Grâce à Transports Canada, le Canada est l’un des pionniers de l’utilisation civile de drones, également appelés véhicules aériens sans pilote (UAV). L’agence leur a graduellement ouvert le ciel – contrairement à la Federal Aviation Administration des États-Unis qui en interdit encore l’utilisation sauf par les agences gouvernementales et les chercheurs universitaires.

Les drones utilisés actuellement dans le secteur minier sont généralement petits; ils se rangent dans une valise et la plupart d’entre eux pèsent moins de deux kilos. Ils existent en différents formats et ressemblent aux avions, hélicoptères ou véhicules spatiaux de science-fiction des rayons de jouets. Comme ils peuvent voler à une altitude beaucoup plus basse et bien plus doucement que les avions ou les hélicoptères, ils peuvent saisir des images de surface détaillées. Les drones sont équipés au minimum d’une caméra numérique qui prend des centaines de photos en gros plan que le logiciel du fabricant de drones convertit en images 3D à haute résolution.

Selon le type d’analyse requise, on dispose d’un large éventail de capteurs qui peuvent être changés sur les UAV. « Si on fait de l’exploration, on peut utiliser une combinaison de capteurs multispectraux pour faire de la cartographie géologique d’investigation de surface comprenant l’identification détaillée de la topographie et de la formation », déclare Jean-François Dionne, spécialiste des relevés techniques par UAV à UKKO, qui vend les senseFly, des UAV professionnels fabriqués en Suisse. « Dans la gestion de l’impact environnemental, les applications sont infinies. On peut utiliser un capteur thermique et faire voler le drone quand la température de l’eau souterraine est plus chaude que celle du sol. On verra avec précision l’emplacement des zones de rejet vers la surface et on sera ainsi mieux informé pour faire une étude d’impact ou un plan de remise en état. Avec le temps, les capteurs se miniaturiseront et on pourra ajouter l’imagerie hyperspectrale qui permettra même de localiser certains minéraux. Nous n’en sommes pas encore là, mais presque. »

Exploration

Kevin Cool, installé à Timmins, qui effectue des services de prospection et de relevés depuis 20 ans, a commencé il y a environ un an à proposer ces services à ses clients en utilisant un drone. Au cours des huit premiers mois suivant le lancement de sa nouvelle société, UAV Timmins, il a effectué 60 vols. « C’est ce que je fais pratiquement à temps plein maintenant », dit-il.

Bien qu’il ait effectué la majeure partie de ce travail pour des sociétés minières établies comme Rio Tinto, Kevin Cool pense que les drones apportent aussi des changements dans l’industrie pour les prospecteurs plus modestes et indépendants. « Grâce à la technologie des drones, la prise de photos aériennes est abordable même pour les prospecteurs individuels », affirme M. Cool. « Je peux, pour 400 $, effectuer le survol d’une concession minière pour un prospecteur, alors qu’une heure de location d’hélicoptère coûte 1 500 $. »

Les caméras fixées sur les drones de Kevin Cool peuvent photographier des images d’objets d’à peine cinq centimètres, comme des végétaux, ce qui peut aider les prospecteurs à déterminer la nature du sol. Les caméras peuvent aussi saisir des traces d’activités passées sur la propriété, comme d’anciens travaux de quadrillage de zones boisées, des anciens puits de mine, ou des activités récentes qui n’auraient pas encore été enregistrées par Google Earth, comme des coupes forestières ou des activités des Premières nations. « Non seulement on distingue les détails, mais on obtient aussi des coordonnées précises », grâce au traceur GPS dont le drone est équipé, explique M. Cool. « On peut donc envoyer ensuite sur le terrain des hommes munis d’un GPS pour localiser une caractéristique en particulier. »

GroundTruth Exploration, établie au Yukon, a acquis son premier drone en 2012, spécialement pour produire des images en haute définition. Ayant aujourd’hui 600 vols à son actif, la société a découvert beaucoup d’autres applications pour la nouvelle technologie.

« Le drone permet également d’obtenir des modèles altimétriques en haute résolution très détaillés et précis, en particulier pour les zones éloignées », explique le président de GroundTruth, Isaac Fage. « C’est très supérieur aux modèles altimétriques de la Base nationale de données topographiques. Si vous commencez à vous concentrer sur une zone plus restreinte, de l’ordre de deux ou trois km² par exemple, un modèle altimétrique fondé sur la Base nationale de données topographiques n’est plus exact, car il est approximatif et contient peu de détails. Si, par exemple, vous intégrez des données géophysiques de subsurface dans un modèle 3D avec des trous de forage, vous obtenez des trous de forage se détachant de l’espace dans le modèle. Pour commencer, vous ne pouvez pas générer une bonne image si vous ne disposez pas de données topographiques détaillées. Généralement, dans un modèle altimétrique obtenu grâce à un drone, la limite de résolution au sol se situe entre 4 et 10 cm par pixel alors qu’avec le modèle offert gratuitement, le mieux que vous puissiez faire est 30 m par pixel. »

Planification minière

À titre de gestionnaire principal de la planification minière pour Imerys, une société de production et de traitement de minéraux industriels, David Marek gère divers sites miniers en Amérique du Nord. L’un d’eux est la mine de mica de phlogopite d’Imerys située dans le canton de Suzor, au Québec, à 300 km au nord de Montréal, laquelle n’est mise en production que tous les trois ans environ. L’été dernier correspondait à une année de production et David Marek a donc eu besoin de relevés de la propriété. Quand il a entendu parler de la nouvelle société de Kevin Cool, il a été intéressé par sa technologie et lui a demandé de faire un essai. « Le prix était si bas que j’ai pensé que cela valait la peine d’essayer », dit-il.

Imerys a fait venir une équipe munie d’un GPS pour vérifier les résultats obtenus par Kevin Cool. « Il a produit une photomosaïque de tout le site minier, et en même temps, il a généré un plan de nivellement pour toute l’opération », ajoute David Marek. « Il a terminé en une journée, il lui a donc fallu plus de temps pour se rendre sur le site que pour produire le levé. »

Le deuxième travail réalisé par Kevin Cool pour Imerys a consisté notamment à calculer les volumes des piles de minerai entreposé à sa mine de Timmins – une autre utilisation de plus en plus prisée des drones. « Auparavant, cela aurait été fait par un géomètre, ce qui prenait plus de temps et posait un problème de sécurité », explique Sebastien Long, directeur commercial chez l’opérateur de drone canadien Flyterra. « Tout doit s’arrêter quand le géomètre fait le travail, mais quand nous le faisons, personne n’a besoin d’arrêter de travailler. En général, cela nous prend moins d’une heure alors qu’un géomètre peut avoir besoin d’une demi-journée au moins pour réaliser le même travail. »

Depuis des années, la société Polycor établie au Québec utilise l’imagerie satellitaire et aérienne pour la planification de sa trentaine de carrières qui produisent une large sélection de pierres naturelles. En 2013, cependant, Eric Mayer, directeur de l’exploitation de la société, a décidé d’essayer les drones. Il a fait appel à Sebastien Long.

« Un drone ne coûte pas seulement moins cher, il est nettement plus précis », dit-il. « Cela m’a permis de mesurer au pouce près. Je peux donc faire des plans bien plus précis au moyen de ses images 3D. Une grande carrière est si vaste qu’on ne peut pas obtenir une image complète de la zone. L’image fournie par le drone nous donne la possibilité d’avoir toute la carrière sous nos yeux en 3D en étant dans mon bureau, ce qui nous permet de prendre les meilleures décisions. »

Comme on pouvait s’y attendre, selon Jean-François Dionne, les sociétés minières intéressées à acheter leur propre UAV – qui peut coûter entre 25 000 $ et 120 000 $ – veulent généralement l’utiliser pour leur planification minière. « J’ai un seul client qui veut faire voler un UAV au moins deux fois par semaine pour mesurer et comparer les volumes des piles de minerai. J’ai aussi deux unités qui vont être envoyées dans le nord, dans des mines à ciel ouvert, et qui seront utilisées sur une base mensuelle ou trimestrielle pour s’assurer que la planification est faite en temps opportun et que les opérations de dynamitage ont leur raison d’être », dit-il. « Être propriétaire de l’équipement vous donne le contrôle sur vos calendriers de collecte de données; vous effectuez des vols quand vous en avez besoin, ce qui représente un énorme avantage.»

Faire voler un drone

Les petits drones utilisés dans l’industrie minière fonctionnent avec des batteries rechargeables au lithium-ion-polymère. Selon la taille du drone, elles peuvent durer de 20 minutes à quatre heures ou plus en vol. Avant un vol, les drones sont programmés pour chaque trajet, puis lancés manuellement pour voler et atterrir de façon autonome. Pendant qu’ils sont en vol, ils sont suivis à partir du sol avec un ordinateur portable qui peut communiquer avec eux et les ramener à tout moment en cas de problème.

« Quand on prévoit de faire un relevé au moyen d’un drone, on doit se trouver au centre de la zone pour ne pas passer 40 minutes à aller au site de lancement et à en revenir », explique Isaac Fage, ajoutant que des drones peuvent être utilisés pour couvrir de vastes zones. « Notre drone peut produire une imagerie très détaillée couvrant une superficie allant jusqu’à 40 km² par jour. Nous avons huit batteries, si bien que nous pouvons faire voler le drone pendant 40 minutes, le faire revenir, changer la batterie, puis le faire voler de nouveau. C’est en le lançant plusieurs fois que l’on peut photographier une vaste surface. Nous emportons également un chargeur portable, et quand nous avons utilisé la dernière batterie, la première a déjà été rechargée, donc ce n’est jamais un problème. »

Du changement dans l’air

Transports Canada impose des règlements sur les drones, lesquels font peu à peu l’objet d’assouplissements. Selon les règlements actuels, les opérateurs de drones doivent suivre une formation sur les règles du Règlement de l’aviation canadien et détenir l’équivalent d’une licence de pilote privé. « Le fabricant peut ou non dispenser la formation », déclare M. Dionne. « En ce qui nous concerne, nous fournissons une formation d’une journée portant sur l’UAV et le logiciel, plus une formation de deux jours dispensée par un instructeur de vol accrédité, laquelle porte sur les exigences minimales que doivent respecter les opérateurs de drones de moins de 25 kilos. Nous veillons à ce que les futurs pilotes puissent utiliser leur appareil facilement en respectant les règles établies par Transports Canada. »

En l’absence d’une demande d’exemption, Transports Canada n’autorise pas l’utilisation de drones à moins de neuf kilomètres d’un aéroport, d’un héliport ou d’un aérodrome. Il est également interdit aux utilisateurs de les faire voler à plus de 90 m d’altitude ou en dehors de leur champ de vision. À la fin décembre, Transports Canada a assoupli certains règlements pour les drones pesant moins de 2,1 kilos en supprimant l’obligation de détenir un certificat d’opérations aériennes spécialisées et de fournir des renseignements détaillés pour chaque vol.

Outre les règlements, la seule autre restriction majeure imposée aux drones est la météo. Des vents forts posent un problème pour les UAV légers, mais ceux-ci peuvent généralement voler lorsque le vent souffle à moins de 45 km/h environ et à des températures supérieures à - 15°C ou - 20°C. Selon M. Long, « la plupart du temps, la météo n’est pas un problème. »

L’avenir

À mesure que l’utilisation de drones dans l’industrie minière deviendra plus courante, on leur trouvera inévitablement de nouvelles utilisations. Selon Isaac Fage, par exemple, l’imagerie obtenue par les drones est tellement détaillée qu’elle pourrait être utilisée comme un outil de renforcement de la confiance quand on traite avec des groupes écologistes ou des Premières Nations, en produisant des images 3D horodatées du site avant la période d’aménagement jusqu’à la période postérieure à l’aménagement.

Que les sociétés embauchent un spécialiste des drones ou qu’elles achètent leur propre équipement, le drone semble devenir l’un de ces rares produits combinant des économies avec des renseignements de qualité supérieure. Pourtant, les drones sont encore l’un des secrets les mieux gardés dans l’industrie.

« Je travaille pour une assez grande société et je suis dans l’industrie depuis plus de 30 ans. Jusqu’en juillet, je n’avais jamais entendu parler de l’utilisation des drones dans le secteur minier », affirme David Marek, qui est pressé d’en parler. En mars, il présentera un séminaire sur les relevés effectués au moyen des drones dans le cadre de l’un des congrès de sa société, en espérant que ses collègues américains exerceront des pressions pour que l’utilisation de drones soit autorisée dans leur pays.

« Je pense que cela va se répandre assez vite ». « Je vais certainement utiliser des relevés obtenus avec des drones pour tous les sites éloignés dont je m’occupe. »

Traduit par CNW