III. 1.5.5.3. ESSAIS DE POMPAGE
III.2. PROSITION D’ASSECHEMENT DU GISEMENT CHAABET EL HAMRA
III.2.1. INTRODUCTION
En application des décisions qui ont été arrêtées lors de la réunion du 13/05/2012, présidée par le secrétaire général du MRE (ministère des ressources en eau), et de la réunion tenue au siège de l’ENOF le 23/05/2012, une commission technique composée de la DREWS (Direction des ressources en eau de la wilaya de Sétif), de l’ANRH ( agence nationale des ressources hydrauliques), de l’ADE ( algérienne des eaux) et de l’ENOF ( entreprise nationale des produits miniers non ferreux) présidée par moi-même, a été désignée pour définir le programme et les actions à engager pour la mise à niveau du système de dénoyage du gisement de Chaâbet-El-Hamra qui permettra :
- L’approvisionnement en eau potable de la ville d’Aïn-Azel et des communes avoisinantes.
- Le rabattement effectif de la nappe pour la reprise de l’activité de la mine de zinc de Chaâbet-El-Hamra.
III.2.2. RESULTATS DES ETUDES HYDROGEOLOGIQUES ANTERIEURES :
Les études hydrogéologiques antérieures réalisées par ENOF-ORGM préconisaient un système de pompage composé de (Fig.III.12.) :
- Cinq (05) forages implantés entre le profil 15 et le profil 16, d’une profondeur de 250m chacun avec un débit prévisionnel de 68 m3/h par forage (soit 250 m3/h pour les cinq forages) pour stabiliser le niveau dynamique de la nappe et un débit de pompage de 79 m3/h (soit 395 m3/h pour les cinq forages) pour assurer le dénoyage de la mine :
- Trois (03) piézomètres pour le suivi de l'évolution du niveau d’eau.
Fig.III.12. situation des ouvrages hydrogéologiques. (D’après l’ENOF)
Cours d’eau Champ de captage Piézomètre Forage
Les réserves de la partie supérieure (Profil 0 - Profil 10) ont été exploitées sans difficultés majeures liées à l’eau, mais depuis l’atteinte du niveau hydrostatique par les travaux miniers, un système de pompage a été mis en place pour faciliter les travaux d’exploitation.
Un rabattement de 20 m par rapport au niveau hydrostatique a été maintenu pour sécuriser le champ de travail (circulation du personnel et des engins à sec).
Ce système de pompage a été toujours modifié en fonction de l’avancement des travaux et de l’évolution du débit au front de taille. Les débits ont toujours augmenté avec l’avancement des travaux pour atteindre en 1997 les 100 m3/h.
Une approche technique a été élaborée pour prolonger et maintenir l’activité de la mine pendant au moins de 10 ans. Il s'agit en l'occurrence de rabattre le niveau de la nappe
à partir de la surface. La méthode proposée est le rabattement artificiel aux moyens de forage d’exhaure traversant toute la couche aquifère.
La poursuite des travaux sous le niveau hydrodynamique est conditionnée par la réalisation d'un système de pompage rationnel qui permettra le rabattement du niveau d'eau sous le mur de la minéralisation.
On a constaté que le niveau de l’eau varie en fonction du débit d’exhaure : Si Q < 68 m3/h (par forage) : Remontée
Si Q= 68 m3/h (par forage) : Stabilisation du niveau dynamique Si Q> 68 m3/h (par forage) : Rabattement
Après réalisation et exploitation du système suscité (2008 – 2010), les forages seront équipés de pompes immergées. Le pompage provoque aux environs de la mine un rabattement des niveaux d’eau « cône de dépression », ce qui facilitera l’exploitation du minerai (Fig.III.13).
Fig.III.13. Cône de dépression au profil 15
En effet l’ébauche du dénoyage de la mine est constatée malgré un pompage perturbé avec un débit moyen variant entre 56 l/s à 80 l/s. mais malheuresement,ce système d’exhaure était en dessous du seuil exigé :
- Les débits d’exhaure étaient inférieurs aux prévisions,
- Le nombre prévu de forage fonctionnant simultanément n’a pas été atteint, - Les durées quotidiennes de fonctionnement des pompes n’ont pas été respectées,
Profil 10 Profil 5 Profil 0 Profil 30 Profil 25 Profil 20 Profil 15 1 000 800 600 972 Profil 10 Profil 5 Profil 0 Profil 30 Profil 25 Profil 20 Profil 15 1 000 800 600 972
- Le débit horaire total prévu à extraire à partir de la mine n’a jamais été atteint.
Plus de deux années de pompage ont permis le constat de la fluctuation du niveau d’eau, dans la mine et ses environs, En effet la gestion de ce système de pompage était assuré par les agents de l’ADE qui ont montré une certaine négligence dans le suivi.
La tendance vers la remontée est perçue dès que les débits pompés diminuent (Fig. III.14)
Fig.III.14. Evolution du niveau d'eau dans le Piézomètre Pz3
Après les constatations observées sur ce système de pompage actif utilisé qui a fait ses preuves, la commission a décidé de le valider tout en apportant certaines améliorations.
En effet, le système actif présente plusieurs avantages, dont les plus importants sont :
- Assurer un dénoyage des travaux souterrains avant l’exploitation, pour sécuriser les travailleurs et le matériel,
- Pour éviter la pollution de l’eau par l’exploitation minière,
- Le système passif utilisé à Kherzet Youssef a motivé ce nouveau choix.
III.2.2.1. RAPPEL DES RESULTATS DES ESSAIS
Un nouvel essai de pompage de 30 jours, du 01-11-2010 au 1-12-2010, a été effectué avec:
- Cinq (05) forages, F01, F02, F03, F04 et F05, - Deux (02) piézomètres Pz1, Pz3
Le pompage avait bien fonctionné durant le mois d’essai, le débit de pompage réalisé est de 90 l/s (avec les 5 forages) avec un temps perdu négligeable d’une part et il a permis d’obtenir un rabattement de 2,50m durant ce mois.
Cependant on a constaté que durant la période de décembre 2010 à avril 2012, le débit moyen extrait est de l’ordre de 78 l/s (soit 280 m3/h) et le rabattement réalisé de 10,85 m. En effet ces résultats ne sont pas probants.
A la lumière de ces résultats la commission a exigé trois conditions nécessaires pour déterminer les délais de dénoyage de la mine de Chaâbet-El-Hamra.
Ces délais seront respectés aux conditions suivantes : - Un pompage simultané dans les cinq forages principaux, - Un pompage en continu H24,
- Un débit de 90 l/s.
III.2.2.2. REVISION DES DELAIS DU RABATTEMENT
A cet effet, une autre analyse et interprétation ont été effectuées par la commission technique de suivi de pompage qui a conclu, sur la base des observations enregistrées durant l’année, que le dénoyage de la mine est possible avec les conditions pratiques de fonctionnement, néanmoins un délai corrigé à 24 mois au lieu de 27 mois prévus initialement.
La commission a décidé de faire le diagnostic des forages pour essayer de remédier au dysfonctionnement du système de pompage (Tableau.III.3)
III.2.3. PROPOSITION DE MISE A NIVEAU DU SYSTEME DE POMPAGE
Pour assurer une exploitation de la mine sans risque, la commission a décidé d’une mise à niveau de ce système de pompage qui permettra l’aboutissement aux
objectifs fixés initialement.
Après un large débat, les opérations suivantes ont été retenues :
Tableau III.3. L’état actuel des forages
Forage État Cause Remède
Forage 1 Opérationnel Forage 2 Opérationnel
Forage 3 Opérationnel
La pompe ne peut pas être installée au delà de 170 m car au-delà de cette côte le
forage est rétréci.
A remplacer par un forage nommé F8. Forage 4 Opérationnel
Forage 5 Opérationnel
Coincement de la pompe avec sa colonne
à 148m. Il ne pourra pas être exploité au delà de cette profondeur.
A remplacer par un forage nommé F9. Pz3 Opérationnel
Pz1 Opérationnel
III.2.3.1. IMPLANTATION DES FORAGES ET DES PIEZOMETRES
La commission a décidé de réaliser de nouveaux forages et de nouveaux piézomètres dans le carré minier afin de pouvoir faire un suivi minutieux à différents endroits :