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i DEDICACE A Mon père, TEDOM Jérôme Mon oncle, FOTSO Fidèle Ma mère, MAGNE Nico

i DEDICACE A Mon père, TEDOM Jérôme Mon oncle, FOTSO Fidèle Ma mère, MAGNE Nicole Françoise Mes frères et sœurs, Julienne, Alice, Marie, Yvan, Sonia et Océane ii REMERCIEMENTS Je rends grâce à mon Seigneur Dieu tout puissant pour m’avoir permis de mener ce projet jusqu’à son terme. Mes remerciements s’adressent : Au Pr. NGOUNOUNO Ismaïla, Directeur de l’Ecole de Géologie et d’Exploitation Minière (EGEM), pour les dispositions qu’il a prises pour nous assurer une formation de qualité. A travers lui, je remercie toute l’administration de l’Ecole de Géologie et d’Exploitation Minière pour son encadrement et pour la rigueur mise dans notre formation. A Monsieur SIAKA André, PDG de Routes d’Afrique, pour m’avoir accueilli dans son entreprise et ainsi me permettre de réaliser ce modeste travail. A travers lui, je remercie tout le personnel de Routd’Af, particulièrement celui de la carrière de Bienkok pour son encadrement et la pertinence des remarques émises durant mon séjour en entreprise. Au Dr. Ing. MAMBOU NGUEYEP Luc Leroy, Tuteur académique, pour m’avoir donné l’opportunité de travailler sur ce sujet passionnant et surtout pour l’avoir dirigé de main de maître tout en me soutenant moralement. A Messieurs TCHAKOUNTEU Laris, NGUE Patrice, BILOA NKE Célestin, Tuteurs en entreprise, respectivement assistant HSE, foreur et chef mineur pour avoir encadré mon travail et offert un soutien de toute heure pour tous les aspects de celui-ci malgré les difficultés rencontrées. Au Dr. NCHARE MOMINOU, Chef du Département de Mines-Minéralurgie- Environnement, pour tous les enseignements reçus au cours de ma formation d’ingénierie. Au Dr. KEYANGUE, Dr. KOUAYEP, Dr. MBOWOU, M. MFENJOU Martin Luther, M. SELEMA Sire, M. TCHAPGA GNAMSI Guy, enseignants permanents et missionnaires de l’EGEM, tout particulièrement pour les enseignements reçus. Aux membres du jury qui me feront l’honneur d’apprécier ce travail. A Messieurs ANGUISSA Blaise et ELOUNDOU, responsables du ministère en charge des mines pour leurs conseils, avis et facilités académiques tout au long de ma formation d’ingénierie à l’EGEM. iii A Messieurs WAMBA Melady et DJEUWAL, chefs mineurs, pour leurs remarques constantes et inconditionnelles tout au long de la rédaction de ce mémoire. A Messieurs NYEMB Damien Cedric et KUATE Melvin Kélian, Ingénieurs de mines, pour leurs conseils et suggestions tout au long de la rédaction de ce mémoire. A Messieurs WAMBO TUEKAM à Edéa et BIKIM Macaire à Bamenda pour m’avoir reçu et logé chez eux pendant mes différents stages académiques, je vous en remercie infiniment. A Monsieur et madame AWUNGNJIA, responsables de « la cité du capitaine » pour m’avoir permis de loger dans de bonnes conditions, durant cinq ans dans la ville de Meiganga. Aux membres de ma famille, particulièrement à : M.&Mme. NOUBOUE Christophe, Mme. MESSEDEM Julienne, Mme. MEGNE Marceline, M.&Mme. DEFO Emmanuel, M. & Mme. KENGNE Laurent, Mme. Marie, Mme. Florence, M.&Mme. FOTSO Thomas, Mme. Abdel Aida, Mme. Micheline, Mme. Cécile NOUBOUE, La grande famille de NGOUSSO Yaoundé, M. MOGHOMAYE Albert, M. MOGHOMAYE Alexis, M. MOHAMADOU Dandi, M. AMBASSA Michel Ange, M. DEFO Charles, la famille TOBOU pour tous les encouragements et moyens mis en jeu pour que je puisse finir ma formation à l’EGEM. A tous mes camarades et amis pour les belles années de vie commune à l’Ecole de Géologie et d’Exploitation Minière. Je ne puis également oublier tous ceux qui de près ou de loin ont eu une influence sur mon bien-être physique et moral, indispensable pour toute production intellectuelle, qu’ils soient infiniment bénis pour leurs bienfaits. iv TABLE DES MATIERES DEDICACE ............................................................................................................................ i REMERCIEMENTS ............................................................................................................ ii LISTE DES FIGURES ....................................................................................................... vii LISTE DES TABLEAUX .................................................................................................... ix LISTE DES SYMBOLES ET ABREVIATIONS .............................................................. xi RESUME ............................................................................................................................ xiii ABSTRACT ........................................................................................................................ xiv INTRODUCTION GENERALE .......................................................................................... 1 CHAPITRE 1 : GENERALITES ......................................................................................... 3 Introduction ........................................................................................................................... 3 1.1. Présentation du cadre naturel de Bienkok ............................................................... 3 1.1.1. Localisation géographique et administrative ......................................................... 3 1.1.2. Climat ..................................................................................................................... 5 1.1.3. Géomorphologie ..................................................................................................... 6 1.1.4. Sols ......................................................................................................................... 7 1.1.5. Hydrographie ......................................................................................................... 7 1.2. Contexte géologique ................................................................................................ 8 1.2.1. Géologie générale .................................................................................................. 8 1.2.2. Géologie du massif rocheux en exploitation .......................................................... 9 1.2.3. Etude tectono-structurale de la région d’Edéa et de ses environs ........................ 14 1.3. Méthode d’exploitation de la carrière de Bienkok : Etat actuel des lieux ............. 15 1.3.1. Méthode d’exploitation ........................................................................................ 15 1.3.2. Travaux d’abattage ............................................................................................... 15 1.3.3. Analyse des pratiques d’abattage ......................................................................... 19 1.3.4. Analyse des résultats des tirs de mines ................................................................ 22 v 1.4. Paramètres influençant les résultats d’un tir de mines .......................................... 27 1.5. Discontinuités et abattage à l’explosif ................................................................... 28 1.5.1. Influence des discontinuités sur la fragmentation ................................................ 28 1.5.2. Adaptation du plan de tir en fonction de l’influence des discontinuités .............. 28 Conclusion ............................................................................................................................ 29 CHAPITRE 2 : MATERIELS ET METHODES ............................................................. 30 Introduction ......................................................................................................................... 30 2.1. Approche méthodologique appliquée .................................................................... 30 2.1.1. Recherche bibliographique .................................................................................. 30 2.1.2. Travaux de terrain ................................................................................................ 30 2.1.3. Travaux de laboratoire ......................................................................................... 31 2.2. Matériels d’acquisition et logiciels de traitement .................................................. 31 2.2.1. Matériels de travail ............................................................................................... 31 2.2.2. Logiciels de traitement ......................................................................................... 32 2.3. Méthodes appliquées pour les mesures ................................................................. 32 2.3.1. Méthode de mesure des paramètres géométriques des discontinuités ................. 32 2.3.2. Méthode de mesure pour évaluer la qualité des tirs ............................................. 34 2.4. Méthodes appliquées pour l’amélioration des tirs de mines ................................. 34 2.4.1. Réalisation du diagramme d’Ishikawa ................................................................. 34 2.4.2. Conception d’un plan de tir amélioré selon le modèle de Langefors ................... 36 2.4.3. Prédiction de la fragmentation selon le modèle de Kuz-Ram .............................. 41 Conclusion ............................................................................................................................ 50 CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSIONS .......................................................... 51 Introduction ......................................................................................................................... 51 3.1. Caractérisation générale du massif rocheux de Bienkok ....................................... 51 3.1.1. Caractéristiques géométriques des discontinuités ................................................ 51 3.1.2. Caractéristiques géotechniques ............................................................................ 53 vi 3.2. Amélioration des tirs de mines à la carrière de Bienkok ....................................... 54 3.2.1. Diagramme d’Ishikawa ........................................................................................ 54 3.2.2. Plan de tir amélioré issu du modèle de Langefors ............................................... 55 3.2.3. Prédiction du taux de blocs hors gabarits à l’aide du modèle de Kuz-Ram ......... 57 3.3. Analyse des résultats de tir de mines après amélioration ...................................... 63 3.3.1. Paramètres de tir appliqués après amélioration .................................................... 63 3.3.2. Résultats de prédictions pour les tirs simulés ...................................................... 64 3.3.3. Modifications effectuées sur l’ancien plan de tir ................................................. 66 3.3.4. Résultats des tirs de mines obtenus ...................................................................... 69 3.4. Etude technico-économique des opérations de production des granulats avant et après amélioration des tirs de mines .............................................................................................. 71 3.4.1. Coûts et temps de la foration ................................................................................ 71 3.4.2. Coûts du minage ................................................................................................... 72 3.4.3. Coûts et temps du débitage secondaire ................................................................ 74 3.4.4. Coûts et temps du chargement des moellons ....................................................... 75 3.4.5. Coûts et temps du transport des moellons ............................................................ 75 3.4.6. Coûts et temps du concassage .............................................................................. 76 3.4.7. Coûts du déstockage ............................................................................................. 77 3.4.8. Coûts globaux de production des granulats ......................................................... 78 3.5. Comparaison des paramètres de tir appliqués avant et après amélioration et influence de ceux-ci sur la productivité et la rentabilité de la carrière de Bienkok ............................. 79 3.6. Recommandations ....................................................................................................... 81 Conclusion ............................................................................................................................ 82 CONCLUSION GENERALE ............................................................................................ 83 BIBLIOGRAPHIE .............................................................................................................. 86 ANNEXES .............................................................................................................................. I vii LISTE DES FIGURES Figure 1 : Carte de localisation de la carrière Routd’Af de Bienkok (Réalisé par Mohamadou, Géologie minière) ...................................................................................................................... 4 Figure 2 : Diagramme ombrothermique de la Dibamba ........................................................... 5 Figure 3 : Moyenne mensuelle d’insolation de la Dibamba [1] ............................................... 6 Figure 4 : Modèle numérique 3D du massif d'étude (Réalisé par moi) .................................... 7 Figure 5 : Réseau hydrographique de la zone d’étude (Réalisé par Mohamadou, Géologie minière) ...................................................................................................................................... 8 Figure 6 : Contexte géologique de la zone d’étude [2] ............................................................. 9 Figure 7 : Aspect microphotographique des amphibolites : A) échantillon des amphibolites de la localité de Bienkok ; B) Texture granoblastique hétérogranulaire et composition minéralogique ; C&D) Porphyroblaste de hornblende en pleine pseudomorphose en biotite respectivement en LPNA et en LPA; E) Déstabilisation du pyroxène en hornblende (LPA) ; F) Assemblage minéralogique à Hbl+Pl+Qtz+Bt+Kfs+Cpx. ...................................................... 11 Figure 8 : Aspect microphotographique des gneiss à biotite et à amphibole: A) échantillon des gneiss à biotite et amphibole de la localité de Bienkok ; B) Texture granoblastique hétérogranulaire et composition minéralogique ; C&D) Amphibole relictuel déchiqueté montrant une transformation en minéraux opaques et en biotite (LPNA) et en (LPA) ; E) Porphyroblaste de plagioclase montrant une altération en muscovite (LPA) ; F) Assemblage minéralogique à Kfs+Qtz+Pl. .................................................................................................. 13 Figure 9 : Détonateurs électriques MAXAM ......................................................................... 17 Figure 10 : Cordeau détonant MAXAM Riocord ................................................................... 17 Figure 11 : Charge de pied Riogel XE MAXAM ................................................................... 17 Figure 12 : Charge de colonne (Anfo) .................................................................................... 17 Figure 13 : Double amorçage postérieur avec détonateur électrique et cordeau détonant ..... 18 Figure 14 : Schéma de connexion et de mise à feu pour l’amorçage électrique lors des tirs [10] modifié par Gabriel Fotso ........................................................................................................ 19 Figure 15 : Balisage de la zone du raté de tir partiel .............................................................. 24 Figure 16 : Blocs hors gabarits ............................................................................................... 24 Figure 17 : Cordeau détonant et cartouches d’explosifs non brûlés ....................................... 25 Figure 18 : Conséquence néfaste des vibrations dues à un tir de mines ................................. 25 Figure 19 : uploads/Geographie/ memo-final.pdf