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Emploi des Caterpillar 980 comme chargeurs-transporteurs à la mine de Mairy Etu

Emploi des Caterpillar 980 comme chargeurs-transporteurs à la mine de Mairy Etude réalisée en 1975 par l’équipe de Direction de la Mine de Mairy (Claude GIROD - Directeur, François Xavier BIBERT – Ingénieur d’exploitation, M. SERVAIS – Ingénieur d’entretien et M. Joseph PERSOLJA – Chef comptable) et publiée en mars 1975 dans la revue de l’Industrie Minérale. CHAPITRE A : HISTORIQUE DE L'EMPLOI DES CHARGEURS-TRANSPORTEURS DANS LES MINES CHAPITRE B : ADAPTATION DE LA METHODE D'EXPLOITATION CHAPITRE C : ORGANISATION DU TRAVAIL - EFFECTIF – RESULTATS 4 HOMMES – 4 MACHINES - 4 TIRS – 40 WAGONS LE CATERPILLAR 980 PREMIERE PARTIE : UTILISATION ET RESULTATS TECHNIQUES CHAPITRE 1 : DEFINITION DU GODET CHAPITRE 2 : RESULTATS TECHNIQUES CHAPITRE 3 : INFLUENCE DE LA DISTANCE SUR LE DEBIT CHAPITRE 4 : ENTRETIEN MECANIQUE CHAPITRE 5 : LE PROBLEME DES PNEUS DEUXIEME PARTIE : RESULTATS ECONOMIQUES CHAPITRE 6 : COÛT D’ENTRETIEN CHAPITRE 7 : PRIX DE REVIENT CHAPITRE 8 : ETUDE DE RENTABILITE TROISIEME PARTIE : CONDITIONS DE TRAVAIL — HYGIENE ET SECURITE CHAPITRE 9 : HYGIENE ET CONFORT CHAPITRE 10 : SECURITE CHAPITRE 11 : PISTE DE ROULAGE CONCLUSION CHAPITRE A : HISTORIQUE DE L'EMPLOI DES CHARGEURS-TRANSPORTEURS DANS LES MINES Vers les années 1960/1965, le chargement mécanique du minerai dans les mines de fer de Lorraine était réalisé en presque totalité par des équipements comprenant une chargeuse électrique à pinces, montée sur chenilles et desservie par des camions diesel. Cet ensemble, qui assurait la liaison entre le front de taille et le quai de remplissage des wagons, avait pris la relève des treuils de raclage qui étaient, à l'époque, en voie de disparition. Au même moment une nouvelle technique faisait son apparition, qui consistait à utiliser un engin unique pour la réalisation du chargement et du transport, dans les mêmes conditions que ci-dessus : cet engin, communément appelé chargeur-transporteur, est un dérivé des machines traditionnelles de travaux publics et constitue une synthèse de l'équipement classique évoqué plus haut. En effet son godet, monté à l'extrémité d'un système de bras articulés, remplace les pinces de la chargeuse en même temps qu'il se substitue à la benne du camion, tandis que ses roues à pneus jouent le même rôle que celles du camion : il assure ainsi la liaison complète entre le stock de minerai et le wagon. A première vue, ce dispositif s'est avéré, dès le départ, intéressant grâce à l'économie importante de main-d'œuvre qu'il permettait de réaliser, mais il ne fallait cependant pas sous-estimer les inconvénients que cette concentration d'opérations pouvait entraîner et dont les deux principaux étaient le tonnage unitaire transporté et la distance de roulage maxima admissible. Ces considérations étant faites, la mine de Mairy a estimé dès l'origine que les avantages devaient être supérieurs aux inconvénients, et elle a mis en service un engin de ce type en juillet 1966 : il s'agissait d'un Wagner modèle ST5, équipé d'un godet de 3 500 litres. Une nouvelle organisation de quartier a alors été conçue pour permettre à cette machine de travailler dans des conditions optima (voir chapitre suivant) : depuis cette date, la méthode a été longuement expérimentée et elle est correctement au point. Parallèlement à cette évolution les engins ont, de leur côté, progressé dans le domaine de la capacité et des performances, et nous employons maintenant des Caterpillar 980 équipés de godets de 4500 litres : ce sont eux qui vont faire l'objet de la présente étude. L'emploi des Caterpillar à la mine de Mairy remonte à septembre 1969, date à laquelle nous avons mis en service notre premier « 966 ». Le passage au « 980 » s'est effectué 3 ans plus tard et s'est traduit aussitôt par une amélioration importante des résultats, due principalement à l'augmentation de capacité du godet, à une robustesse accrue de l'engin, à un moteur dont la puissance a été largement calculée, enfin à des dimensions qui confèrent à la machine des conditions d'emploi confortables pour le conducteur. Si l'on ajoute à cela que la capacité de ce modèle se trouve quantitativement très bien adaptée aux performances de nos équipes d'abattage du minerai on peut, en abordant cette étude, affirmer d'emblée que le Caterpillar 980 nous procure, dans nos quartiers de traçage, une excellente productivité. CHAPITRE B : ADAPTATION DE LA METHODE D'EXPLOITATION Si la méthode traditionnelle des chambres et piliers utilisée dans les mines de fer n'a pas eu à subir de modification fondamentale du fait de l'introduction des chargeurs-transporteurs, il n'en reste pas moins que nous avons dû, pour ce qui concerne la phase traçages (les dépilages n'ont pas encore été commencés à Mairy), opérer une adaptation dans l'organisation du quartier afin de permettre un emploi judicieux et efficace du nouvel engin. Nous avons vu plus haut qu'une des deux limites inhérentes au chargeur unique était la distance de parcours à l'intérieur du quartier: c'est en fonction de ce problème qu'a été défini le nouveau découpage à adopter dans nos traçages. Cette distance de parcours n'a pas, a priori, de limite supérieure mais nous avons cherché, bien entendu, à la maintenir la moins longue possible. Ceci implique, la voie de roulage des wagons se trouvant au milieu d'un faisceau de galeries, de diminuer l'extension transversale du quartier et de compenser cette diminution par un avancement plus rapide du faisceau, ce qui entraîne, comme conséquence, une pose de voie plus fréquente. Pour permettre cette pose, sans abandonner l'objectif d'un roulage court, nous avons conçu un schéma dans lequel les galeries centrales du faisceau sont toujours très nettement en avance sur les autres, cependant que certains chantiers et tertiaires en amont du quai ne sont pas encore tracés, ce qui donne à la progression de l'ensemble l'allure d'une pointe de flèche (figure 1). Pour un quai de chargement se trouvant en position n, les travaux s'échelonnent ainsi depuis la tertiaire n-1 jusqu'à la tertiaire n+3 avec, en permanence, un rayon d'action admissible dont la longueur moyenne mensuelle oscille entre 100 et 200 m de trajet simple (voir graphique figure 2 relatif au premier 980 mis en service). Le plan de la figure 1 reproduit la géométrie d'un tel quartier dans lequel le quai est déplacé tous les 108 mètres, chaque cycle ainsi défini représentant environ 1150 m de galeries, soit 80 000 t de production pour une durée d’exploitation de 3 mois en marche à 2 postes. Notons, en passant, que la confection du quai ne nécessite pas de rampe d'accès mais seule ment une « cloche » dans le toit à l'aplomb de la berline, ce qui constitue une simplification indéniable. CHAPITRE C : ORGANISATION DU TRAVAIL - EFFECTIF - RESULTATS Il n'est pas question ici d'établir la monographie complète d'un quartier fonctionnant avec chargeur Caterpillar, mais seulement d'esquisser les grandes lignes de l'organisation de ce type de quartier : - Cette organisation est intimement liée à l'effectif qui comprend 4 hommes par poste, répartis en 2 groupes de 2 et régis par un impératif qui est la marche continue du jumbo et du chargeur pendant tout le poste. De plus, la conduite du chargeur n'étant confiée à un même homme que pendant 1 demi poste, cela nécessite qu'il soit polyvalent et, plus précisément, apte à la foration. Le schéma figure 3 indique la répartition des tâches du personnel. On y remarquera de plus, qu'en fin de poste, toute l'équipe participe au tir des volées (oxygène liquide) - Le matériel comprend : - Un jumbo Secoma 014 hydraulique sur chenilles : longueur de foration 2,85 m. Longueur moyenne des volées 2,25 m. - Un chargeur CAT 980, objet de la présente étude. - Le boulonnage fait partie du travail de l'équipe : foration des trous et pose des boulons par le foreur - serrage par un mineur. - Pistes de roulage : elles sont jusqu'à présent brutes de foration, avec un simple nettoyage effectué par un chenillard. Nous reparlerons de ce problème dans la dernière partie de l'étude. - Aérage : 25 m3/s - Une particularité de ce quartier réside dans la confection de niches (galeries en cul de sac) situées à proximité du quai et où l’on peut, pendant le manque de berlines vides, stocker du minerai qui est ensuite repris facilement et rapidement - Résultas obtenus : nous donnons ici les chiffres relatifs au quartier G déjà cité, où se trouve le plus ancien de nos CAT 980. Ces résultats concernent l'ensemble de l'année 1973 : Production totale : 305381 t Production par poste : 667 t Rendement mineurs 234,2 t Rendement chargeurs : 674,9 t Rendement quartier : 173,9 t ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- LE CATERPILLAR 980 PREMIERE PARTIE UTILISATION ET RESULTATS TECHNIQUES Les chargeurs sur pneus modèle 980, dont nous allons maintenant étudier l'emploi et donner les résultats qu'ils permettent d'obtenir en travaux miniers, sont des engins conçus initialement pour le chargement de camions situés à proximité immédiate du point de travail. Leur introduction dans les galeries de mines a évidemment posé quelques petits problèmes d'adaptation. Nous en retiendrons trois principaux, qui sont : - Les dimensions de uploads/Management/ caterpillar-980.pdf