Tunnels d’accès à la mine

Entre 1 500 et 1 900 mètres d’altitude, dans la région del Libertador General Bernardo O’Higgins (Cordillère des Andes), se trouve le gisement d’El Teniente, la plus grande mine souterraine de cuivre au monde. Le projet pour lequel nous avons été mandaté par Codelco comprend le creusement à l'explosif de 2 tunnels de 9 kilomètres chacun de 65 m² de section moyenne (un pour le transport du personnel et l'autre pour le convoyage du minerai), ainsi que la construction de 2 galeries d'accès intermédiaires de 6 kilomètres au total. Ces tunnels permettent de créer un nouveau niveau dans la mine d’El Teniente, favorisant ainsi son exploitation pendant encore une cinquantaine d’années.

CONTEXTE

À 80 kilomètres au sud de Santiago, le massif des Andes abrite la mine d’El Teniente. C’est l’un des 8 sites de l’entreprise d’État Codelco, qui exploite la première richesse naturelle du Chili : le cuivre. L’exploitation a commencé au début du 20ème siècle par les niveaux supérieurs du gisement, à plus de 2 000 mètres d’altitude. La méthode : un tunnel creusé à flanc de montagne, qui donne accès à la pipa : zone où le minerai brut est concassé dans de vastes cavernes avant d’être acheminé par voie ferrée jusqu’aux installations de traitement. Quand les ressources d’un niveau en exploitation sont épuisées, les galeries sont minées et l’exploitation reprend au niveau inférieur. C’est dans ce contexte qu’ont débuté en octobre 2011 les travaux du projet du nouveau niveau de la mine. En prévision de l’épuisement en 2018 du gisement en exploitation, Codelco a lancé la construction de 2 nouveaux tunnels de 9 kilomètres, l’un pour l’accès du personnel, l’autre pour l’évacuation du minerai.

TECHNIQUE

Les 2 tunnels ainsi que les 2 galeries d’accès intermédiaires ont été creusés à l’explosif. Le diamètre du tunnel Personnel est de 8,3 mètres, et celui du tunnel transporteur de 9,6 mètres. L’entraxe des 2 tunnels est de 40 mètres. Ils sont connectés sur leur portion commune par 14 passages inter-tubes piétons tous les 300 mètres, et par 8 passages inter-tubes routiers tous les 1 500 mètres.
Le nombre d’attaques (de 2 à 6 attaques en fonction de l’avancement), ainsi que la longueur des tunnels (jusqu’à 9 km), nous a imposés la mise en place d’un important système de ventilation.
En outre, le projet comportait d’importants risques de venues d’eau. Ces eaux pouvant avoir un taux d’acidité important (pH=3), nous avons prévu la mise en place d’un système de pompage et de relevage. Des stations de traitement ont été installées à l’entrée des tunnels pour retraiter les eaux avant leur rejet dans la rivière.
Le site de El Teniente dans la Cordillère des Andes est situé dans une formation géologique volcanique. Les formations traversées ont pu être datées du Miocène et du Pliocène et sont traversées par plusieurs failles. Les profils géologiques traversés présentent des contraintes internes élevées, une couverture comprise entre quelques mètres à l’entrée du tunnel jusqu’à plus de 1 000 mètres, et une dureté de la roche (UCS, résistance à la compression) comprise entre 45 MPa et 310 MPa. Enfin, le chantier a dû faire face à des problématiques géotechniques de rockburst sévère (des rupture et projections soudaines de roche due à une libération violente d’énergie accompagnée de secousse sismique).

En période de pleine activité, le chantier a été organisé et équipé pour pouvoir travailler sur 6 fronts d’attaque en parallèle, 24 h/24 et 7 jours/7, nécessitant l’embauche de 800 ouvriers. En tout, le chantier a mobilisé plus de 1 100 intervenants.

IMPACT

Exploitée depuis 1905, la mine d’El Teniente située dans la Cordillère des Andes est la plus grande mine souterraine de cuivre au monde. Cette construction a permis de créer un nouveau niveau d’exploitation. Ce projet d’extension dimensionné pour une durée de vie de 60 ans est destiné à prolonger de 50 ans les capacités du site.
Un partenariat avec l’institut de formation professionnelle national a été organisé pour former les ouvriers chiliens. Pour les tunnels d’El Teniente, 4 modules ont ainsi été mis au point par les experts de VINCI Construction Grands Projets, afin que les ouvriers puissent développer les 4 compétences clés du chantier : la réalisation au Jumbo (foreuse) des trous d’explosif et des ancrages de soutènement, l’application télé-opérée du béton projeté sur la voûte, la mise en place de l’explosif et l’exécution des volées, et enfin le dégagement du marinage par chargeur minier. Ces formations sont positives aussi bien pour le chantier que pour l’amélioration des ouvriers et standards locaux.
Cet ouvrage renforce l’expérience de VINCI Construction Grands Projets en tant qu’acteur des travaux souterrains, comme en témoignent nos références tels que les tunnels ferroviaires d’Hallandsås en Suède, du Liefkenshoek en Belgique ou encore le métro du Caire en Egypte.

Experts du projet

Maître d’ouvrage
Codelco

Maître d’œuvre
Codelco

Chiffres clés

Dates d’exécution
octobre 2011 à septembre 2015

Excavation
1,4 million de m3

Explosifs
2 900 t

Béton
280 000 m3

Témoignage

« Un projet minier de cette ampleur est une première pour VINCI d’un point de vue commercial et opérationnel. El Teniente est sans conteste un chantier phare pour le Groupe dans sa stratégie de développement à l’international et dans des secteurs à fort potentiel comme les mines. »

Yves Chiffoleau, directeur commercial, Soletanche Bachy

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