La sélection du taux de production d’une mine constitue l’une des plus importantes décisions dans le développement d’un projet minier. Elle influence la durée de vie de la mine, les coûts d’investissement, les coûts d’exploitation ainsi que la conjoncture économique globale.

Cependant, la procédure consistant à déterminer le taux de production optimal est complexe. Heureusement, un certain nombre d’auteurs ont étudié ce thème et leurs travaux donnent des indications quant au point de départ à adopter pour la sélection du taux de production d’une mine.

En 1977 et 1986, Hugh Taylor présentait des articles décrivant une formule empirique visant à déterminer le taux de production d’une mine. Il estimait le taux de production R (en tonnes par jour) en fonction des réserves en tonnes de minerai (T) et l’exprimait en une équation exponentielle. Si M. Taylor a constaté les limites de cette application, son équation, baptisée Taylor’s Law (la loi de Taylor), est utilisée depuis des décennies.

M. Taylor : R = 0,014 (T) 0,75

 En 2006, George McIsaac, coauteur de cet article, développait une équation reflétant les améliorations en matière d’équipement, de technologie et d’approches à l’exploitation minière. Depuis l’époque de M. Taylor, les taux de production avaient augmenté dans les mines à ciel ouvert utilisant des camions et des pelles plus imposants, de même que ceux des mines souterraines avec l’introduction du matériel mobile sans rail, qui remplaçait les méthodes d’exploitation de mines captives. M. McIsaac s’est appuyé sur des données recueillies dans les publications Mining Sourcebooks du Canadian Mining Journal (1998-2006) et dans des rapports techniques sur les mines en exploitation conformes à la norme NI 43-101. L’exposant 0,75 est gardé constant de manière à estimer le changement des facteurs de production au fil du temps. Globalement, il a constaté que le taux de production avait augmenté de près de 50 %, de 0,014 à 0,020. 

M. McIsaac : R = 0,020 (T) 0,75

 En 2009, Keith Long examinait la base de données de M. Taylor et y ajoutait des informations plus récentes. Il décomposait les données par méthode minière et par décennie, en commençant au début du XX^e siècle. Les exposants de M. Long étaient légèrement différents de ceux de M. Taylor, mais ils étaient restés stables au fil des ans. M. McIsaac a contacté M. Long et lui a demandé s’il avait constaté des changements au niveau du facteur de production. Après avoir examiné les données, M. Long en a conclu que les taux de production pour l’abattage non sélectif étaient restés constants depuis les années 1980 (à un taux bien plus élevé que celui évoqué par M. Taylor), mais que les taux d’abattage sélectif avaient considérablement augmenté. À partir de ces informations, M. Long a établi deux relations.

 M. Long (abattage non sélectif) : R abattage non sélectif = 0,123 (T) 0,649

M. Long (abattage sélectif) : R abattage sélectif = 0,585 (T) 0,563

 Le graphique ci-dessous illustre l’impact des différentes équations sur l’estimation du taux de production.

Les nouvelles courbes suggèrent que les taux de production sont considérablement plus élevés que lorsque M. Taylor a établi sa règle. Chaque courbe représente la moyenne d’un éventail de solutions. M. Taylor suggérait que cet éventail variait de plus ou moins 20 % ; il est probablement encore valable.

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Les limites

Comme l’indiquait M. Taylor dans ses travaux, son équation peut ne pas fonctionner dans tous les cas de figure, notamment dans des gisements étroits à fort pendage. D’autres ont étudié ce problème et, en 2002, C. R. Tatman publiait les résultats d’une étude sur les taux de production dans les gisements filoniens souterrains. Il démontrait que le taux de production annuel était fonction des éléments suivants :

Facteur du taux (lié à l’épaisseur du gisement et aux tonnes de réserves par mètre vertical)

Multiplicateur du taux (lié aux mètres d’avancée verticale par an et au risque attendu de maintenir ce taux. M. McIsaac indiquait que la plupart des mines fonctionnent à un multiplicateur du taux d’environ 50 mètres par an, ce qui suggère un niveau modéré de risque).

 M. Tatman : taux de production annuel = facteur du taux X multiplicateur du taux

Le taux de production optimal du point de vue économique

En 1997, Lawrence Devon Smith, coauteur de cet article, faisait remarquer qu’il convient de mener une évaluation économique pour confirmer le taux de production choisi pour un projet. On peut, pour ce faire, procéder à une simple analyse du flux net de trésorerie pendant les premières phases de l’étude. À mesure que les taux de production augmentent, indiquait-il, un projet affichera généralement une valeur économique accrue (taux de rentabilité interne et valeur actualisée nette). Cependant, à un point donné, la valeur économique atteint un maximum et commence alors à décliner alors que le taux de production continue d’augmenter. Ce maximum se produit lorsque la hausse du coût d’investissement pour un taux de production plus élevé n’est plus compensée par la baisse des coûts d’exploitation. Il n’existe aucune équation pour cette détermination ; elle requiert l’évaluation économique d’un certain nombre de cas à des taux de production différents.

Trouver un bon point de départ

L’optimisation d’un projet minier est une procédure itérative. Pour la commencer, il faut sélectionner un taux de production de manière à ce que le plan de mine puisse être développé et les coûts estimés. Les facteurs économiques en résultant sont testés dans une évaluation du flux net de trésorerie et les hypothèses fondamentales sont ajustées, puis de nouveau testées jusqu’à ce que le projet soit optimisé. L’objectif de la loi de Taylor était la sélection du taux initial de production.

Sur la base de leurs évaluations des taux de production depuis que la loi de Taylor a été utilisée pour la première fois il y a plusieurs décennies, MM. Long et McIsaac ont mis au point des équations qui tiennent compte des améliorations dans le domaine de l’équipement, de la technologie et des approches à l’exploitation minière. Cependant, M. McIsaac suggère que la formule de M. Long, avec ses régressions plus robustes, offre aux sociétés minières un meilleur point de départ pour l’évaluation et l’optimisation d’un projet.

Lawrence Devon Smith, ingénieur, est conseiller principal chez Lawrence, Devon, Smith & Associates. George McIsaac est ingénieur minier et conseiller en économie des minéraux chez Geology & Mining Evaluation Consulting.