« Formation admissible aux fins de la formation continue obligatoire, pour une durée de 1 heure. »
Les défis de l’exploitation minière avec Dan Ngoyo Mandemvo
Au Coeur des Innovations
Dans cet épisode, Michel Demuynck reçoit Dan Ngoyo Mandemvo, ingénieur en remblai et co-fondateur de Minière Africaine, pour explorer les défis techniques et opérationnels de l’exploitation minière souterraine. La discussion s’ouvre sur le remblai en pâte cimentée, un pilier indispensable de la sécurité et de la productivité en mine souterraine, avant de plonger dans la mécanique du cycle d’exploitation : forage, sautage, extraction, remblayage.
Puis, d’un point de vue macro Ils abordent la planification de production à court, moyen et long terme, ainsi que la rétroanalyse comme levier d’amélioration continue trop souvent négligé dans l’industrie. La discussion se conclut sur deux volets porteurs d’avenir : l’automatisation et la téléguidance en mine, et la géothermie des mines inondées, dont Dan a étudié le potentiel à l’INRS, une piste concrète pour donner une deuxième vie aux sites miniers abandonnés.
Informations générales
Titre de la formation:
Les défis de l’exploitation minière avec Dan Ngoyo Mandemvo
Durée: 1.00 heure
Langue: Français
Format: Balado – Formation en-ligne
Expert invité: Dan Ngoyo Mandemvo
ingénieur en remblai.
Dan Ngoyo Mandemvo est ingénieur minier, membre de l’OIQ et titulaire d’un baccalauréat et d’une maîtrise en génie minier et géologique de l’Université de Mons (Belgique). Il complète son parcours par une maîtrise en sciences de la terre à l’INRS, où il publie deux articles scientifiques sur le potentiel géothermique des mines inondées. Il occupe successivement les postes de planificateur à court terme, planificateur à moyen terme, chargé des eaux souterraines, ainsi qu’ingénieur en remblai et détient un permis d’explosifs et une certification de pilotage de drone délivrée par Transport Canada.
Photo : Minière Africaine
Compétences professionnelles visées (Cadre de référence OIQ)
C'est à l'ingénieur de déterminer si le contenu de cet épisode correspond à ses besoins de développement professionnel et à ses activités actuelles ou futures.
| Champ de compétence | Éléments couverts dans cet épisode |
|---|---|
| Rechercher les informations et les données pertinentes | Collecte et exploitation des données de production pour la rétroanalyse des chantiers ; évaluation du potentiel géothermique des mines inondées par modélisation analytique et numérique ; recours aux données pour l'optimisation du taux de récupération du minerai. |
| Déterminer la solution | Évaluation des méthodes de soutènement et de remblayage selon les caractéristiques géomécaniques du massif rocheux ; identification et traitement des risques techniques liés aux vides souterrains (effondrements, instabilité des chantiers adjacents, rupture de conduites) ; élaboration de plans de fermeture et de réhabilitation des sites miniers en fin de vie. |
| Concevoir la solution | Conception des séquences de remblayage en pâte cimentée : dosage en ciment, résistance en compression uniaxiale, construction des barricades (mock berm, béton projeté, tie to back) ; modélisation du transfert de chaleur roche-eau pour l'estimation du potentiel géothermique d'une mine inondée. |
| Gérer ses projets et ses équipes | Planification de production minière à trois horizons temporels (court, moyen et long terme) ; coordination interdépartementale entre forage-sautage, remblayage et opérations ; gestion des priorités de production dans un contexte 7 jours sur 7, 24 heures sur 24. |
| Agir professionnellement | Primauté de la sécurité des travailleurs dans les décisions d'exploitation souterraine (séquençage du remblayage, gestion des risques d'avalanche, ventilation) ; application des principes de développement durable par la réduction des rejets en surface et la valorisation géothermique des mines abandonnées. |
CONTENU
Parcours vers le génie minier
- Son parcours couvre des postes de planificateur (court puis moyen terme) et d’ingénieur en remblai, ainsi qu’une maîtrise en sciences de la terre à l’INRS centrée sur la géothermie des mines inondées, une trajectoire qui illustre la diversité des spécialités accessibles en génie minier.
Le remblai en pâte cimentée : rôle et nécessité
- L’extraction du minerai crée d’immenses vides souterrains (galeries de 4,5 à 6 mètres de large sur 5 mètres de hauteur) qui déstabilisent le massif rocheux et exposent les travailleurs adjacents aux risques d’effondrement.
- Le remblai en pâte cimentée comble ces vides une fois le chantier exploité, permettant de sécuriser les zones voisines et d’enchaîner les cycles d’exploitation, tout en stockant jusqu’à 50 à 60 % des résidus miniers sous terre, ce qui réduit l’empreinte en surface et limite les risques de drainage minier acide.
- La résistance en compression uniaxiale est la caractéristique mécanique de référence pour qualifier le remblai : elle correspond à la contrainte verticale dominante exercée sur le massif et permet de valider que le matériau supportera les charges du chantier voisin.
Le cycle d’exploitation souterraine : du forage au remblayage
- Le cycle complet d’un chantier comprend l’exploration géologique, le développement des galeries (jusqu’à 4 km de profondeur), le forage et le dynamitage séquentiel à délais, le déblayage, puis le remblayage.
- Le processus de remblayage exige une logistique précise : purge des conduites avant et après le pompage, construction d’une barricade de roches stériles enduite de béton projeté (mock berm, tie to back) pour confiner la pâte, et respect du temps de cure pour atteindre la résistance cible.
Défis des opérations en environnement montagnard et hivernal
- Opérer en altitude impose des défis logistiques majeurs en amont : acheminement des équipements lourds, alimentation électrique dans un environnement isolé, et gestion de la neige sur un site où l’espace de stockage est limité.
- En hiver, les risques s’étendent aux avalanches déclenchées de manière contrôlée par l’équipe de sécurité, aux routes sur ballast, et aux parois glacées, tandis que le fond de la mine reste à environ 22 °C grâce au gradient géothermique, ce qui impose une ventilation active.
La planification de production : trois horizons, une séquence intégrée
- La planification minière s’articule sur trois niveaux interdépendants : le long terme dessine la vie entière de la mine (jusqu’à 25 ans), le moyen terme séquence les chantiers sur trois mois, et le court terme orchestre les activités au quotidien (horizon de 7 jours).
- Le planificateur moyen terme occupe une position centrale : il traduit les designs du long terme en plans trimestriels opérationnels et les transmet au court terme, garantissant la cohérence entre les objectifs de production déclarés aux actionnaires et les réalités du terrain.
Rétroanalyse et culture de la donnée
- Analyser systématiquement chaque chantier (taux de récupération du minerai, délais de remblayage, pertes de pâte) permet d’identifier les erreurs répétées et d’améliorer les performances futures ; Dan défend cette démarche, inspirée de sa formation en recherche, dans un secteur encore trop centré sur l’opération immédiate.
- L’intégration de l’apprentissage machine dans les processus miniers repose sur des données volumineuses et de qualité : les prédictions de production quotidienne atteignent 80 à 90 % de fiabilité, ce qui justifie l’investissement dans la collecte et la standardisation des données.
Modernisation et automatisation en mine souterraine
- Les mines avancées déploient des équipements téléguidés depuis la surface (camions de 30 tonnes, foreuses, broyeurs), des drones LIDAR pour les inspections en zones à risque, et des systèmes de suivi GPS intégrés au casque des travailleurs, autant d’innovations qui réduisent l’exposition humaine aux dangers souterrains.
- La transition vers la téléguidance ne supprime pas l’expertise terrain : les opérateurs à distance sont des travailleurs d’expérience, car les postes de commande répliquent fidèlement l’environnement de conduite réel.
Fermeture de mine et réhabilitation des sites
- Toute ouverture de mine exige aujourd’hui un plan de fermeture approuvé avant l’obtention des permis ; les options de réhabilitation vont du remblayage des fosses avec les stériles excavés à la reconversion en lacs artificiels, zones de replantation ou installations à valeur ajoutée comme des centres de données refroidis par géothermie.
Géothermie des mines inondées
- Lorsqu’une mine est abandonnée, les nappes phréatiques envahissent galeries et fosses ; cette eau est chauffée en continu par le gradient géothermique, créant un réservoir thermique passif exploitable pour chauffer ou climatiser des bâtiments via une pompe à chaleur — un cycle théoriquement infini tant que la chaleur terrestre est active.
- Dans sa recherche à l’INRS, Dan a développé une méthode analytique applicable à toute mine souterraine inondée : en assimilant le réseau de galeries à un cylindre équivalent, le modèle quantifie le transfert de chaleur roche-eau et estime l’ordre de grandeur des mégawatts disponibles, confirmé par un modèle numérique de convection.
- Le principal défi à la démocratisation de cette technologie est le coût des infrastructures de transport entre le site minier et les consommateurs ; la solution la plus réaliste à court terme consiste à développer des usages directement sur le site.
Vie en mine : le cycle 14-14 et l’environnement souterrain
- Le cycle 14-14 (14 jours en camp, 14 jours de repos) structure la vie professionnelle en mine ; Dan en décrit les avantages, tels que la prise en charge complète, la concentration sur le travail, les liens d’équipe forts, tout en évoquant l’adaptation mentale nécessaire lors des premiers cycles.
- L’environnement souterrain, perçu de l’extérieur comme hostile, devient familier dès que les normes de sécurité sont rigoureusement appliquées ; c’est l’interdépendance des travailleurs qui transforme la mine en un milieu de travail engageant.
Ressources
Avec Dan Ngoyo Mandemvo, les mines ont du génie | Le Devoir
À « l’université » des mines | Radio-Canada.ca
La géothermie au Canada, une ressource pleine de promesses
La géothermie : une deuxième vie pour les anciennes mines | Radio-Canada
Minéraux critiques : il y a des freins à creuser plus vite, selon des experts | Radio-Canada
La N.-É. n’utilise qu’une fraction de son potentiel géothermique pour l’instant
Choisir la géothermie pour chauffer et climatiser une école secondaire | Radio-Canada
Intelligence artificielle et le secteur minier : des compétences à développer grâce à la formation
Sur le terrain de la recherche – Remblais minier
Webinaire mines environnement UQAT | mai 2024
Webinaire mines environnement UQAT | février 2025
Webinaire mines environnement UQAT | juin 2025
151. La guerre des ressources : géopolitique de l’extraction – OLIVIA LAZARD
Plan québécois pour la valorisation des minéraux critiques et stratégiques | Gouvernement du Québec
Des mines plus vertes, est-ce possible? – Québec Science
Épisode enregistré le 21 juillet 2025
Invité : Dan Ngoyo Mandemvo, ingénieur en remblai
Animation : Michel Demuynck, ingénieur et communicateur scientifique
Réalisation : Hugo Martin
Recherche : Michel Demuynck, ing.
Production : Rivercast Média s.a.