UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DEPARTEMENT MINES Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention de diplôme d’Ingénieur des Mines Présenté par : RAVONJISON Hasina Angelo Date de soutenance : 17 DECEMBRE 2014 PROMOTION 2013
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MECIE : Mise en Compatibilité des Investissements avec l’Environnement
ONE : Office National de l’Environnement
PGEP : Plan de Gestion Environnementale du Projet
PICB : protecteur individuels contre le bruit
PEE : programme d’engagement environnemental
PK : point kilométrique
RN : route nationale
SED : Substance Explosive et Détonante
SMC : Service d’inspection minière et des carrières
t : tonne
UBP : United Basalt Products
var : Variance
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LISTE DES ANNEXES
ANNEXE I : Plan de mesures de protection environnementale pour les activités d’exploitation
des carrières
ANNEXE II : Permis d’extraction temporaire
ANNEXE III : classes granulaires
ANNEXE IV : Fiche d’enquête
ANNEXE V : Fangatahana hitrandraka vato
ANNEXE VI : Fiche de contrôle des stocks des SED
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INTRODUCTION
Depuis toujours, l’homme utilise les matériaux naturels du sous-sol, les roches, pour
son industrie et ses constructions.
Les premiers outils préhistoriques, galets aménagés, datent d’environ 2Ma. Depuis,
l’humanité n’a cessé d’extraire les diverses matières minérales dont elle a besoin pour vivre
et se développer
Depuis le progrès de la technologie moderne, dès le 19eme siècle, les travaux
d’exploitation commencent à utiliser des explosifs et à mécaniser l'exploitation par des
matériels plus performants. Cependant, il faut se préoccuper des conditions d'exploitation
et de la réhabilitation du site.
A Madagascar, dans le cadre du développement rapide et durable, une voie que
notre pays a décidé de suivre, le secteur minier se doit d'être un des acteurs les plus actifs
sachant que le pays dispose des ressources minières relativement abondantes qui ne
demandent qu'à être exploitées de manière plus rationnelle. En plus, le marché des
matériaux de construction et d'empierrement augmentent considérablement mais la
production reste insuffisante. C’est pourquoi, l’effectif de petits exploitants qui
s’intéressent aux travaux d’exploitation de carrière de granite augmente excessivement. En
effet, ces exploitants rencontrent des problèmes : produits ne respectant aucune norme,
sites abandonnés sans réaménagement, dégradation de l'environnement et augmentation
de l’informel.
Ainsi, dans le cadre du partenariat entre l’Ecole Supérieure Polytechnique
d’Antananarivo et le Ministère auprès de la Présidence chargé des Ressources Stratégiques,
il nous a été proposé d’apporter à travers ce mémoire, notre suggestion de norme sur
l’exploitation des carrières à Madagascar. De plus, cette étude ne se limite pas à la
normalisation mais aussi essaye également de protéger l’environnement.
Pour atteindre ces objectifs, cet ouvrage a été divisé en trois parties :
la première partie se porte sur l’étude bibliographique
la deuxième développe le contexte actuel sur l’exploitation des carrières,
la dernière partie expose la proposition de normes
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PARTIE I : ETUDE
BIBLIOGRAPHIQUE.
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CHAP. I : CADRES REGLEMENTAIRES ET INSTITUTIONNELS Introduction
Il est très important surtout pour les exploitants de savoir quels sont les différents
règlements qui sont liés à l’exploitation des carrières.
Dans ce premier chapitre, nous envisageons de présenter les différents règlements sur
l’exploitation des carrières et les différents cadres institutionnels
I. 1. Texte règlementaires sur l’exploitation des carrières et l’utilisation des explosifs
[18], [19]:
Pour rationaliser et harmoniser les exploitations de carrière et afin de faciliter la gestion
des conflits y afférant, le Gouvernement Malagasy, en la personne du Ministère auprès de
la Présidence chargé des Ressources Stratégiques, a pris des dispositions juridiques
classées comme suit :
I.1.1 La Charte de l’Environnement Malagasy (CEM) :
Pour une meilleure mise en œuvre d’une politique nationale durable et soutenue en
matière d’environnement, la loi n°90-033 du 21/12/90 portant sur la Charte de l’
environnement malagasy modifiée et complétée par la loi n°2004-015 du 15 Août
2004 stipule que toutes dispositions régissant un projet d’investissement (public ou
privé) sur le territoire malagasy, susceptible de porter atteinte à l’environnement, quel
que soit sa nature, sont soumises à une étude d’impacts concluante, compte tenu de la
nature technique et de la sensibilité du milieu où elles interviennent aux fins de l’obtention
de permis environnemental.
I.1. 2 Le Code Minier et son Décret d’Application :
• Loi No 99-022 portant Code Minier et Décret No 2000-170 fixant les conditions
d’application de cette loi.
Le code minier est la loi qui contrôle toute l’activité minière. Plusieurs types de permis
miniers sont délivrés en fonction du type et de la taille de l’exploitation. Ce permis minier est
conditionné par un Permis Environnemental. Le Code oblige l’exploitant à protéger et
remettre en état l’environnement, pendant et après les activités de prospection et
d’exploitation. De plus, le Code interdit toute activité minière dans les Aires Protégées. Les
activités minières situées à moins de 80 mètres de biens publics ou privés (propriétés
délimitées, édifices, villages, points d’eau, tombeaux et sites sacrés ou fady, infrastructures,
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sites historiques, archéologique ou touristiques, etc.) sont également soumises à
autorisation spéciale. Les activités minières situées à moins de 500 mètres d’une Zone
Sensible sont aussi soumises à autorisation spéciale.
• Article 14. De la loi n°99-02 portant sur le code minier concernant les carrières :
« Les carrières sont réputées ne pas être séparées de la propriété du sol. Elles en
suivent le régime. »
« Les Communes sont responsables de la gestion et de la surveillance administrative
des activités de carrière menées à l'intérieur de leur circonscription respective.
Elles délivrent les autorisations d'ouverture de carrières, et en informent le Bureau du
Cadastre Minier, celui de la Direction Interrégionale du Ministère chargé des Mines et
l’Autorité compétente de la Région concernée. »
Toute autorisation d’ouverture de chantier d’exploitation de carrières est subordonnée à
l’approbation préalable, par l’autorité compétente en matière environnementale, d’un plan
de mesures de protection environnementale élaboré par l’exploitant, dont le modèle est
fixé par voie réglementaire.
« La Région concernée est responsable du suivi et du contrôle techniques de toutes les
activités de carrières. Le contrôle des substances explosives et détonantes détenues par
les particuliers est fait conformément aux lois et règlements en vigueur. »
I.1.3 La Mise En Compatibilité des Investissements avec l’Environnement ou MECIE :
Conformément aux dispositions de l’article 10 de la Loi n° 90-033 du 21 Décembre 1990
portant Charte de l’Environnement, les projets d’investissements publics ou privés,
qu'ils soient soumis ou non à autorisation ou à approbation d’une autorité administrative, ou
qu'ils soient susceptibles de porter atteinte à l’environnement doivent faire l’objet d’une
étude d’impact.
Article 3 :
« Les projets d’investissements publics ou privés, qu'ils soient soumis ou non à
autorisation ou à approbation d’une autorité administrative, ou qu'ils soient susceptibles de
porter atteinte à l’environnement doivent faire l’objet d’une étude d’impact. »
I.1.4 Les autres textes règlementaires :
Arrêté du 1O juin 1903 fixant les règlements de l’exploitation des carrières à
Madagascar
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Délibération n°58-60/AR du 08 mai 1958 fixant les règles de sécurité applicables
dans les mines et carrières.
Arrêté interministériel n°4355/97 du 13 mai 1997 portant définition et délimitation
des zones sensibles
Arrêté interministériel n°12032/2000 du 06 novembre 2000 sur la réglementation
du secteur minier en matière de protection de l’environnement.
I.1.5 Les Décrets :
I.1.5.1.a Ordonnance n°72-048 du 18 décembre 1972 portant réglementation des
substances explosives et détonantes.
Cette Ordonnance N°72-048 rentre en vigueur depuis le 18 Décembre 1972. Les activités sur
les substances explosives et détonantes régies par cette loi sont: la fabrication,
l’encartouchage, l’importation, l’exportation, la cession à titre onéreux ou gratuit,
l’acquisition, la conservation, le transport, l’emploi et la destruction. Cette ordonnance
s’applique surtout dans les mines, les carrières, les travaux publics, les travaux de
recherches pétrolières, le génie agricole ; le génie civil et l’industrie.
Réglementation sur la fabrication et l’encartouchage des substances explosives et
détonantes
Décret N°73-075 du 30 Mars 1973
Pour fabriquer ou encartoucher des substances explosives et détonantes : il est
nécessaire que :
le titulaire a un agrément de fabrication et d’encartouchage. Et que l’usine de
fabrication et d’encartouchage est autorisée
Du renouvellement des autorisations est nécessaire pour une usine ou un atelier de
fabrication ou d’encartouchage des SED lorsqu’elle est :
Remise hors d’usage ou subie un accident
Inexploitée pendant un an ou subie une modification importante
Les agréments, les autorisations sont fixées par des décrets. C'est-à-dire qu’on ne peut
fabriquer ou encartoucher des substances explosives ou détonantes sans avoir été au
préalable agrée par décret.
Réglementation sur les importations, exportations, cession et acquisition des
substances explosives et détonantes
Décret N°73-076 du 30 Mars 1973
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Commerce intérieur
Nul ne peut entrer en commerce des substances explosives ou détonantes s’il n’est
titulaire d’un agrément de commercialisation de ces substances et d’autorisations préalables
d’importation et d’exploitation.
Les substances explosives ou détonantes ne peuvent être cédées qu’à des
personnes régulièrement autorisées à les acquérir.
L’exploitant d’un dépôt ou le bénéficiaire d’un certificat de crédit de stockage
peut être autorisé à céder à titre onéreux ou gratuit les substances explosives et
détonantes non utilisées.
Commerce extérieur
Nul ne peut importer ou exporter des substances explosives ou détonantes s’il n’est
titulaire d’un agrément d’importation et d’autorisations d’importation et d’exportation.
Réglementation sur l’emballage, le transport et la manutention de substances
explosives et détonantes
Décret N°73-077 du 30 Mars 1973
L’emballage, la manutention, le transport et l’emploi des substances explosives et
détonantes sont obligatoirement effectués dans les conditions fixées par des
textes réglementaires :
A l’exception des déplacements à proximité immédiate des chantiers ou lieu
d’emploi, tout transport à l’intérieur du territoire, de substances explosives et
détonantes, doit faire l’objet d’une déclaration préalable du transport et sous emballage
dans les conditions prévues par l’arrêté du Ministre chargé des Mines Les procédures sont
données par des décrets:
Les transports que ce soit par voie routière ou par voie aérienne ou par voie
marine sont soumis à une réglementation les concernant.
Réglementation sur la conservation des substances explosives et détonantes
Décret N°73-078 du 30 Mars 1973
Sauf dérogations prévues par décret, nul ne peut conserver de substances explosives
et détonantes hors d’un dépôt.
Les caractéristiques d’installation ou d’exploitation, les normes prévues pour la
sécurité de construction des dépôts, les capacités des dépôts sont définies par décret.
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L’établissement des dépôts nécessite une autorisation. La mise en exploitation de ce
dépôt est subordonnée à la délivrance par le service des mines, d’un certificat de
conformité.
Lorsque par suite d’un accident, d’une explosion, d’un incendie ou de toute
autre cause, un dépôt a été détruit ou mis momentanément hors d’usage, une nouvelle
autorisation est indispensable pour le remettre en exploitation.
Lorsqu’un dépôt est resté inexploité pendant plus d’un an, ou lorsque des
modifications importantes y sont apportées, une nouvelle autorisation est nécessaire pour le
remettre en exploitation.
Conditions d’emploi des substances explosives et détonantes. Tout utilisateur de
substances explosives et détonantes est tenu de se conformer aux prescriptions du décret
concernant l’utilisation de cette substance. Ce décret met aussi en évidence le règlement
relatif à l’exécution de tir sur chantier ou carrière.
Réglementation sur la destruction des substances explosives et détonantes.
Décret N°73-080 30 Mars 1973
Les substances explosives dont la date limite d’utilisation est dépassée doivent être
détruites à l’initiative et aux frais du propriétaire sous sa responsabilité et sans qu’il puisse
prétendre à une indemnité.
Lorsque des agents spécialement habilités constatent le mauvais état des
substances explosives et détonantes, ils en prescrivent la destruction qui s’effectue aux
frais du propriétaire sous sa responsabilité sans qu’il puisse prétendre à une indemnité.
Le mode et les conditions de destruction des explosives sont fixés par décret
les concernant.
Conditions techniques de la conservation des substances explosives et détonantes
Arrêté N°2105-MEC/SGEC/DIM/SM du 05 Novembre 1975.
Les substances explosives doivent être entreposés dans des dépôts réservés à cette fin Le
dépôt peut être :
Superficiel, enterré, souterrain, mobile.
Le type de dépôt à utiliser doit être strictement choisi selon les propriétés (caractéristiques),
la classe et la quantité des explosifs à conserver. La réglementation pour l’emploi de chacun
de ce type de dépôt est définie par des articles. Et que :
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- le contenu du dépôt doit être protégé contre l’humidité du sol et de l’atmosphère, contre
les intempéries, contre la chaleur, contre l’incendie et les coups de foudre ;
- le contenu du dépôt doit être également protégé contre le vol et les attentats ;
- enfin, en cas d’explosion accidentelle, les dégâts devront être minima.
Les lois et règlementations énumérées ci-dessus concernent les exploitations de
carrière et SED en général
I.1.6 Dispositions pénales
Ces dispositions reposent sur les différentes sanctions telles qu’emprisonnement et amende
en cas d’infraction.
I .2 Cadre institutionnel
I.2.1 Ministère
Le Ministère auprès de la Présidence chargé des Ressources Stratégique directement placé sous
l’autorité du Président de la République, joue un rôle de premier plan dans le programme de relance
économique. Il a pour vocation de concevoir et de mettre en œuvre la politique dans les secteurs
stratégiques tels que les mines et les hydrocarbures, dans l’optique d’un développement durable,
soutenable et équilibré du pays.
Les activités du Ministère dans les secteurs des mines et des hydrocarbures couvrent : d’une part la
protection, la recherche et l’exploitation minière, pétrolière et gazière, d’autre part le domaine de
l’approvisionnement de la distribution de produits pétroliers
L’organisation générale du ministère est fixée comment suit :
le Cabinet du Ministre
le Secrétariat Général
la Direction Générale des Ressources Minières
la Direction Générale des Hydrocarbures
les Directions et les Services
le Bureau de Veille Stratégique
La Police des Mines et des Hydrocarbures
La Personne Responsable des Marchés Publiques
Les Organisation Rattachés et sous Tutelle
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I.2.1.a Direction général des Ressources Minières
Direction général des Ressources Minières élabore les stratégies de mise en ouvré de la Politique du
Ministère se ressource minière.
Elle est constituée de deux (2) direction :
La Direction de l’Administration Minière (DAM)
La direction des études Géologique et Minières (DEGM)
1. La Direction de l’Administration Minière comprend trois (3) services
Le Service des mines(SMI)
le Service de L’inspection minière (SIM)
le service de Programmation de Suivi et Evaluation (SPSE)
2. La direction des études Géologique et Minières comprend deux (2) services
Le service Géologique (SGEO)
Le service de la Promotion Minière (SPM)
I.2.1.a Service chargé de l’environnement
Le Service chargé de l’Environnement au niveau de chaque Direction Régionale est chargé
principalement de :
- L’évaluation des dossiers d’engagement environnemental (PEE) et d’étude d’Impact
environnemental (EIE) des titulaires de permis miniers;
- La gestion administrative des dossiers et des autorisations environnementaux;
- L’encadrement des Collectivités Territoriales Décentralisées et des opérateurs
miniers sur l’application des dispositions réglementaires du secteur minier en
matière de protection de l’environnement;
- Contribution à l’élaboration des projets de textes règlementaires se rapportant aux
mines et à l’environnement minier;
- Participation aux différents comités interministériels et plateformes touchant le
domaine environnemental, y compris le Comité Technique d’Évaluation et le Comité
technique de Suivi présidé par l’Office National pour l’Environnement;
- La diffusion des informations environnementales
I.2.1.b Service d’Inspection minière et des Carrières :
Le service d’inspection minière et carrières est rattaché à la Direction d’Administration
minière et s’occupe de l’application des textes législatifs et réglementaire relatifs :
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- Aux appareils à pression de gaz ou de vapeur utilisés à terre
- Aux substances explosives et détonantes
- Aux mesures de sécurité à observer dans les mines et carrières
Il est en outre chargé des contrôles administratif et technique de toutes les
opérations minières et ceux nécessaires à la sauvegarde de l’environnement
Ce service se subdivise en deux divisions, dont :
- La Division Mines ou D .M.
- La Division Carrières ou D .C.
La Division Mines
Cette division est responsable de l’application des textes réglementaires sur les appareils à
pression et du contrôle des mines, et se subdivise à son tour en deux sections :
- Section à Appareil à Pression ou S.A.P.
- Section Des Mines ou S.D.M.
La division Carrière
La division carrière s’occupe de la gestion des substances explosives et détonantes utilisées à
Madagascar et du contrôle dans les carrières, à cet effet, elle se subdivise en deux sections,
dont :
- la section Substances Explosives et Détonantes ou S.E.D.
- la Section Contrôle des Carrières ou S.C.C.
Section Substances Explosives et Détonantes
Cette section comme son appellation l’indique se charge de toutes les activités
administratives et techniques sur les substances explosives et détonantes, ainsi, elle assume
les taches ci- après :
- Le contrôle technique et la délivrance des autorisations d’établissements des dépôts
des SED
- La délivrance des autorisations d’acquisition, d’importation et d’exportation des SED
- Le contrôle technique concernant la sécurité, vol, la conservation et l’utilisation de
ces substances ;
- L’établissement des statistiques concernant les SED
- La gestion sur ordinateur de toutes les opérations concernant les SED
- L’exécution en cas de besoin de l’expertise, la destruction, et les réencartouchages
(le cas échéant) des SED périmées ou détériorées
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- L’étude et l’élaboration des textes manquants concernant les SED
La Section Contrôle des Carrières
Cette section issue de la division carrière, est chargée des contrôles tant
administratifs que techniques de toutes opérations concernant les substances de carrière, et
régies par les textes législatifs et réglementaires en vigueur. Elle est aussi chargée du
contrôle pour la sauvegarde de l’environnement. Elle a ainsi pour rôle :
- De veiller à l’application de la loi et des textes pris pour son application
- D’élaborer et de mettre à jour les textes réglementaires relatifs aux règles de sécurité
et d’hygiène dans les mines et carrières, et de veiller à l’application de ces règles
- d’effectuer les contrôles de la régularité des dossiers que devraient détenir les
opérateurs (exploitant, transporteur, commerçant)
- de veiller à l’application des règles de l’art dans les conduites des travaux dans les
exploitations
- de procéder aux contrôles systématiques et périodiques pour l’application des
réglementations en vigueur sur les opérations minières
- d’effectuer les enquêtes, les poursuites et de dresser les procès-verbaux relatifs aux
infractions et délits
- de veiller aux respects des législations en vigueur pour la protection de
l’environnement dans les exploitations et industries de transformation, et
environnement dans sanctions y afférent
- de la constatation réglementaire des accidents survenus dans les carrières
Ses principales attributions sont :
- La collaboration avec la section contrôle des Mines pour l’élaboration et la mise à
jour des textes réglementaires relatifs aux règles de sécurité et d’hygiène dans les
mines et carrières et de veiller à l’application de ces règles ;
- De veiller aux respects des législations en vigueur pour la protection de
l’environnement dans les exploitations et industries de transformation des carrières,
et d’appliquer les sanctions y afférent
- La constatation réglementaire des accidents survenus dans les carrières ;
- De la tenue des statistiques sur la production des carrières ;
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I.2.2 Domaine : (source : district avaradrano)
C’est le rôle du Service de Domaine de délivrer l’autorisation d’exploitions, dans le cas où
c’est une propriété domaniale et aussi de déterminer la redevance
I.2.3 Le District : (source : district avaradrano )
Les districts sont les responsables des permis d’extraction temporaire des carrières
domaniale ou privée
I.2.4 Les communes :
C’est le rôle de la commune concernée par l’exploitation des produits de carrière de délivrer
l’autorisation d’exploitation .Nous pouvons voir plus de détail avec le rôle du fokotany dans
les procédures que les petits exploitants devraient faire avant l’exploitation.
Selon l’article du code minier 2005-021 du 17 octobre 2005, ce sont les Communes qui sont
les responsables de la gestion et de la surveillance administrative des activités de carrières
menées à l'intérieur de leur circonscription. Elles délivrent les autorisations
d’ouverture de carrières, et en informent le bureau du Cadastre Minier, celui de la Direction
Provinciale du Ministère chargé des Mines et l’autorité compétente de la Province
Autonome concernée.
I.2.5 Office National de l’Environnement ou ONE :
Organe opérationnel, maître d’ouvrage délégué et guichet unique pour la mise en
compatibilité des investissements avec l’environnement, placé sous la tutelle du Ministère
chargé de l’Environnement. L'ONE est ainsi appelé à assurer la coordination des CTE, la
direction de l'évaluation des EIE et la délivrance des permis environnementaux, la
coordination du suivi de la conformité des plans de gestion environnementale.
Conclusion partielle
On a pu constater qu’il y a des lois qui régissent le domaine de l’exploitation des
carrières à Madagascar. Cette exploitation est aussi sous le contrôle de l’Etat. Par contre
beaucoup de gens ignore ou fait exprès de ne pas savoir l’existence de ces choses et font des
exploitations à leur propre guise, sans tenir compte de son entourage et de la nature elle-
même.
Pour que tout le monde puisse connaître et comprendre les enjeux à propos des
carrières, on va voir ci-dessous ce qu’est la carrière en général et les SED.
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CHAP. II : GENERALITES SUR LES CARRIERES et SED Introduction
La carrière est une ancienne pratique que l’homme a utilisée, celle-ci évolue selon le
temps et l’espace. Cette évolutions oblige les exploitants à chercher de nouvelles méthodes
et techniques, que ce soit artisanal ou industrielle.
Pour pouvoir élucider ce chapitre on va donner, La définition de la carrière, et la
nécessité des produits de carrière et la généralité sur les SED
II.1. Définitions [16], [18], [2 3]
Substances de carrière : Toute substance minérale destinée à la production de
granulats (moellons, pavés, pierres plates, graviers, gravillons et sables) et de produits
d'amendement de terres locales pour la culture (y compris les tourbières, mais à
l'exception des phosphates, nitrates et sels alcalins) ; les substances de carrière sont
exploitées à ciel ouvert ou en souterrain ; (source : code minier)
Carrière: Une carrière est un endroit d’où sont extraites des Substances de carrière: pierres,
sable ou différents minéraux non métalliques ou carbonifères (par opposition aux mines)
Exploitation à ciel ouvert : On peut définir comme « exploitation minière à ciel ouvert »
toute exploitation qui met à nu le gisement à exploiter en enlevant les terrains de
couverture et extrait ensuite le minerai.
Abattage : L’abattage c’est l’opération par laquelle des blocs de roches sont détachés
du massif rocheux ou roches en place. De nos jours, les méthodes d’abattages sont
nombreuses et variées :
soit par l’explosif ;
soit au moyen d’outil à main (pic, marteau piqueur, par feu de bois…) ;
soit mécaniquement (haveuse, abatteuse, rabot, ….)
Techniques artisanales : (source code minier)
Les méthodes traditionnelles qui comprennent essentiellement l’emploi d’outils manuels et
la force humaine ou animale pour l’extraction et le traitement des substances
minérales du sol ou du sous-sol ;rentrent dans cette catégorie le recours au système
de haute intensité de main-d’œuvre (système HIMO) ainsi que l’utilisation des
équipements mécanisés et des explosifs dont les caractéristiques techniques sont précisées
par arrêté ; »
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II.2 Les différentes catégories d’exploitants :
II.2.1.Exploitation artisanal ou petite exploitation: [18]
selon la voie réglementaire suivant la nature de leurs travaux, tous les exploitants des mines
à ciel ouvert ou sous terre jusqu’à une profondeur à fixer par voie réglementaire suivant la
nature de leurs travaux, qui utilisent des techniques artisanales sans transformation des
minéraux sur le lieu de l’extraction ; la petite exploitation minière est l’activité du petit
exploitant. Sont classés dans cette catégorie, les groupements de petits exploitants miniers
et les groupements d’orpailleurs quelque soit le nombre de leurs membres respectifs ;
Figure1 : EXPLOITATION ARTISANALE
II.2.2.Exploitation industrielle
Tous les exploitants de mines à ciel ouvert ou sous terre qui exploitent à grande échelle et
utilisent des techniques industrielles
II.3 Importance des substances de carrière
II.3.1 Pour l’Etat et pour les Collectivités Décentralisées
Les exploitations de carrières constituent un revenu potentiel pour la Commune grâce aux
diverses redevances versées par les exploitants et par les frais pour l’obtention des permis
d’exploitation. En effet, les titulaires de titres d’exploitation sont tenus de s’acquitter, en
une seule fois et à la notification de l’acte, des droits fixes liés aux demandes
d’attribution, de renouvellement, de cession, de transmission, d’amodiation et de
transformation, relatives à la recherche et à l’exploitation.
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A part les fiscalités, l’Etat, en la personne du Ministère du Transport et du Ministère
des Travaux Publiques, dépend de ces substances de carrière. En effet, ses activités, et ses
projets se concrétisent en grande partie par l’emploi des substances de carrières tels que
les gravillons, les moellons, le sable, le ciment, le goudron. Au fait, ce sont les matières
premières fondamentales des constructions et réhabilitation des routes, la construction des
bâtiments publics comme les écoles, hôpitaux, centres de santé de base II, I, centres de
loisir et de sport et autres infrastructures de développement.
Le tableau suivant va résumer les infrastructures de transport terrestre Malagasy
Tableau 1 : LES INFRASTRUCTURES DE TRANSPORT TERRESTRE MALAGASY
Types Nombre Distance (Km)
Route nationales
Principales
24 2560
Routes nationales
Secondaires
24 4691
Routes nationales
Temporaires
42 4598
Réseau ferroviaire 4 810
SOURCE : DIVISION DES ROUTES(2008)
En tout, il y a environ 12 659 KM de routes construits et entretenus par an. Tout cela
nécessite des milliers de tonnes de produits de carrières chaque année.
II.3.2 Pour les particuliers [33]
Durant ces dix dernières années, nous assistons à un élargissement spectaculaire des
grandes agglomérations. La croissance démographique et l’exode rural en sont les
principales causes. Mais le fait est que les grandes villes assistent à une modification de leur
structure due aux constructions de maisons un peu partout en plein centre et sur les
périphéries. De ce fait, les demandes en substances de carrière afflue et en très grande
masse. Cette demande représente plus de 20% de la demande totale en substance de
carrière par an ce qui représente près de quinze mille tonnes par an.
Pour la population, les produits de carrière sont très importants car le besoin
d’habitat est un des besoins fondamentaux de l’homme.
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Par ailleurs, les substances de carrières jouent un rôle primordial pour la
culture Malagasy. A ce propos, il y a certains groupes ethniques qui préfèrent habiter
dans des « taudis » et construire leur tombeau en dur et avec étage. En effet, selon la
croyance Malagasy, c’est là où ils seront tous réunis et cette période dure bien plus que les
années de vie. Ainsi, les constructions de tombeaux engagent une bonne partie des
exploitations de carrière puisque ils sont faits tout en pierre.
II.4 Procédures appliquées pour l’octroi d’autorisation d’ouverture de carrière,
environnementale et d’autorisation d’utilisation d’achat de SED
II.4.1 Exploitant qui n’utilise pas des SED
1
• Avis favorable du propriétaire du terrain
2 • Fokotany
3
• Communes ( autorisations d'éxploitation , redevence )
1 • Fokotany
2 • Domaines (redevance)
3
• Communes ( autorisations d'éxploitation , redevance )
Propriété privé Propriété domanial
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II.4.2 Exploitant qui utilise des SED
II.4.2 a. Propriété privé :
* facultatif
II.4.2 b. Propriété domanial
II.5 Paramètres et techniques d’exploitation d’une carrière
II.5.1 Eléments du gradin de la carrière
Le gradin est une tranche du minerai ou du stérile ayant la surface de travail sous
forme d’une marche d’escalier. On distingue les éléments suivants du gradin :
1 • Avis favorable du propriétaire du terrain
2 • Fokotany
3 • Communes ( permis d'extraction, , (redevance )
4 • TRI de l'ONE(PAE ou EIE)
5
•Service chargé de l'environnement ( demande d'autorisation environnemental adréssée à Mr le Directeur interrégional des mines , plan de mesures de protection environnemental, image satellite de la carrière avec coordonnées exactes, croquis aux abords, permis d'extraction, photo réel de la carrière *et avis du Fokotany* , situation juridique du terrain, contrat avec le propriétaire, autres informations jugées utiles)
6 • Service d'inspaction minière et carrières ( consommation
annuele d'explosif, plan de tir )
1 • Fokotany
2 • Domaine (redevance)
3 • communes ( permis d'extraction, redevance )
4 • TRI de l'ONE
5
•service chargé de l'environnement ( demande d'autorisation envirennemantal adréssée à Mr le Directeur interrégional des mines , plant de mesures de protection environnemental, ,image satellite de la carrière , croquis, permis d'extraction, photo réelle de la carrière et avis du Fokotany )
6 • service d'inspection minière et carrières
( consommation annuel d'explosif, plan de tir )
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 24
- a : plate-forme inférieure ;
- b : plate-forme supérieure ;
- c : arête supérieure ;
- d : arête inférieure ;
- e : talus ;
- ß : angle de talus;
- h : hauteur de gradin.
Figure 2: SCHEMA D’UN GRADIN
II.5.2 Les principaux paramètres de l’exploitation de la carrière sont :
- Hauteur du gradin,
- Largueur de la plate-forme de travail,
- Longueur du bloc,
- Longueur et sens de marche du front de travail.
Ils sont commandés par la nature du gisement et dans une très large mesure, par des
engins de déblayement et de transport.
Hauteur du gradin
Elle est choisie en fonction des paramètres de travail d’excavateur, de l’organisation des
travaux de forage et de tir, de la sécurité de travail et d’autres facteurs. Dans les roches
tendres exploitées sans foisonnement préalable, la hauteur du gradin ne doit pas dépasser la
hauteur du creusement maximum de l’excavateur. Dans les terrains meubles ou dans les
roches dures, mais bien fragmentées par tir à explosif, la hauteur du gradin ne doit pas être
supérieure à 1,5 fois la hauteur du creusement maximum.
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 25
Largeur de la plate-forme
Elle est ordonnée selon les dimensions des engins de déblayement, de transport et par la
technique de tir. Lorsque l’abattage se fait à l’explosif, la largeur minimale de la plate-
forme de travail est appréciée par la formule suivante :
L p.t. = ∑ Z + T + C + X + A, *m+.
Où :
Z : la largeur du prisme éventuel d’éboulement, *m+.
Elle est donnée par : Z = h (ctg α - ctg δ), *m+.
h : la hauteur du gradin, [m].
α : l’angle de talus de gradin en exploitation (60o– 80o).
δ : l’angle de talus de liquidation (35o – 60o).
T : la largeur de la voie de transport, [m].
C : la distance entre l’arête inférieure du tas et la voie de transport (2 - 2,5), [m].
X : la largeur du tas des roches abattues en dehors de l’enlevure, *m+.
A : la largeur de l’enlevure en massif, *m+.
Figure 3 : COUPE D’UNE EXPLOITATION A CIEL OUVERT
h
T
α
A
L t.p.
x c
Gradin
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 26
La largeur X dépend de la hauteur du gradin, de la nature de terrain, des paramètres des
travaux de forage et de tir. Elle est précisée par des essais sur place (exemple ; pour le gradin
de 10 à 15 m de hauteur elle est de l’ordre de 20 à 25 m). En terrains tendres, la largeur de
la plate-forme de travail est déterminée par analogie.
Longueur du bloc
Suivant la longueur, un gradin peut être divisé en blocs qui s’exploitent par des
moyens d’abattage et de chargement indépendants. La longueur du bloc est de 200 à 400 m
lors du transport par wagons et locomotives et de 100 m à 250 m lorsque le transport se fait
par camions.
Déplacement du front de taille
Le front de travail peut se déplacer parallèlement, en éventail ou radialement. Dans le
premier cas, la progression de tous les points du front se fait avec une même vitesse. Les
gradins sont exploités par enlevures de même largueur. Le déplacement parallèle est
pratiqué dans les gisements d’étendue considérable. Les outils de l’exploitation
sont généralement des pelles en combinaison avec transport par camions, convoyeurs
ou par train. Lors de déplacement du front en éventail, la vitesse de progression de
différents points varie de zéro (0) jusqu’à un maximum à l’extrémité du gradin est
variable. Le déplacement en éventail est commode pour les excavateurs à chaîne à
godets avec transport par wagons et locomotives. Le ripage des voies ferrées se fait
alors par transporteurs à fonctionnement continu. Le déplacement du front en éventail
est appliqué également lorsqu’on ouvre le gisement par tranchée spirale. Le déplacement
radial est caractérisé par la variation de l’étendue du front de travail à chaque gradin durant
toute la période de l’exploitation de la carrière. On l’emploi pour les gisements pentés, de
faible étendue afin de réduire le volume des travaux d’ouverture et de préparation.
II.6.Déroulement de l’exploitation de carrière
II.6.1 Méthodes d’exploitation [34]
La méthode d'exploitation est l'organisation de la technique utilisée pour l'exploitation du
gisement. L'exploitant est tenu d'appliquer la ou les méthodes d'exploitation qui
conviennent au gisement. Le but à atteindre est de déplacer le stérile de recouvrement le
moins possible en respectant les pentes des différents matériaux (tableau 2). En général, on
essaie de replacer les stériles au plus près en arrière de l'exploitation après enlèvement du
minerai (remblayage), afin de minimiser les frais de transports de ces stériles.
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 27
Tableau 2 : CARACTERISTIQUES DE DIFFERENTS MATERIAUX
Matériau Densité en
place
Densité
foisonné
Pente de talus
d'éboulement
naturel (°)
Terre sèche
Terre humide
Terre mouillée
Sable sec
Sable humide
Argile sèche
Argile humide
Argile mouillée
Calcaire
Granit-quartz
1,5 à 1,6
1,7 à 1,8
1,9 à2, 0
1,7 à 1,9
1,9 à 2,1
1,4 à 1,5
1,6 à 1,7
1,9 à 2,0
2,3 à 2,4
2,6 à 2,8
1,2
1,3 à 1,4
1,4 à 1,5
1,5 à 1,7
1,7 à 1,9
1,0 à 1,1
1,2 à 1,3
1,3 à 1,
1,5 à 1,6
1,6 à 1,7
36 à 40
40 à 45
30 à 36
30 à 35
35 à 40
38 à 42
40 à 45
20 à 25
38 à 42
38 à 42
Concernant l'exploitation, elle se fait sur des gradins à front vertical et le profil général de la
fouille (Figure 4) sera :
- hauteur des fronts de taille (1 à 2m)
- profil des talus
- pente moyenne de la carrière (45°)
- longueur du front de taille (5 à 10m)
- largeur du cratère dépend de l'évolution du chantier
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 28
Figure 4 : SCHEMA TYPE D'UNE FOUILLE
Il existe quatre méthodes d'exploitation, qui sont caractérisées par une courbe d'exploitation
et seront choisies en fonction de la morphologie des corps minéralisés.
Méthode par tranches horizontales simultanées : la progression de l'excavation se
fait par tranches horizontales conduites simultanément pour enlever en un seul
passage la totalité de l'épaisseur verticale à exploiter. C'est la méthode adoptée lors
des exploitations des gisements subhorizontaux ou en amas de grande extension. La
méthode peut présenter plusieurs gradins dont les fronts sont décalés dans l'espace
(figure5)
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 29
Figure 5 : METHODE PAR TRANCHES HORIZONTALES SIMULTANEES
Méthode par tranches horizontales successives en pleine largeur: la progression
globalement verticale de l'excavation se fait par tranches horizontales conduites
successivement jusqu'au contour final, la tranche inférieure ne démarrant qu’avant la
fin de la tranche précédente. Le contour final dessine une fosse ou un entonnoir.
L’enlèvement d'une tranche peut comporter plusieurs gradins. Cette méthode est
fréquemment utilisée pour les gisements à flanc de coteau (figure 6).
Figure 6 : METHODE PAR TRANCHES HORIZONTALES SUCCESSIVES EN PLEINE LARGEUR
Méthode par fosses emboîtées : le terrassement est conduit de façon à ce que
l'excavation affecte à plusieurs époques successives la forme des fosses à peu près
homothétiques de plus en plus profondes. Le point le plus bas du gisement n'est
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 30
atteint, en principe, qu'à la fin de l'exploitation, ce qui interdit toute mise en place de
remblai dans l'emprise de la fosse finale.
Le passage d'une fosse à la suivante peut se faire selon différentes variantes :
Enlevures successives lorsqu'un flanc de la fosse finale est accoté dès la
première fosse ;
Enlevures cycliques lorsque la progression de l'excavation se fait par des
tranches inclinées sur une hauteur limitée.
Les types de gisement qui peuvent être exploités avec cette méthode sont très variés :
couches massives, amas ou couches tectonisées, filons redressés. Cette méthode est typique
des couches puissantes, filons redressés et amas lorsque le fond de la fosse peut évoluer par
rapport au projet initial ou lorsqu'on ne veut pas réaliser une trop forte avance au décapage
en début d'exploitation (figure 7).
Figure 7 : METHODE PAR FOSSES EMBOITEES
Méthode mixte : elle combine au moins deux des méthodes précédentes. Il est
courant, dans le cas des gisements à morphologie complexe, de démarrer par des
fosses emboîtées, qui permettent l'accès rapide au gisement, et de continuer par des
enlevures successives ou cycliques selon la forme du corps minéralisé et les besoins
d'avance à la découverture. De même dans les exploitations des roches massives,
après un démarrage par tranches horizontales en pleine largeur, il est possible de
continuer par fosses emboîtées ou par enlevures successives. De même encore,
l'exploitation par tranches horizontales simultanées d'un gisement relativement
profond peut commencer par des tranches en pleine largeur ou par fosses emboîtées
(figure 8).
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 31
Figure 8 : METHODE MIXTE
II.6.2 Description des opérations élémentaires
Une exploitation en découverte ou à ciel ouvert comprennent les opérations suivantes :
- Défrichement ;
- Décapage des terres végétales ;
- Préparation de l'aire des stériles ;
- Excavation ;
- Extraction ;
- Stockage ;
- Terrassement et construction de bâtiment ;
- Remise en état.
II.6.2. a Travaux de découverture
Travaux de défrichement : la végétation encombrante devrait être enlevée
(arbres, arbustes).
Travaux de décapage
On se sert souvent d'un bulldozer pour le décapage. Cet engin peut être loué à des
entreprises. L'avantage d'un bull est d'être très répandu mais il présente l'inconvénient à
déplacer de gros volumes de terre. Ainsi, c'est pourquoi lorsque c'est possible, il vaut mieux
utiliser des pelles hydrauliques adaptées à la configuration du gisement.
L'usage d'une méthode de préférence à une autre sera essentiellement en fonction de
conditions locales (disponibilité dans la région, coût de location, facilité d'acheminement).
Mémoire de fin d’études
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II.7.2. b Travaux d'extraction ou abattage
En général, les travaux d'extraction ou d'abattage se font manuellement. On distingue les
opérations suivantes :
Le brisage
Le dénoyautage
Le ramassage
Objectifs
Les principaux objectifs sont de produire des blocs à dimensions convenables : bonne
façade pour les matériaux dimensionnels, fragmentation maximale pour les granulats. Pour
cela, deux méthodes sont envisagées : la méthode mécanique, la méthode à l’explosif.
Dans notre cas et comme la plupart des carrières de granite, l’abattage se fait à
l’explosif. Ce type d’abattage est excellent pour l’exploitation de roche massive. Elle répond
aux conditions requises des caractéristiques des matériaux.
II.6.2. c Stockage des terres végétales
Si les terres végétales décapées ne sont pas utilisées immédiatement, on devra les
stocker. Elles sont très importantes pour le réaménagement et doivent être conservées au
mieux en vue d'optimiser leur utilisation ultérieure. Il serait encore mieux si on pourrait faire
un décapage sélectif des différents horizons existants. On devra éviter la contamination par
d'autres matériaux étrangers ou de terre stérile, celle-ci produira un appauvrissement en
matière organique et en éléments nutritifs.
II.6.2. d Mise en tas des déblais et stériles
Les déblais et stériles sont, en général, utilisés pour l'aménagement du site excavé. La
première mesure à prendre en compte lors de la manipulation des déblais a un intérêt
économique : elle consiste à limiter au minimum les mouvements des terres durant le
déblayage d'un terrain c'est à dire, éviter de les transporter sur un long trajet car c'est la
même opération qu'on va exécuter durant la remise en état. Ainsi, il faut lors de la mise en
tas des déblais choisir un ou plusieurs emplacements qui conviennent au rendement de
l'enlèvement des morts terrains ; En dehors des terrains productifs, mais si possible pas trop
loin du champ d'exploitation pour les déblais qui seront repris ; Pas trop près des cours d'eau
pour éviter l'envasement et le ravinement.
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 33
II.6.3. Procédés de production
Par définition, l’opération minière est une succession d’actions ou d’activité qu’il faut
exécuter dans un ordre plus ou moins défini pour réaliser des travaux donnés. Dans tous les
travaux miniers, il y a toujours des successions d’opération comme l’abattage, le transport,
le concassage et la vente. Le diagramme ci-dessous schématise les différentes étapes des
travaux à effectuer
Figure 9 : SCHEMA GENERAL DU PROCEDE DE PRODUCTION
II.7 Matériels utilisés
II.7.1 Exploitation artisanal
Les matériels qu’ils utilisent varient suivant les substances à produire, comme les
burins et les barres à mines pour détacher les gros blocs et ajuster les moellons, les
marteaux et les massues pour faire des gravillons, les pelles pour les ramasser, et les
Chargement pour vente
Stockage en silo
criblage secondaire
Criblage primaire
Concassage primaire
Chargement des blocs et transport vers le poste de concassage
Abattage et fragmentation des blocs
Préparation des gradins de forage
Découverture
Chargement
des blocs
Ouvriers
Moellon ou pavé
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 34
soubiques, les paniers et les « gamanta » pour les rassembler et le bouloir pour forêt les
trous de mine, des camoins de capacité environ 5 m3 ,…
Figure 10 : LES MATERIELS D’EXPLOITATION ARTISANAL
II.7.2 Exploitation industrielle :
Les matériels qu’ils utilisent sont très nombreux, comme les explosif, les perforatrices, le
brise roche, les matériels de transport, le concasseur….
LES ENGINS MINIERS
ENGINS MINIERS
MACHINE D’EXTRACTION
FOREUSE BRISE ROCHE
MACHINE DE TRAITEMENT
UNITE DE CONCASSAGE
STOCKAGE
ENGIN DE CHARGEMENT
ET TRANSPORT
CHARGEUSE CAMION DE TRANSPORT
Mémoire de fin d’études
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Exemple de synoptique de l’installation traitement :
Figure 11 : SYNOPTIQUE DE L’INSTALLATION TRAITEMENT
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 36
II.8 Substances Explosives et Détonantes ou SED [5], [16], [22], [24], [25]
II 8 1 Définition :
Un explosif est un corps ou composé chimique susceptible de subir sous l’effet d’une
excitation appropriée, une transformation très rapide exothermique et dégageant une très
grande quantité de gaz.
II 8 2 Caractéristiques
Les caractéristiques les plus couramment considérés pour les explosifs sont :
Puissance:
Suivant qu’un explosif est plus ou moins brisant, le choc produit est plus ou moins brutal et
les matériaux plus ou moins brisés. Difficile à chiffrer elle dépend:
- de la force de l’explosif (CUP)
- de sa densité
- de la vitesse de détonation laquelle est augmentée par le bourrage
Densité:
La densité d’un explosif est le rapport de la masse d’un volume donné de cet explosif à celle
du même volume d’eau. Les densités varient entre 0,8(nitrate fioul) à 1,5 pour les
dynamites les plus denses.
La densité influe beaucoup sur le comportement explosif du produit (vitesse de détonation,
énergie volumique.) Elle entre dans le calcul des charges
Vitesse de détonation :
La vitesse de détonation d’un explosif varie avec l’âge et les diamètres des cartouches et
surtout avec la puissance d’amorçage. Les dynamites ont deux régimes de détonation:
Lent : entre 1500 à2000m/s
Rapide : entre 7000 à 8000 m/s
Sensibilités
- Sensibilité à l’amorce
Tous les explosifs sont sensibles à 2g de fulminate de mercure ou à un amorçage équivalent
(ce qui fait que dans les détonateurs on met 2g de fulminate de mercure).
En général, en carrière les amorçages sont effectués avec un détonateur de o, 8g de
penthrite
Plus l’explosif n’est sensible, le besoin en énergie pour l’amorcer est faible
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 37
- Sensibilité à l’onde explosive
Elle se traduit par le CSE (Coefficient de Self - Excitation)
Le CSE d’un explosif est la distance, exprimée en centimètre, qui assure, avec la
probabilité1/2, la transmission de la détonation entre deux cartouches de 30mm de
diamètre. Le CSE est donné par des cartouches de 50g ou de 100g
La valeur du CSE peut varier de 0(nitrate fuel) à 10 cm (dynamites sensibles)
- Sensibilité au choc
Tout explosif peut détoner sous l’effet d’un choc mécanique suffisant.
On traduit cette sensibilité par la force qui provoquerait l’explosion de l’explosif avec une
probabilité1/2.
Ex:0,70 kg/m pour la dynamite ,30 kg/m pour l’explosif nitraté N.C
Si l’on traduit en énergie la sensibilité au choc des dynamites est supérieure ou égale à 5 J et
celles des émulsions de 200J.
En général les dynamites sont sensibles au choc.
- Sensibilité au feu
Très variable d’un explosif à l’autre:
- moindre pour les explosifs nitratés
- très sensible pour les explosifs chloratés (contenant de nitroglycérine)
- Résistance à l’eau
La résistance à l’eau dépend de sa teneur en sels solubles. Plus la composante en contient
beaucoup elle est moins résistante.
II 8 3 Les différents types et principaux explosifs industriels
Un explosif peut être détonant (ou brisant) dont l’amorçage exige une onde de choc violente
(détonateur, cordeau détonant, …) ou déflagrant (ou lents dont l’amorçage est très sensible :
une flamme ou étincelle les rend dangereux et ne sont utilisés que rarement) Nous ne
considérons ici que les explosifs détonants car ils sont plus sécurisants et les plus utilisés en
exploitation de carrières, mines et les chantiers du BTP.
Les dynamites
Composé de plus de 10% de Nitroglycérine. Ils sont toujours encartouchés .Les
dynamites les plus utilisés sont :
- les dynamite plastique appelée aussi gomme : entre 20 et 40% de nitroglycérine et du
dinitrotoluène qui leur confère leur consistance plastique,
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 38
- les dynamites pulvérulentes contiennent 12 à 30% de nitroglycérine, sans
dinitrotoluène.
Parmi les dynamites utilisées à Madagascar on peut citer :
- les Gommes F15, et F19 fabriqués par Nobel ou le Titadyn
- Les Dynaroc 7, Dynaroc 5.000 de Nitro-Bickford
Vitesse de détonation : 5000 à 6000m/s
Remarque : Les dynamites sont particulièrement sensibles aux chocs, aux frottements, à la
chaleur ou au froid et au vieillissement.
Les gels et bouillies
Ce sont des produits contenant au moins 10% d’eau sans nitroglycérine mais
fabriqués avec du mélange de sels comburants (Nitrates organiques ou
d’ammonium)comme les Nitrates minéraux dissous dans de l’eau et de combustible soluble
dans l’eau (sucre-glycol-aluminium).Ils sont appelés gels quand on les utilise en cartouche et
bouillies quand ils sont en vrac
Les gels ont une faible vitesse de détonation : 3000m/s
Comme exemple nous citons le Powergel E900
Les émulsions
Ce sont des explosifs contenant des émulsifiants sous une matrice d’huile minérale
conditionnés en cartouches ou livrés en vrac sur site.
Les émulsions sont des solutions aqueuses de nitrate d’ammonium (de calcium ou de
sodium) et d’huile minérale émulsifiée.
Exemple :
- Les Emulstar5000, 8000 de Nobel
- Les Iremite 1000, 2500, 4000 de SNPE- Nobel
- Les NITRAM 9, 5 et Explus de Nitro-Bickford
Remarque : Les émulsions sont insensibles à l’eau et peu sensibles aux chocs.
Les explosifs nitrates
- Fulminate de mercure : c’est un sel d’acide fulminique formant des sels détonant
- Les nitrates fiouls : mélanges binaires de nitrate d’ammonium (94%) et de fioul (6%)
Ex : D7 fuel de Nitro-Bicford ou l’Anfotite1 de SNPE-Nobel; parfois ils sont dopés à la poudre
d’aluminium comme le Nitral de Nitro-Bicford (photo ci-contre) ou la N135 de Nobel
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 39
Remarque: Les nitrates fiouls ont une tenue à l'eau nulle. Le nitrate est très soluble dans
l’eau. Leur utilisation dans un milieu humide nécessite l’emploi de gaine plastique souple ou
semi-rigide antistatique.
Le ciment expansif
C’est un éclateur non explosif et se présente sous forme de ciment à mélanger par malaxage
avec de l’eau propre suivant le dosage marqué sur le seau accompagnant le produit. On
l’utilise surtout pour la destruction des roches et des bétons qui nécessitent une sécurité vis
à vis de l’environnement.
II 8 4 Les accessoires de tire
Les artifices de tir (ou artifice de mise à feu) sont les moyens pour faire exploser les
explosifs. Ces artifices sont : la mèche lente, les détonateurs ordinaires, les détonateurs
électriques, le détonateur non électrique ou nonel, les détonateurs électroniques et les
cordeaux détonants.
La mèche lente
La mèche lente ou mèche de sûreté comprend essentiellement un cordon central de poudre,
contenu dans une gaine constituée de plusieurs couches de textile imperméabilisé.
Certaines variétés comportent également un revêtement extérieur en chlorure de vinyle.
En général la combustion de la mèche lente se fait à une vitesse de 1 mètre en 90 secondes.
Si V inférieure à 82sec/m ou V supérieure à 90sec/m la mèche standard ne doit pas être
utilisée.
Les détonateurs
C’est un produit explosif permettant d’amorcer ou de transmettre une inflammation ou une
détonation à la charge explosive à proprement parler Il provoque une onde de détonation
pour dégager un maximum d’énergie à l’explosif lors du sautage. Ils servent à transmettre
l’excitation nécessaire à l’explosion de la charge explosive.
LES DIFFERENTS TYPES DE DETONATEURS
LE DETONATEUR NON ELECTRIQUE OU NONEL
LE DETONATEUR ELECTRONIQUE
LES DETONATEURS ELECTRIQUES
Les détonateurs électriques Haute Intensité (H. I)
Le détonateur électrique Moyenne Intensité (M.I)
Le détonateur électrique Basse Intensité (B.I)
LE DETONATEUR ORDINAIRE
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 40
REMARQUE : Les détonateurs électriques peuvent être soient instantanée ou à retard (25 ms ) :
Les détonateurs instantanés explosent immédiatement des qu’ils sont parcourus par le courant
les détonateurs à micro retard et à retard ordinaire
II 8 5 Matériels de contrôle de tir
Ces sont les matériels nécessaires pour effectuer un tir. Ces matériels sont utilisés dans le
but de vérifier les paramètres de tir pour l’obtention des résultats désirables : granulométrie
voulue, vibration et niveaux sonores minimum, sans beaucoup des nuisances.
Quelque exemple :
Les sismographes
Ce sont des enregistreurs qu’on peut utiliser pour la mesure de vibration lors du tir de mine
sur carrière ou sur chantier. Les sismographes NOMIS, rapides et faciles à mettre en œuvre,
disposent des vitesses maximales, des fréquences ainsi que du signal complet pour un
éventuel traitement ultérieur. Leurs vastes gammes de mesures leur permettent d’être
utilisés quelques soient les exigences de contrôle et en particuliers de l’environnement.
Avec cet appareil, on peut mesurer les vibrations liées au tir de mine :(Carrières Travaux
manual for mining and processing of non-metallic minerals – Version 2.0 »
cAP 42, Fifth Edition, Volume I Chapter 11: Mineral Products Industry, Point 11.19.2 «
Crushed Stone Processing and Pulverized Mineral Processing » - Pour les concasseurs
primaires et secondaires, utilisation du facteur d’émission de concasseur tertiaire comme
limite supérieure.
dAP 42, Fourth Edition, Chapter 8, point 8.19.1 “Sand and gravel processing”. Pour
l’estimation de la surface, il faut tenir uniquement de la surface au sol des stocks extérieurs.
Il ne faut également tenir compte que des jours où il n’a pas plu.
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 100
Emissions liées aux engins :
A défaut de mesures sur les engins en place ou venant du constructeur, les facteurs
d’émission ci-dessous peuvent être utilisés :
Source: National Pollutant Inventory – Environment Australia – « Emission Estimation
technique manual for mining and processing of non-metallic minerals – Version 2.0 »
II.2. Mesures envisagées pour réduire les effets de l’exploitation des carrières [4] , [8],
[10], [13], [31]
Les risques engendrés par l’activité resteront limités et seront liés aux émissions
sonores et de poussières. La population susceptible d’être affectée habite principalement
les premières habitations au voisinage, les principales mesures suggérer sont :
II.2.1 Mesures envisagées pour réduire les effets de Bruit
Un bruit de l’ordre de 130 dB est fortement ressenti par l’homme et par des nombreuses
espèces animales. Ceci nous incite de rechercher des mesures à prendre pour réduire les
bruits lors d’un tir Les mesures prises pour limiter les nuisances seront suggérer :
Respect des horaires d’activité (du lundi au vendredi).
Vérification régulière des installations et des engins mobiles.
Remplacement de l’avertisseur de recul (Bip de recul) par un avertisseur de
type cri du Lynx, si besoin est le niveau sonore émis sera contrôlé par des
mesures ponctuelles. Il est prévu une campagne de mesure à l’obtention de
l’autorisation. Puis, des campagnes de mesures seront conduites au début des
différentes phases quinquennales.
installation d’un bardage autour d’une installation de traitement fixe
mise en place de merlons végétalisés aux alentours du site ;
déplacement des installations de traitement vers le fond de l’excavation.
Certains matériels sont également moins producteurs de bruits et peuvent être
utilisé préférentiellement. C’est le cas par exemple des grilles de cribles en
polymères
kg/1000L fuel CO SOx NOx COV
Dumper 14,73 34,29 34,29 1,58
Mémoire de fin d’études
RAVONJISON Hasina Angelo Page 101
Réduction ou limitation de la quantité d’explosif à mettre en œuvre, le respect de
paramètre de tir, le respect de la séquence de tir, et surtout sur l’exploitation
générale
Bonne orientation du site d’exploitation par rapport aux habitations.
Création des merlons de terre : en face de l’exploitation, le long de la piste,
près des habitations
Utilisation des barrières naturelles (colline, forêt,…) ou artificielles (bâtiment, stock
des matériaux
Utilisation des grilles en caoutchoucs qui peuvent offrir une diminution des
niveaux sonores
Utilisation des engins homologués
Choix de cheminement des engins de transport en évitant les passages près des
zones d’habitation et des zones sensibles
mis en place d’un calendrier de tir pour éviter l’effet de surprise au sein des
riverains
Utilisation des matériels bruyant seulement le jour
l’ usage de tous appareils de communication par voie acoustique (sirène,
avertisseurs, haut-parleur, …) gênant pour le voisinage est interdit, sauf si emploi
est exceptionnel et réservé à la prévention ou au signalement d’incidents
graves ou d’accidents.
II.2.2 Mesures envisagées pour réduire les effets de Poussières
Les principales mesures de réduction des émissions de poussières suggérer seront :
Pulvérisation d’eau sur les points d’émission de l’installation de traitement.
Installation d’un nettoyeur de roues pour les camions sortant de la carrière.
Limitation de la vitesse sur les pistes. (Exemple 30 km)
Porter des masques anti poussières
Porter des lunettes de sécurité
Utiliser des dépoussiéreurs
Faire arrosage périodique des pistes en temps secs
Mettre en place des merlons végétalisés dès le début des travaux
Capoter des installations de fragmentation
Mémoire de fin d’études
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Respecter le temps de disparition des poussières c'est-à-dire mettre en garde
les employés et la population de ne pas se rapprocher du lieu de travail qu’après le
dépôt des poussières.
Capter des poussières : l’opération de captage des poussières doit être
automatique durant l’intégralité du forage, y compris l’amorçage de trou. Les
poussières captées doivent être évacuées sans libérer dans l’atmosphère
Remettre en circulation : si l’air aspiré lors du captage des poussières , est remis en
circulation, après filtration, dans une zone où il est susceptible d’être inhalée,
le filtre utilisé doit être particulièrement efficace pour les particules de diamètre d
<5µm
Le machinisme ne doit pas forer sans que le dispositif de captage des
poussières ne fonctionne
II.2 .3 Mesures envisagées pour réduire les effets des Vibrations et des projections
Les tirs de mines seront effectués par une société spécialisée dans les techniques de
minage. L’emploi de microretard et une charge unitaire adaptée permettront de maîtriser
les vitesses particulaires associées aux tirs de mines et de respecter les seuils
réglementaires en vigueur. Les tirs de mine seront organisés pendant les jours ouvrables lors
des heures d’ouverture de la carrière. La sécurité sera assurée par le mineur boutefeu
avec l’assistance du personnel de la carrière. Avant chaque tir, il définira la zone de
danger et en assurera l’interdiction d’accès (après vérification de l’absence d’individu). Un
premier signal sonore sera émis pour annoncer le tir puis un second après opération lorsque
tout danger sera écarté. Afin d’assurer un suivi du niveau des vibrations et de la conformité à
la réglementation, des mesures seront réalisées régulièrement au niveau des
habitations les plus proches (ou en cas de problèmes constatés par ses habitants).
Pour limiter ou réduire les effets de vibrations quelque mesure sera suggérer :
Les ouvriers doivent porter des protèges oreilles et de gants (utilisation des
marteaux perforateurs), des casques antibruit au besoin.
Lors de l’opération de chargement ; on doit éviter le surplus des charges dans les
trous afin de diminuer la vibration.
L’exploitant doit s’assurer que le point de refuge lors de l’exécution de tir est loin de
lieu d’explosion
Mémoire de fin d’études
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L’installation doit être construite, équipée et exploitée de façon que son
fonctionnement ne puisse être à l’origine de bruits ou vibrations mécaniques
susceptibles de compromettre la santé ou la sécurité du voisinage ou de constituer
une nuisance pour celui-ci.
Les véhicules de transport, les matériels de manutention et les engins de
chantier (les marteaux pneumatiques, les compresseurs, les batteuses de
pieux, les concasseurs ….), et tout autre matériel bruyant constituant des
sources de nuisances importantes utilisés à l’intérieur de l’établissement, doivent
être conformes aux dispositions en vigueur les concernant en matière de limitation
de leurs émissions sonores. En particulier, les engins de chantier doivent être
conformes à un type homologué. Et que les silencieux de ces machineries soient
toujours en bon état.
Le front d’abattage doit s’orienter vers le côté exempt d’être vivant à proximité
Le chef de chantier doit vérifier tous les paramètres paramètre du tir avant
toute opération d’abattage en les respectant
L’opération de tir doit se réaliser de façon à ce que les fronts de tir ne soient à jamais
tournés vers la partie habitée pour réduire les nuisances.
L’exploitant réalisera des mesures de vibrations sur le site et / ou au niveau de
l’habitation la plus proche lors des premiers tirs de mines. Ces mesures
permettront de vérifier et de valider le plan de tirs en ce qui concerne les normes de
vibrations imposées
On doit limiter le nombre de trou et de la charge
Enfin, concernant les projections, l’implantation de forages et le choix de l’explosif seront
réalisés de manière à mettre à profit les plans de discontinuités du gisement. Cela permet
une meilleure efficacité du tir et donc une réduction des projections rocheuses non
contrôlées liées aux zones de moindre résistance. De plus, l’utilisation de microretard
aura pour effet de réduire le risque de projections
II. 3. Proposition des normes
Exploitant industriel le
II. 3. 1. Pour la sécurité publique, il est obligatoire pour l’exploitant de :
mettre un panneau sur le lieu prévenant la présence de la carrière.
Mémoire de fin d’études
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mettre un panneau à l’entrée pour interdire l’accès au site à toute personne
étrangère
place une clôture du périmètre de l’extension et panneautage « «attention Tirs de
mines »
affichage du plan de circulation à l’entrée
placer des panneaux de limitation de vitesse
surveillance de l’accès et des abords du site avant les tirs de mines, pour en interdire
l’approche
identification du parking réservé aux visiteurs
mise en place d’un merlon de protection anti chute autour du bac de décantation et
panneau de signalisation du risque de noyade
II. 3. 2. Equipements de protection individuelle :
Le personnel disposera sur le site des équipements de protection individuelle suivants :
- casque,
- vêtements de travail,
- gants, lunettes, chaussures de sécurité, protection auditive, masques anti-
poussières,
- vêtements de protection contre les intempéries,
- harnais de sécurité, ceintures et longes.
- trousses de pharmacie pour les soins de première urgence
- téléphones
II. 3. 3. hygiène du personnel
Les installations mises à la disposition du personnel sont conformes aux dispositions du Code
du Travail dans les divers domaines de l'aération, du chauffage, de l'éclairage, des vestiaires
et des locaux sanitaires.
Le personnel dispose :
D’un local cantine,
D’un local vestiaire,
De sanitaires,
D’un approvisionnement en eau potable.
Mémoire de fin d’études
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II. 3. 4. Les engins, les matériels de traitement et circulation des engins:
Tout véhicule de transport (par exemple : dumper) ou de manutention (par exemple :
chariot élévateur), sont destinés à une utilisation hors voie publique sauf si il a
reçu l'autorisation pour être principalement utilisé sur la voie publique, sur
lequel est installé un moteur à combustion interne ;
Etablissement d’un dossier de prescriptions définissant, entre autres, les règles
de circulation,
Etablissement d’un plan de circulation
Vérification et entretien périodique des engins
Dispositifs techniques de sécurité sur les engins (avertisseur de recul, direction de
secours…)
les matériels utilisés sont des matériels homologués (concasseur,…)
II. 3. 5. L’exploitant
Dossier technique
Dès sa première déclaration, l’exploitant remettra à l’Autorité compétente un
dossier technique contenant :
- une description du site d’exploitation et des zones effectivement exploitées,
- une description de l’installation par flow-sheet et des sources de rejets dans
l’air,
- les paramètres de calcul des émissions : variables d’activité, facteurs
d’émission et facteurs d’abattement éventuels,
- un schéma hydrogéologique avec une description des rejets aux entrée(s) et
sortie(s) d’eau,
- un plan d’échantillonnage des polluants contenus dans l’eau et de
mesure des flux annuels,
- Une liste des transferts de déchets hors du site.
Des rapports devront tenir compte de l’évolution de l’exploitation et des phases
successives de réaménagement qui peuvent se produire au cours de l'exploitation
Les rejets des installations dans l’air, l’eau ou le sol peuvent être déterminés par
mesure, par calcul ou par estimation. (une mesure de contrôle peut n’être
effectuée que tous les 3 ans, en accord avec l’autorité compétente.)
Mémoire de fin d’études
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II. 3. 6. Les poussières inhalables
Le personnel : compatibilité entre empoussiérage et aptitude d’affectation,
fiche individuelle et antécédents d’exposition, mise en place de dossiers de
prescriptions, formation et information du personnel,
Des contrôles et vérifications : les mesures d’empoussiérage doivent être effectuées
au moins une fois tous les 2 ans en période hivernale et estivale,
Des mesures de prévention et de réduction de l’empoussiérage
Le taux d’empoussiérage ne doit pas dépasser le 6 mg/ m3
II. 3. 7. Le bruit
Le bruit ne doivent pas déplacer Les valeurs limitent d’exposition :
Valeur limite d’exposition (VLE) en tenant compte des PICB
Exposition moyenne (Lex, 8h) (Niveau d'exposition quotidienne au bruit)
87 dB(A)
Niveau de crête (Lp,c) 140 dB(C)
II. 3. 8 La vibration :
les PPV ne doit pas dépasser les limites suivant :
vibration pulsionnel :
Type de structure Vitesse limite (cm /s)
Structures antiques 0,2
Structures résidentielles 0,5
Structures à usage commercial 1
Usines, structures en béton armé 1,0 – 4
Vibration continue :
Niveau d’exposition
Valeurs limites d’exposition Exposition journalière aux vibrations mécaniques, rapportée à une période de référence de 8h : - 0,5m/s2 pour les vibrations aux mains et bras - 1,15 m/s2 pour les vibrations à l’ensemble du corps
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II. 3. 9 Dépôt de substances explosives ou détonantes
Dépôt immobile
Mesure contre les coups de foudre : paratonnerre obligatoire pour les dépôts de 1ére et
2éme catégorie
Nature des matériaux de construction :
a) murs : en matériaux légers sauf dérogation. Il faut entendre par « matériaux légers »
les matériaux susceptibles de s’effriter en petits morceaux sous l’effet de l’explosion
(brique creuses, béton cellulaire, carreaux de plâtre etc…)
b) ferme : de préférence métallique
c) toiture : doit être étanche et à l’épreuve des mauvais temps
Protection contre la chaleur : aération des évents fermés par une toile métallique ou
toute autre disposition ; double plafond en fibrociment ou en matériaux calorifuge ;
véranda
protection contre l’humidité du sol : sol cimenté ou bétonné chantier en ciment armé
merlon : le merlon est une terre continue, dépassant d’un au moins le sommet du tas
d’explosifs entreposé. sa largeur au sommet doit être supérieure à 50 centimètres, et
la côte du somment du tas d’explosifs entreposé supérieur à un mètre. La pente du
talus intérieur du merlon est aussi raide que possible et son pied est à une distance
du soubassement du bâtiment comprise entre un mètre et deux mètres (le merlon
est obligatoire sauf dérogation)
clôture défensive :
o si le dépôt est merlonné : la clôture doit être à un mètre au moins du pied
extérieur du merlon
o Si le dépôt n’est pas merlonné : la clôture doit être à 5 mètre au moins pour
les dépôts de 1ère et 2ème catégorie et 3 mètre au moins pour les dépôts de
3ème catégorie
NB : la clôture est obligatoire sauf si le dépôt se trouve dans une enceint entourée d’une
clôture efficace
distance de sécurité :
La distance de sécurité est en fonction de la quantité d’explosif entreposé :
D1 ET D3 : Ces colonnes sont omises ici parce qu’elles s’appliquent surtout aux fabrique
Mémoire de fin d’études
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D2 : Distance entre deux dépôts lorsqu’il y a un merlon efficace entre eux
D4 : Distance entre le dépôt et une route très fréquentée (de 20 à 500 véhicules par
jour) provinciales numérotées ne sont pas des routes très fréquentées
D5 : Distance entre le dépôt et la plupart des routes ,des autoroutes (de 500 à5
000 véhicules par jour) ; une distance minimale de 180 m est obligatoire
D6 : Distance entre dépôt sans merlon
D7 : Distance entre le dépôt et les immeubles habités ; une distance minimale 270 m
est obligatoire lorsqu’un immeuble peut accueillir 20 personnes au maximum ; la distance
minimale passe à 400 m lorsqu’un immeuble peut abriter plus de 20 personnes
D8 : Distance entre le dépôt et toute construction vulnérable ; on entend par
construction vulnérable les gratte-ciel, les écoles, les hôpitaux, etc. ; la distance minimale
obligatoire est de 400 m
Le tableau suivant résume les valeurs de la distance d’entreposage en fonction de la
quantité d‘explosif
Mémoire de fin d’études
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Tableau 20 : LES VALEURS DE LA DISTANCE DES DEPOTS EN FONCTION DE LA QUANTITE D’EXPLOSIF
ANNEXE I : PLAN DE MESURES DE PROTECTION ENVIRONNEMENTALE POUR LES ACTIVITES
D’EXPLOITATION DES CARRIERES ........................................................................................................II
ANNEXE II : Permis d’extraction temporaire : ..................................................................................... VIII
ANNEXE III ............................................................................................................................................IX
ANNEXE IV : ..........................................................................................................................................IX
ANNEXE V : Fangatahana fanohizana hitrandraka vato .......................................................................... X
ANNEXE VI : fiche de contrôle des stocks des SED .................................................................................XI
Nombre de pages : 115
Nombre de figures : 21
Nombres de tableaux : 20
Nombre d’annexes : 06
RESUME
La production de substance des carrières prend une très grande place dans la vie des
gens. Elle est essentielle au développement d’un pays or à Madagascar, les normes sur
l’exploitation des carrières n’existe pas encore ; c’est pour cela que cette étude a été
faite pour nous permettre de proposer notre propre normes dans le but de protéger
l’environnement pour accéder au développement durable de notre pays
ABSTRACT
The quarry’s substance production is very important in the life of people. It is also
necessary to develop a country. But the norm to exploit it do not yet exist in Madagascar,
that way we did this Study to propose some norms, so we could at the same time protect
the environment and to reach the durable development.