À la mine à ciel ouvert de la Compagnie minière IOC du Canada à Labrador City, en Terre-Neuve-et-Labrador, Rio Tinto a testé sa première foreuse électrique autonome de trous de mine conçue spécifiquement pour l’exploitation minière dans un climat subarctique. 

Le projet pilote s’appuie sur près de deux décennies d’expérience dans le domaine des systèmes de forage autonomes (technologie ADS de Rio Tinto), que Rio Tinto teste et exploite depuis 2008 dans la région de Pilbara en Australie-Occidentale dans le cadre de son programme Mine of the Future (La mine de l’avenir). Ce système permet à un seul opérateur ou une seule opératrice de surveiller et commander à distance, à partir d’une console centralisée, jusqu’à huit engins de forage de différents fabricants et sur différents sites.

La campagne en faveur de l’automatisation est au cœur des priorités de Rio Tinto dans ses exploitations, animée par les avantages qu’elle offre en matière de fiabilité de la machine, de productivité globale et de sécurité pour les opérateurs et opératrices d’engins de forage, déclarait Mark Arkell, directeur général des mines et du système de livraison du minerai à la mine d’IOC de Rio Tinto.

À IOC cependant, la société est allée bien au-delà de la technologie d’automatisation. Ce dernier projet pilote marque une étape décisive en réunissant les systèmes autonomes sophistiqués et une plateforme de forage entièrement électrique.

Rio Tinto a fait équipe avec Komatsu pour adapter le système d’automatisation et la plateforme de forage électrique. Outre la difficulté d’associer les technologies, l’environnement à IOC est radicalement différent de la chaleur et de l’isolement caractéristiques de cette région d’Australie-Occidentale.

« La technologie était bien éprouvée [sur la base de] ce que l’on avait fait dans la région de Pilbara », déclarait Jesse Dubberly, vice-président en charge du forage en surface à Komatsu. Toutefois, les températures à la mine d’IOC varient de pics de chaleur à 50 degrés Celsius en été à des températures négatives avoisinant les -50 degrés Celsius en hiver. La neige, la glace et la visibilité réduite font partie des conditions d’exploitation courantes qui viennent ajouter un degré de complexité pour les systèmes reposant sur des capteurs, des caméras et une commande précise.

La difficulté à IOC is d’intégrer ce système autonome à une plateforme électrique capable de fonctionner en toute fiabilité dans ces conditions extrêmes et variables.

Un projet pilote mené en partenariat

La mine d’IOC est exploitée depuis 70 ans. Elle est détenue majoritairement (à 58,7 %) et exploitée par Rio Tinto, aux côtés de partenaires tels que la Mitsubishi Corporation (26,2 %) et la Labrador Iron Ore Royalty Corporation (15,1 %). Elle produit des boulettes de minerai de fer de haute qualité et du concentré à haute teneur en fer. Ses activités s’étendent dans toute la région de la fosse du Labrador. Ses exploitations minières et ses usines de traitement se trouvent à Labrador City, et un réseau ferroviaire de 418 kilomètres les relie aux installations portuaires de Sept-Îles, au Québec. IOC emploie actuellement environ 3 000 personnes.

Rio Tinto a utilisé pour la première fois ses foreuses autonomes à la mine d’IOC en 2019, en s’appuyant sur la technologie du bureau d’études techniques Flanders basé en Indiana. Cette même année, elle a entamé des discussions avec Komatsu dans l’optique de tester une foreuse électrique autonome sur le site. Ces discussions ont abouti à une entente de développement conjointe peu de temps après, ainsi qu’au déclassement des foreuses autonomes originelles et à l’éloignement de la technologie de Flanders pour passer à la technologie ADS de Rio Tinto.

« Nombre des [premiers] travaux de développement consistaient à intégrer la technologie ADS de Rio Tinto au véhicule de Komatsu », indiquait M. Dubberly. « Ils sont passés par une période d’installation, de prototypage et de validation. »

Afin d’éliminer les risques inhérents au système, les équipes de Rio Tinto et de Komatsu ont également mené des essais dans un environnement contrôlé à la carrière de Lannon, près de l’usine principale de Komatsu dans le Wisconsin, durant les hivers 2023 et 2024. « La plupart des essais visaient essentiellement à pouver que les systèmes de sécurité, les contrôles de transmission des données et les systèmes de commandes fonctionnaient », indiquait M. Dubberly. Rio Tinto travaillait étroitement avec Komatsu pendant cette période pour s’assurer que la technologie était prête à être testée sur le site, ajoutait-il.

La collaboration s’est étendue à des essais sur le terrain à la mine d’IOC en novembre 2024. Les équipes ont alors mené des essais opérationnels officiels pour garantir une utilisation fiable dans une situation concrète et dans des conditions hivernales extrêmes. La phase d’essai a vérifié et confirmé les objectifs de sécurité, de productivité et de fiabilité avec l’équipe d’IOC. Des gains de productivité de plus de 20 % par rapport au forage manuel ont été rapportés pendant l’essai.

Après les essais, le système a été officiellement transféré à l’équipe des opérations à IOC en septembre 2025.

Après près d’un an d’essais menés par Rio Tinto et Komatsu, la foreuse électrique autonome à la mine de la Compagnie minière IOC du Canada est entrée en service en septembre 2025. Avec l’aimable autorisation de Rio Tinto

Des technologies adaptées au climat subarctique

L’exploitation d’IOC paraissait être un bon candidat pour le forage autonome, indiquait M. Arkell, en raison en partie de son environnement d’exploitation difficile. « Il semble judicieux d’utiliser la technologie pour aider à gérer ces conditions dans lesquelles le froid extrême, la météo variable et l’isolement des exploitations créent des difficultés supplémentaires pour le forage conventionnel », ajoutait-il.

Toutefois, l’adaptation de la technologie ADS de Rio Tinto de la région de Pilbara à Labrador City a entraîné une série de contraintes techniques, principalement en raison du froid. Contrairement aux conditions en Australie-Occidentale, le climat subarctique à IOC a exigé des modifications logicielles et matérielles pour s’assurer que le système puisse fonctionner de manière fiable dans la neige, la glace et les températures extrêmes, tout en intégrant les systèmes opérationnels et de sécurité d’IOC.

Rio Tinto a pu valider la technologie pour qu’elle fonctionne dans des températures aussi glaciales que -50 degrés Celsius, venant confirmer sa capacité à fonctionner dans des conditions hivernales réelles.

Au-delà de l’environnement, l’une des difficultés techniques parmi les plus complexes que l’équipe devait résoudre concernait le changement de source d’alimentation, du diesel à l’électrique. « Environ 95 % des engins de forage en Australie fonctionnent au diesel », expliquait M. Arkell. Si le diesel comporte certains inconvénients, notamment des exigences de ravitaillement en combustible, un rendement énergétique inférieur, des contraintes environnementales et réglementaires, ainsi que les émissions de carbone qu’il génère, il permet une utilisation très flexible des foreuses.

Contrairement aux engins de forage fonctionnant au diesel en Australie, ceux de la mine d’IOC fonctionnent à l’énergie hydroélectrique fournie par le réseau, ce qui requiert une connexion constante aux sources d’électricité via de grands câbles traînants. Si la personne manœuvrant l’engin de forage peut facilement voir les câbles et éviter de les percuter, il s’est avéré particulièrement complexe pour les systèmes automatisés d’en faire autant, exigeant de nouvelles solutions de détection et de contrôle.

« En ajoutant des modèles de câbles, des caméras et d’autres capteurs, nous avons pu mettre au point des solutions permettant de gérer le dérouleur de câble et de déplacer la foreuse de manière efficace et rentable », indiquait M. Dubberly.

S’il est difficile de les commander en présence de câbles, les engins de forage autonomes offrent un forage bien plus performant au fil du temps. « Globalement, le fonctionnement autonome est bien plus simple. Il permet de compenser en productivité ce que l’on perd en flexibilité en raison de l’obligation d’être relié à un système électrique », indiquait M. Arkell. Il ajoutait que les activités de forage autonome offrent aussi une performance bien plus fiable et réitérable dans les conditions géologiques variables rencontrées à IOC.

« Concernant l’aspect géologique, on ne sait tout simplement pas dans quoi on fore », ajoutait-il. « La solution autonome permet de mieux gérer cette variabilité qu’une utilisation non autonome, et cela résulte en une meilleure productivité. »

Une partie de cette productivité is le résultat de la cohérence générale de l’utilisation, expliquait M. Dubberly. « La régularité permet aux sociétés de prévoir afin que les ressources soient allouées de manière efficace et rentable », indiquait-il, ce qui leur permet de mieux gérer leurs coûts. « C’est terriblement bénéfique pour les mines. »

M. Arkell indiquait qu’IOC a communiqué une hausse de la productivité de 20 % du taux moyen de pénétration dans le forage par rapport aux forages manuels dans les mêmes conditions géologiques durant le premier trimestre 2026.

Une manière différente de travailler

Par ailleurs, les foreuses autonomes contribuent à un environnement de travail plus sûr pour le personnel. « L’investissement en vaut véritablement la peine, tout comme chaque minute d’économies. Les opérateurs et opératrices sont séparés de la machine et ne sont désormais plus dans la ligne de tir », indiquait M. Dubberly.

Non seulement les opérateurs et opératrices de foreuses sont hors de danger, mais ils adoptent aussi désormais une manière différente de travailler. Certains d’entre eux ont été formés pour devenir contrôleurs et contrôleuses. « Ces personnes, qui commandaient des machines lourdes dans les fosses, les commandent désormais d’un bureau », expliquait M. Arkell.

Les préposés à la fosse, qui sont chargés de préparer les zones de la fosse pour mener à bien les activités de forage, ont dû apprendre à travailler avec la nouvelle technologie. Ils ont, par exemple, dû apprendre à entretenir une nouvelle série de capteurs et à s’adapter aux changements de procédures opérationnelles afin de s’assurer que le câble soit placé correctement pour que la foreuse fonctionne. Enfin, les responsables de l’exploitation ont dû apprendre à retirer le maximum d’avantages de l’équipement autonome.

Changer la gestion d’une exploitation de la taille d’IOC n’est pas une mince affaire, expliquait M. Dubberly, ajoutant que le changement organisationnel pourrait être décisif dans l’adaptation à la technologie. « La première réaction du personnel lorsque l’on parle d’automatisation est la peur d’être remplacé », indiquait-il. « En réalité, les compétences existantes restent essentielles pour l’exploitation, car de nouvelles compétences techniques viennent s’ajouter. »

Les exploitations de Rio Tinto comptent 43 foreuses autonomes. Rien que dans la région du Pilbara, les foreuses autonomes ont collectivement effectué plus de 35 millions de mètres de forage. Le projet pilote à IOC constitue la collaboration la plus récente d’un partenariat de longue date entre Rio Tinto et Komatsu, durant lequel les deux sociétés ont développé des systèmes de transport autonomes et, more récemment, ont collaboré sur des technologies minières à faible émission.

Ce qui caractérise ce projet, expliquait M. Arkell, c’est le degré d’intégration entre les deux sociétés durant le processus de développement.

« L’industrie minière n’avait jusqu’ici trouvé aucune solution pour l’intégration de l’autonomie des foreuses », indiquait-il. « Nous avons perçu un besoin lorsque les foreuses autonomes sont arrivées à IOC, et cela s’est traduit par un véritable partenariat. »

Ce partenariat a offert davantage de possibilités aux deux parties, ajoutait M. Dubberly.

« Généralement, en tant qu’équipementier, nous développons des produits et les testons en interne dans la mesure du possible afin d’éliminer les risques et de pouvoir les présenter aux clients », déclarait-il. « La présence de Rio Tinto à chaque étape de ce parcours, pour l’intégralité des processus, ses observations dès le départ, nous ont vraiment permis d’accélérer le processus. »

 Traduit par Karen Rolland