Taux de découverture : formule, unités et calcul

Taux de découverture = stérile enlevé ÷ minerai récupéré. Une fosse qui déplace 3 millions de tonnes de stérile pour extraire 1 million de tonnes de minerai a un taux de 3, noté le plus souvent 3:1.

Le stérile désigne ici tout ce qui se trouve dans l'excavation et ne part pas à l'usine : les morts-terrains, la roche stérile et les blocs minéralisés situés sous la teneur de coupure. Ce dernier point compte : relevez la teneur de coupure, une partie du minerai devient stérile, et la même fosse affiche un taux plus élevé sans qu'un seul bloc ait bougé.

Le taux s'exprime de deux façons. En mine métallique, les deux termes sont des tonnages : tonnes de stérile par tonne de minerai, sans unité. Dans le charbon et dans beaucoup d'exploitations de minéraux industriels, le stérile est donné en volume en place : mètres cubes par tonne.

Les deux sont liés par la densité du stérile : taux en t/t = taux en m³/t × densité du stérile. Prenez 1 200 000 m³ de stérile et 1 000 000 t de minerai. En volume, le taux est de 1,2 m³/t. Si la roche stérile pèse 2,5 t/m³, cela fait 3 000 000 t de stérile et un taux de 3,0 t/t. Même fosse, même jour, et un chiffre vaut deux fois et demie l'autre : c'est pourquoi un taux de découverture donné sans son unité ne se compare à rien.

Le taux de découverture global est le stérile total rapporté au minerai total de toute la fosse. Il décrit le gisement tel qu'il est conçu ; c'est le chiffre cité dans une étude.

Le taux marginal — ou instantané — est celui d'une seule tranche : le gradin suivant vers le bas, ou le prochain recul du flanc. C'est le stérile que cette tranche découvre rapporté au minerai qu'elle libère, et il augmente normalement avec la profondeur, parce qu'atteindre chaque gradin oblige à repousser les flancs de la fosse.

Le taux limite (d'équilibre) est une limite économique, non une mesure : le taux pour lequel la marge d'une tonne de minerai est entièrement dépensée dans le stérile déplacé pour l'atteindre. Taux limite = (valeur récupérable par tonne de minerai − coût d'extraction et de traitement de cette tonne) ÷ coût de découverture d'une tonne de stérile. Si une tonne de minerai rapporte 25, coûte 8 à extraire et à traiter, et que le stérile coûte 3 la tonne, le taux limite est (25 − 8) ÷ 3 = 5,7 t/t.

La comparaison qui décide de la profondeur d'une fosse oppose le taux marginal au taux limite, pas le taux global. Une fosse peut avoir un taux global confortable et perdre de l'argent sur son dernier gradin.

Dressez le tableau du stérile et du minerai gradin par gradin : deux colonnes en découlent. Le taux du gradin est le taux marginal de ce gradin. Le taux cumulé est tout le stérile jusqu'à ce gradin inclus rapporté à tout le minerai jusqu'à lui — le taux global qu'aurait la fosse si elle s'arrêtait là.

Lues ensemble, elles montrent où la fosse cesse de payer : le taux cumulé bouge lentement, le taux du gradin bouge d'abord. Le gradin à regarder est celui où le taux du gradin franchit le taux limite, quoi que dise la colonne cumulée.

Le stérile et le minerai ne se mesurent pas séparément ; c'est le partage d'un même volume. L'excavation est le volume compris entre le terrain levé et la conception de la fosse. Le minerai est la part d'un modèle de blocs située dans cette excavation et au-dessus de la teneur de coupure, convertie en tonnes avec la densité enregistrée dans le modèle. Le stérile est le reste de l'excavation.

Le taux ne vaut donc que ce que valent trois données : le levé qui fixe la surface d'aujourd'hui, la conception qui fixe la surface finale, et le modèle de blocs qui dit ce qui se trouve entre les deux. Un taux calculé sur la surface de l'an dernier compte du stérile déjà déplacé.

Mélanger les conventions est l'erreur courante : un taux en volume tiré d'un rapport, comparé à un taux en tonnage tiré d'un autre. Utiliser la densité du minerai pour le stérile est l'erreur silencieuse : les deux roches pèsent rarement pareil, et l'écart passe directement dans le chiffre en t/t.

Les volumes foisonnés sont la troisième. Un taux de découverture utilise le volume en place ; les comptages de camions et les levés de verses mesurent le matériau après foisonnement, donc plus grand. Et lorsqu'un gradin ne contient pas de minerai, son taux est indéfini, non pas nul — un zéro se lirait comme un gradin sans stérile.

Le module de modèle de blocs de STREAM donne le taux de découverture dans le plan de gradins. Il croise un modèle de blocs importé avec le terrain levé et la conception de la fosse et fournit, pour chaque gradin, le tonnage de minerai, le stérile et le taux, avec le minerai cumulé et le taux cumulé à côté. L'unité est choisie explicitement — t/t ou m³/t — et imprimée à côté de chaque chiffre ; tant qu'elle n'est pas choisie, aucun taux n'est écrit.

Le tonnage de stérile utilise la densité de stérile définie dans la conception, non celle des blocs de minerai, et un taux en tonnage reste vide tant que la densité du stérile n'est pas renseignée, au lieu d'être rempli par une hypothèse. STREAM ne calcule pas de taux limite et n'optimise pas le contour de la fosse ; il rapporte le taux de la fosse que vous avez conçue.