L’équipe d’arpentage de la mine Hoyle Pond du district aurifère Porcupine de Newmont Goldcorp avait du mal à obtenir une image claire de ses gisements à filons étroits avec la méthode d’arpentage laser classique sur ses chantiers. Elle s’est donc tournée vers la méthode aérienne.

Depuis mai 2018, la mine collabore avec SafeSight Exploration, une société spécialisée dans les drones et leurs applications dans le secteur minier, et elle utilise ses drones pour mener des études d’arpentage souterrain. L’objet de cette étude pilote était de permettre au district Porcupine de Newmont Goldcorp d’effectuer des analyses intégrales par balayage des chantiers de la mine Hoyle Pond pour améliorer ses processus de rapprochement (comparaison des estimations de différentes sources sur une période donnée) et ses conceptions techniques, perfectionner ses modèles de blocs et réduire la dilution du minerai récupéré.

« Le balayage réel et global de la cavité qu’offre SafeSight nous permet de mieux comprendre comment contrôler la dilution », déclarait Paul Lévesque, directeur de l’amélioration continue à Porcupine. « C’est dans cet esprit que nous avons décidé de poursuivre cette voie et de collaborer avec SafeSight. »

À la mine Hoyle Pond, qui fait partie du district aurifère de Porcupine près de Timmins, en Ontario, on utilise la méthode d’exploitation par longs trous des mines à filons étroits. M. Lévesque précisait que les filons de Hoyle Pond se déploient latéralement d’un niveau à l’autre, ce qui peut créer des « ombres » lorsque l’équipe d’arpentage effectue des relevés au laser de ses chantiers, et l’empêcher d’obtenir une image claire. « Le seul moyen d’obtenir un balayage intégral du chantier est à l’aide d’un dispositif mobile », expliquait-il.

L’utilisation de drones pour l’arpentage et d’autres fonctions est courante dans les mines à ciel ouvert, mais relativement récente dans les mines souterraines. Lorsque les collègues de M. Lévesque de la société Goldcorp (à l’époque) ont rencontré SafeSight au congrès de l’ICM 2018, ils ont immédiatement compris l’utilité de cette technologie pour la mine Hoyle Pond. Peu de temps après, le président de SafeSight Mike Campigotto et son équipe se sont rendus sur le terrain à Timmins.

À DÉCOUVRIR: Imaginez que vous puissiez simuler votre exploitation entière avant même de commencer la production...

Vols d’essai

SafeSight a été créée il y a plus de deux ans et demi par un groupe d’ingénieurs issus de diverses disciplines. Lorsque l’équipe s’est rendue à la mine Hoyle Pond, la société possédait un drone d’arpentage, mais M. Campigotto expliquait que ce projet n’était pas encore finalisé.

Lorsque SafeSight a commencé, expliquait M. Campigotto, l’équipe a passé huit mois à « s’immerger dans tout ce qui avait trait aux mines souterraines ». La société a construit un drone équipé d’un système de détection et télémétrie par ondes lumineuses (LIDAR, de l’anglais light detection and ranging), de la haute définition, de caméras à 360 degrés, de la vidéo, de l’éclairage LED et de systèmes de contrôle de la radiofréquence. Ce drone était spécifiquement conçu pour des applications dans les mines souterraines.

La société a testé son drone au NORCAT Underground Centre (une mine souterraine en activité de NORCAT servant à la fois de centre de formation et d’innovation) « pour comprendre les paramètres propres aux chantiers souterrains », indiquait M. Campigotto. « Sur la base de cette expérience et de cette formation, nous avons perfectionné l’apparence et la fonctionnalité du [drone] pour son utilisation sous terre ». La société a mené « une dizaine » de vols d’essai avec ce modèle adapté dans des mines souterraines du nord de l’Ontario.

L’invitation de M. Lévesque à venir à la mine Hoyle Pond est arrivée au moment opportun, déclarait M. Campigotto. « Nous avions fait notre possible en termes d’essais sur le terrain et de développement en laboratoire, mais pour créer une solution résistante et réitérable qui fonctionne en pratique, il nous fallait un partenaire volontaire. »

Avant leur décollage, les drones de SafeSight ont été confrontés à quelques turbulences, ou plus précisément, à un problème avec la pression de l’air sous terre. Même si la société avait effectué des essais exhaustifs sous terre, la mine Hoyle Pond s’est révélée être plus profonde que les autres sites d’essai, et la pression de l’air empêchait le drone de voler. Les drones utilisent des baromètres pour appréhender leur position ; sous terre, la lecture est troublée. « Le drone [ne comprenait pas] où il se trouvait, et il ne parvenait pas à voler », expliquait M. Campigotto. « Le point de pression était au-delà de la limite autorisée, et nous ne parvenions pas à faire fonctionner les drones. »

SafeSight a fini par remplacer le contrôleur de vol standard du drone par un contrôleur à plateforme ouverte. « Les contrôleurs de vol que l’on trouve dans le commerce offrent des kits de développement logiciel, mais ne permettent pas de contrôler le cerveau du dispositif », expliquait M. Campigotto.

« Nous avons adopté un produit à plateforme ouverte qui nous confère le contrôle total sur le drone de manière à ce qu’il pense et se comporte comme nous le souhaitons. »

SafeSight a aussi personnalisé ses drones de manière à ce qu’ils répondent aux besoins de l’équipe de Hoyle Pond, indiquait M. Lévesque. Après les premiers vols, l’équipe d’arpentage a constaté que la caméra à 360 degrés était utile, mais qu’il fallait qu’elle puisse transformer ses séquences en un nuage de points en 3D. « L’équipe de M. Campigotto a conçu des supports de fixation pour différentes caméras, et l’on peut désormais faire voler les drones en fonction des applications en utilisant la vidéo, le système LIDAR, ou la vidéo qui transforme les séquences en un nuage de points en 3D », indiquait-il.

SafeSight dispose maintenant de deux drones, le drone d’arpentage DB2 pour une grande résistance, équipé d’un système LIDAR ainsi que de fonctions de photographie et vidéo à 360 degrés, et un modèle plus léger, SafeScout, doté d’une caméra à 360 degrés Garmin pour l’évaluation avant l’arpentage du terrain. Newmont Goldcorp possède maintenant un drone de chaque à Hoyle Pond, ainsi que quelques drones plus petits utilisés pour former les arpenteurs.

Décollage

Au niveau 1 500 de la mine Hoyle Pond, les mineurs avaient dû interrompre le marinage et remblayer un chantier en raison de l’effondrement de la galerie inclinée, tout en sachant qu’ils avaient encore du minerai à extraire. « Il était trop dangereux de pénétrer dans cette zone pour l’évaluer en intégralité, mais on pouvait y envoyer le drone pour avoir une idée [et déterminer] la stabilité de la galerie d’accès derrière la zone », indiquait M. Lévesque.

Le relevé les a aidés à déterminer la façon de pénétrer dans la zone en toute sécurité pour récupérer le minerai restant, ce qui leur a permis d’extraire 4 500 tonnes de minerai affichant une teneur de 14,4 grammes par tonne d’or.

En plus d’atteindre ses objectifs initiaux visant à améliorer l’arpentage du chantier souterrain, le district Porcupine de Newmont Goldcorp a constaté d’autres avantages. Les données collectées par les drones que reçoit la société « ont accéléré la procédure décisionnelle », notamment en ce qui concerne le lieu où procéder au prochain marinage et l’accès ou la remise en état envisageables de zones auparavant considérées comme dangereuses, indiquait M. Lévesque. « On peut prendre des décisions éclairées grâce à des informations auxquelles on n’aurait jamais eu accès auparavant. »

Dans d’autres parties de la mine où avaient eu lieu des effondrements et que l’on jugeait trop dangereuses pour y envoyer les mineurs pour des inspections, l’équipe de M. Lévesque a, dans un premier temps, envoyé le drone SafeScout pour obtenir des séquences vidéo de la zone, puis le DB2 pour cartographier la zone à l’aide du système LIDAR. « Les données et données vidéo du relevé nous ont permis de prendre des décisions concernant la remise en état de la zone », indiquait-il.

« Le fait de pouvoir agir en toute sécurité et en connaissant les mécanismes exacts d’effondrement nous a permis de remettre en état des zones que nous aurions sans doute évitées dans le passé. »

Une image vidéo d'un drone SafeSight. Avec l’aimable autorisation deSafeSight

Les drones ont aussi permis d’augmenter le nombre de relevés que peut effectuer l’équipe de Hoyle Pond, et de réduire le temps nécessaire au traitement des données résultantes. Avec la méthode d’arpentage laser classique, l’équipe effectuait le relevé d’une cavité par jour, en 45 minutes ou une heure. Étant donné la nature du site, il est difficile de planifier un vol par semaine qui permettrait d’arpenter l’intégralité des chantiers souterrains ; cependant, l’équipe effectue en moyenne deux vols par jour qui ciblent des chantiers ou des zones spécifiques du site. « On obtient une image relativement claire de la majeure partie des chantiers », déclarait M. Lévesque. Le relevé du drone, du paramétrage de l’appareil jusqu’à la collecte des données, prend environ 20 ou 25 minutes, avec une durée de vol de trois à cinq minutes.

« Nous obtenons toutes les données, et des données de meilleure qualité, dans un ensemble plus complet que ce que nous obtenions en 45 minutes ou une heure », indiquait M. Lévesque.

L’équipe peut également traiter les données rapidement sur le site. Généralement, il faut compter plusieurs jours pour réduire les données d’un nuage de points provenant d’un relevé laser et les utiliser sur un ordinateur. Le drone DB2 procède automatiquement à cette analyse. Une fois les données du nuage de points triées, on peut les exporter du drone vers une clé USB.

« C’est un grand avantage pour nous. À ma connaissance, aucune autre société [dans l’industrie] ne traite ce type de données sur place », déclarait M. Lévesque.

Copilotes

D’après M. Campigotto, le succès du projet tient à la bienveillance de l’équipe de Porcupine de Newmont Goldcorp, qui a donné la possibilité à la société ayant créé le drone de tirer des enseignements et d’améliorer sa technologie. « [Ils ont fait preuve] d’une grande compréhension concernant l’adaptation nécessaire pour faire fonctionner le programme », indiquait-il. « Je conseille aux sites désireux d’acquérir n’importe quel drone auprès d’un fournisseur de prévoir une quinzaine de jours de formation. Pour profiter de tous les avantages du produit, il faut réellement travailler de concert [avec votre fournisseur]. »

De son côté, M. Lévesque indiquait que le district Porcupine de Newmont Goldcorp n’a nullement été dérangé par les travaux car il comprenait bien le potentiel de cette technologie et appréciait la capacité de SafeSight à résoudre les problèmes qui survenaient. « Lorsqu’on collabore et que l’on propose une nouveauté, il faut s’attendre à ce que tout ne fonctionne pas du premier coup », indiquait-il. « Il n’est pas essentiel de trouver une solution dans la minute, mais il est bon d’avoir une idée de la voie à suivre. »

SafeSight et le district Porcupine de Newmont Goldcorp continuent de développer le programme du drone. La première étape, lancée cet été, était un mode d’assistance pilote accordant une certaine autonomie, mais requérant une interaction avec le drone. La prochaine étape, qui devrait être opérationnelle en automne, sera un mode directionnel donnant la possibilité au pilote de déterminer une trajectoire de vol pour le drone et de surveiller sa performance.

Quant à la troisième étape, prévue pour début 2020, elle portera sur l’exploitation entièrement autonome. « Cette courbe d’évolution ne s’étend pas sur le long terme, mais nous ne souhaitons pas développer la fonction autonomie en laboratoire », expliquait M. Campigotto. « Sur le plan opérationnel, nous travaillons avec [Hoyle Pond] pour nous servir de pièces dont l’utilité sera garantie dans la réalité des activités quotidiennes. »

Traduit par Karen Rolland