrent que cette deuxième machine réduira le délai estimé de sauvetage, à tel point qu’elles l’ont appelé le « travailleur miracle ». Le forage progresse à un rythme soutenu, avec 268 m de profondeur atteints en trois jours, près de la moitié de son objectif, ont indiqué mercredi les ingénieurs. L'engin a ainsi progressé de près de 150 mètres au cours des dernières 24 heures. Traditionnellement utilisé pour le pétrole et le gaz peu profonds, le drainage du méthane de houille et les eaux profondes, le T-130 a ensuite été arrêté pour un entretien programmé mercredi, « avec changement d'axes et remplacement de tête foreuse, qui le mettra à l'arrêt 14 heures », a expliqué l’ingénieur Andres Sougarret.

M. Sougarret a rappelé que le forage «n'en est qu'à sa première étape » : après avoir élargi à 30 cm un étroit conduit de 12 cm déjà foré, la T-130 doit encore réaliser une deuxième étape d'élargissement au diamètre final voulu de 70 cmpour évacuer les mineurs. Un séquençage semblable à celui de la Strata. La T-130 perce un puits à un emplacement différent et le conduit est légèrement moins long que la Strata 950, soit 702 mètres pour cette dernière contre 630 mètres pour le "Plan B".

Technique employée : des marteaux percutent les sols durs et cassants. Dans le cas de la mine San José, un marteau spécial nommé "Down the hole" sera utilisé : ce dernier compte 5 marteaux en un. L'équipement est monté sur un camion et des pneumatiques.
Avantage : la surface d'installation nécessaire est minime.
Inconvénient : les retours d'expérience sur cette technique sont moins nombreux. Les parois du puits ne sont pas non plus renforcées par un tube.


PLAN C : le RIG-422 de Precision Drilling
Groupe canadien
Point souterrain d'arrivée : la rampe de la mine

Troisième technologie employée pour le sauvetage : la sonde pétrolière. L’engin de type RIG-422 opéré par Precision Drilling, société de services pétroliers canadienne, est encore attendu sur place. Utilisé en géothermie, il allait être rendu au fournisseur par un utilisateur qui l'avait loué. Les premiers véhicules d'une longue caravane de 42 camions transportant les pièces détachées de ce troisième excavateur devaient arriver sur les lieux ce jeudi.

Une fois sa plate-forme installée vers le 18 septembre, cet engin de forage pétrolier percera un troisième puits de secours jusqu'à 700 m de profondeur, le "Plan C", à un angle légèrement différent des premiers. L'engin a une capacité de progression de 20 à 40 mètres par jour, selon la roche à perforer.

Le temps de perforation est de deux à trois mois. Mais l'engin nécessite l'installation d'un socle massif (80 m x 60 m), quasiment la taille d'un terrain de football.

Technique employée : montée sur des châssis chenillés de grande envergure, la foreuse utilise plusieurs tricônes rotatifs. Un tube en acier ou en PVC renforcé sera inséré. Le choix entre les deux matériaux n'est pas encore tranché.
Avantage : le délai d'exécution, de 2 à 3 mois. Le puits sera protégé par un tube, ce qui améliore la stabilité et facilite le sauvetage.
Inconvénient : l'espace nécessaire pour la plateforme. L'installation occupe normalement un hectare, mais les caractéristiques de la mine San José nécessiteront une adaptation pour ne l'utiliser que sur un demi-hectare.

LES MINEURS SERONT REMONTES DANS UNE NACELLE

Dans les trois cas, les mineurs seront remontés un à un dans une nacelle, ou plutôt une cage métallique, de 2 mètres de long et 55-60 cm de diamètre. A l'intérieur de la cage, les mineurs disposeront d'une source d'oxygène, mais aussi d'eau et de nourriture, de lumière artificielle et d'un système de communication constante avec l'extérieur.

Selon la Marine chilienne, qui planche sur la conception de la nacelle, elle sera dotée d'un dispositif de sécurité, pour que le mineur puisse se libérer et redescendre au fond s'il se retrouvait coincé à mi-chemin. La nacelle sera arrimée à un treuil de l'engin de forage en surface, pouvant fonctionner à une vitesse maximale de 4 m par seconde. Mais cette vitesse sera sans doute ralentie par les frottements contre les parois du puits, précise le document technique. Les 700 m d'ascencion prendront au mieux 20 à 30 minutes et au pire, jusqu'à deux heures, par mineur.

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ANA LUTZKY

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