Modélisation numérique des exploitations minières par la méthode des éléments frontières : développements et applications

par Mamoudou Sylla

Thèse de doctorat en Génie civil, hydrosystèmes, géotechnique

Sous la direction de Jack-Pierre Piguet.

Soutenue en 2001

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Les enjeux économiques et humains qui sont liés à l'exploitation minière requièrent une connaissance préalable des conséquences d'une exploitation appelée "volume d'influence ". La planification des travaux miniers consiste à étudier la géométrie des futures exploitations selon les règles de pression de terrains assurant la sécurité et la rentabilité maximale. La connaissance du comportement d'une exploitation qui a déjà eu lieu peut servir à déterminer sont évolution à long terme ou à expliquer certains phénomènes observés lors de son exploitation, c'est la rétro-anlyse. La complexité des travaux miniers nécessite de faire appel à la modélisation numérique et une représentation abstraite de l'ouvrage et de son milieu en se basant sur des modèles mathématiques. Le but de ce travail est de fournir des modèles mathématiques basés sur la méthode des éléments frontières permettant de répondre aux objectifs cités précédemment (planification, rétro-analyse, prévisions du comportement à long terme d'un ouvrage). Dans la première partie de ce travail nous rappelons les principes de la modélisation, les méthodes utilisées en géotechnique minière et son application dans les projets de planification. Les trois parties suivantes présentent les développements réalisés dans le cadre de cette thèse. Ils utilisent la méthode des éléments frontières pour modéliser des exploitations minières, respectivement, dans le cas d'un milieu homogène, dans le cas d'un milieu présentant des failles et, enfin, dans un milieu stratifié. La méthodologie de développement se décompose en trois parties: mise en équation de la méthode, réalisation informatique et programmation, vérification et validation sur des cas théoriques et enfin application sur des cas réels. Cette recherche a bénéficié des cas réels des mines de charbons françaises, en lorraine et en Provence, ce qui a permis d'améliorer les deux aspects théoriques (veines très proches, géométrie très complexes,. . . ) et pratiques rendant la mise en œuvre des logiciels est simple. Ce développement retrouve des applications pour des exploitations de types de carrières utilisant la méthode des chambres et piliers. L'esprit de développement est de rendre l'outil de modélisation plus proche et plus simple.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (107 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2001 SYLLA M.
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