Les émissions de poussières sur les chemins de halage des mines, les conséquences et les racines du problème.

Application of DMS-DS® dust suppressant additive in haul roads and parking area at a Codelco copper mine in Chile

L’article suivant traite de la production de poussière sur les routes minières et de ses conséquences à court et à long terme sur les opérations, la santé et l’environnement. En outre, nous examinerons comment traiter la cause profonde du problème, ce qui permettra de le maîtriser le plus efficacement possible.

Introduction

La protection des travailleurs contre les maladies respiratoires est une question primordiale, surtout lorsqu’il s’agit de tout type de poussière contenant de la silice cristalline alvéolaire. Le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) a classé la silice cristalline alvéolaire comme un cancérogène professionnel potentiel [NIOSH 2002]. Le NIOSH [1991] explique depuis longtemps que la surexposition à la poussière de silice cristalline alvéolaire peut entraîner des problèmes de santé tels que la pneumoconiose, la silicose, la maladie pulmonaire obstructive chronique, la tuberculose, la bronchite chronique, l’emphysème et la maladie rénale chronique. Nombre de ces maladies sont mortelles et peuvent être attribuées directement au lieu de travail, de sorte que s’attaquer à leurs causes et prévenir l’exposition est très bénéfique pour les travailleurs [Haas et Cecala 2015].

Lors de l’extraction et du traitement des minéraux, le minerai extrait subit une série d’opérations de concassage, de broyage, de nettoyage, de séchage et de réduction de la taille des particules du produit lors de sa transformation en un produit commercialisable. Ces opérations mécanisées peuvent générer de grandes quantités de poussière, exposant potentiellement les travailleurs à des niveaux élevés de particules en suspension dans l’air. Par conséquent, les règlements fédéraux sont en place pour aider à protéger les travailleurs en limitant leur exposition à la poussière respirable, tandis que les opérations minières mettent en œuvre des contrôles techniques dans un effort pour réduire la production de poussière et limiter l’exposition des travailleurs.

Émissions de poussières sur les chemins de halage des mines

Des recherches antérieures ont montré que les camions tout-terrain génèrent la majorité des émissions de poussières dans les mines à ciel ouvert, leur contribution étant de 78 à 97 % des émissions totales pour les particules de moins de 10 micromètres (μm) [Cole et Zapert 1995 ; Amponsah-Dacosta et Annegarn 1998 ; Reed et al. 2001]. La forte contribution des émissions de poussières respirables des camions tout-terrain a le potentiel de surexposer le personnel des mines, ce qui est très préoccupant si ces poussières contiennent de la silice cristalline respirable.

Figure 2. Exemples de poussière dans les chemins. A La photo de droite, avec l'encadré rouge délimitant un véhicule de mines légères, montre que le niveau de colmatage qui peut résulter de routes poussiéreuses.
Figure 2. Exemples de poussière dans les chemins. A La photo de droite, avec l'encadré rouge délimitant un véhicule de mines légères, montre que le niveau de colmatage qui peut résulter de routes poussiéreuses.

Les équipements circulent sur les routes pour déplacer les matériaux et le personnel à l’intérieur et à l’extérieur des zones minières. Le réseau d’accès d’une mine à ciel ouvert peut être assez étendu et le potentiel de production de poussière dépend des schémas de circulation, de la qualité de la construction des routes, des contrôles de poussière utilisés et des conditions climatiques sur le site. Une surexposition à la poussière respirable peut se produire pour les opérateurs de l’équipement et les travailleurs à proximité.

La plupart des poussières fugitives sont générées par les forces exercées par les roues sur la surface et les turbulences créées par les véhicules [Moosmüller et al. 2005]. L’augmentation de la vitesse des camions de transport s’accompagne d’une augmentation des turbulences et des émissions de poussières, comme le montre la figure 3 [Thompson et Visser 2001].

ABCDust, en utilisant la méthodologie de l’EPA et des équipements de surveillance référencés, a mesuré dans les hits des émissions de poussières PM10 non contrôlées entre 32 mg/m3 et 100 mg/m3, soit 213-666 fois la norme de qualité de l’air de 150 u/m3. Ces niveaux élevés de poussière ne sont pas seulement un problème de santé, mais aussi un problème de visibilité.

Efficiency level achieved in PM 10 dust suppression at Codelco's DMH copper mine, Chile.
Niveau d'efficacité atteint dans la suppression des poussières PM 10 à la mine de cuivre DMH de Codelco au Chili.

Dans une étude, la réduction de la vitesse des véhicules de 40 à 16 km/h a permis de réduire la génération de particules de poussière < 10 μm d’environ 58 %, et de 42 % lorsque la vitesse a été réduite de 40 à 24 km/h [Watson et al. 1996]. Dans une autre étude, la limitation à 40 km/h de la vitesse sur les routes non pavées a permis de réduire les niveaux de poussière de 44 % [Condessa Environmental 2006]. Si la réduction de la vitesse des véhicules circulant sur les routes d’accès peut être une méthode efficace de contrôle de la poussière, ces actions peuvent avoir un impact sur le taux de production de la mine.

Poussière respirable, mg/m3.

Figure 3. Graph showing a dust profile measured at roadside for a haul truck traveling.
Figure 3 : Graphique montrant la courbe de poussière mesurée sur le bord d'une route d'accès pour un camion tout-terrain en déplacement.

L’utilisation d’additifs suppresseurs de poussière peut aider les entreprises à contrôler les émissions de poussière, à améliorer l’état des routes et à maintenir la productivité sans réduire la vitesse de circulation. ABCDust a mesuré des réductions d’émissions de poussière allant jusqu’à 97 % en utilisant un protocole de contrôle optimisé, tandis que la distance de freinage a été améliorée de 32 à 80 %, tout comme la fréquence de nivellement et de profilage des routes de 90 %.

Après avoir découvert l’exposition des travailleurs, des équipements et des communautés aux particules en suspension dans l’air, ainsi que le risque de visibilité, des mécanismes de contrôle conventionnels peuvent être mis en œuvre pour maîtriser les concentrations présentes dans la zone. Certains processus industriels, comme ceux que l’on trouve dans les mines, peuvent utiliser des mécanismes de contrôle similaires – par exemple, des contrôles techniques, des pratiques de travail et l’utilisation d’équipements de protection individuelle – pour protéger les travailleurs d’une exposition excessive à la poussière. Une façon courante de développer des stratégies de contrôle consiste à utiliser l’approche de la hiérarchie des contrôles, qui a fait ses preuves depuis longtemps (voir figure 3). Dans cette pyramide inversée, plus vous êtes haut sur la pyramide, plus le contrôle est efficace.

Le sommet de la pyramide inversée commence par la méthode la plus efficace pour contrôler le danger. Le niveau d’efficacité attendu associé à cette méthode de contrôle finit par diminuer à mesure que l’on descend dans la pyramide. L’élimination complète du danger du processus ou son remplacement par un matériau présentant un danger moindre sont deux des moyens les plus idéaux pour prévenir la surexposition des travailleurs. Malheureusement, dans le secteur minier, il est peu probable que le risque de poussière puisse être éliminé ou remplacé en raison de la nature de l’industrie. Par conséquent, le contrôle de la poussière commence généralement au niveau du contrôle technique de la pyramide.

Figure 4 : Illustration de l'approche de la hiérarchie des contrôles. Il s'agit d'une méthode bien établie pour diminuer l'exposition des travailleurs aux poussières respirables dans les applications industrielles [adapté de NIOSH 2018a].

Comment agir au sommet de la hiérarchie des contrôles des risques?

Comme nous l’avons vu précédemment, agir au sommet de la pyramide permet de mieux maîtriser les risques. Adoptant cette stratégie d’atténuation des risques pour la santé et les activités professionnelles, ABCDust a développé sa ligne de solutions, Dust Master Systems (DMS®), pour le contrôle des émissions de poussières générées sur les routes de transport de minéraux.

Dust Master Systems (DMS®) | ABCDust

Dust Master Systems (DMS®) offre une large gamme de solutions de pointe pour la suppression et le contrôle des poussières dans de nombreuses industries, telles que l’exploitation minière, la foresterie et la construction. Les produits DMS® se caractérisent par des capacités élevées de suppression des poussières, une amélioration de la stabilisation des sols, des économies d’eau, des distances de freinage réduites et de faibles coûts de maintenance.

Les avantages de Dust Master Systems (DMS®) :

  • Réduction prouvée de 95 à 99 % de la poussière;
  • 80-90% d’économie d’eau;
  • Effets à long terme. Minimise la consommation d’eau;
  • Dilution et applications rapides;
  • Routes non glissantes;
  • PH neutre. Non corrosif pour l’équipement;
  • Applicable à tous les types de sol;
  • Conçu pour le trafic intense des machines lourdes;
  • Produits non-toxiques;
  • Résiste à l’impact de la pluie et de la neige;
  • Sans danger pour l’environnement;
  • Les performances sont mesurées pour s’adapter au mieux aux différentes caractéristiques du trafic, du sol, du climat et de l’eau.

 

Grâce à leurs avantages, les additifs suppresseurs DMS® vous permettent d’agir au sommet de la hiérarchie de contrôle, en maximisant les mesures et les résultats. Outre ses avantages en matière de sécurité, ses caractéristiques permettent de réduire les coûts d’exploitation (réduction de la consommation de carburant, de pneus, d’eau et de l’entretien correctif) et d’augmenter la productivité (vitesses d’exploitation plus élevées, moins d’interférence avec l’entretien des routes, réduction des temps de cycle des camions tout-terrain).

Contactez ABCDust et apprenez-en plus sur la façon dont vous pouvez agir sur les causes profondes des émissions de poussières et assurer la sécurité et l’efficacité opérationnelle des activités minières.