25 juin 2025

Les pompes d’assèchement sont donc primordiales pour gérer l’infiltration incessante d’eau. Toutefois, les pompes d’assèchement doivent surmonter un grand nombre de défis, et notamment l’eau dont la teneur en matériaux corrosifs et abrasifs est élevée, le travail à distance dans des environnements confinés et les exigences extrêmes en matière de charge et de débit. Ces pompes doivent présenter certains critères essentiels pour fonctionner de manière constante et performante au fil du temps.

1. Robustesse de la pompe

Les pompes d’assèchement doivent résister aux conditions abrasives et difficiles propres à l’environnement minier. Leur conception physique doit être suffisamment robuste pour résister aux sollicitations d’une mine opérationnelle. Le choix des matériaux de construction de la pompe est également primordial. Les matériaux ultra-résistants à l’usure prolongent la durée de vie de la pompe et maintiennent ses performances en présence de particules abrasives. Des matériaux anti-corrosion sont nécessaires pour résister aux environnements chimiquement agressifs propres à certaines exploitations minières.

2. Performances de la pompe

Avec le développement de la mine, les exigences en matière d’assèchement vont changer. Au début, il est possible que les niveaux d’eau soient assez faibles, mais au fur et à mesure que les excavations s’approfondissent, les exigences imposées à la pompe augmentent sensiblement. Il faut donc que les pompes d’assèchement soient capables de soulever des volumes d’eau croissants à des hauteurs toujours plus élevées, ce qui nécessite une hauteur d’élévation importante et des débits élevés.

3. Facilité d'entretien

Dans les applications critiques en termes de sécurité comme l’assèchement, la réduction des temps d’arrêt des équipements vitaux est une priorité absolue. Il est donc important de pouvoir entretenir et réparer facilement la pompe. L’accessibilité aux pièces d’usure pour l’inspection et le remplacement de routine, et la nécessité ou non d’outils spéciaux, sont des considérations essentielles. La complexité est également une considération importante : le démontage des sections de la pompe pour remplacer les joints, les transmissions ou les lubrifiants dans un espace très réduit et avec un faible éclairage n’est pas idéal, puisque cela comporte un risque de perdre les composants ou de mal les monter. Il est également souhaitable que les pièces d’usure soient réglables, puisque cela permettra de récupérer les performances et de prolonger les intervalles d’entretien.

4. Facilité de déploiement

Comme les niveaux d’eau peuvent augmenter rapidement, il faut que les pompes d’assèchement soient portables et faciles à déployer. Les dimensions physiques et le poids de la pompe, en particulier dans des conditions confinées qui empêchent une manipulation normale, sont des facteurs importants. En outre, les pompes submersibles électriques nécessitent des câbles d’alimentation et, dans certains cas, des panneaux de démarrage et de protection du moteur. Ceux-ci peuvent compliquer le déplacement d’une pompe dans des espaces confinés, c’est pourquoi il faut également prendre en compte leur conception et leur portabilité.

5. Efficacité globale de la pompe

Les mines sont souvent situées dans des zones éloignées ne disposant pas d’une alimentation électrique permanente. Les pompes d’assèchement doivent donc garantir des performances optimales au fil du temps sans être trop gourmandes en puissance. Au début, il peut y avoir très peu d’eau, mais au fur et à mesure que la mine s’approfondira, les besoins en déplacement d’eau augmenteront. Par ailleurs, l’eau devient plus sale, plus acide et plus visqueuse. Le système hydraulique de la pompe doit répondre à la plage de volumes et de hauteurs de levage qui se présente au cours de la durée de vie opérationnelle de la mine sans pour autant compromettre l’efficacité énergétique. De même, les pompes d’assèchement ne doivent pas générer de pics de puissance susceptibles de compromettre les performances d’autres équipements.

Toutes ces techniques ont été appliquées dans le cadre de l’évolution des nouvelles pompes d’assèchement PAC SH (à très grande hauteur de refoulement) d’Atlas Copco. Ces pompes auto-amorçantes automatiques à usage intensif fonctionnent bien avec tous les fluides. Elles sont équipées de joints de cartouche, qui non seulement prolongent le temps moyen de réparation (MTTR), mais rendent également l’entretien beaucoup plus rapide et plus facile puisqu’il n'y a qu’un seul composant (la cartouche) à remplacer. L’utilisation de courroies à maillons améliore leur facilité d’entretien. Autre caractéristique, le bain d’huile de la garniture mécanique, qui assure une lubrification suffisante et prolonge les capacités de fonctionnement à sec des pompes. 

De nouvelles techniques de conception facilitent également la personnalisation afin de pouvoir adapter plus précisément les pompes à des conditions minières spécifiques. La gamme PAC SH propose plusieurs options de turbine pour optimiser les performances, des mises à niveau des matériaux pour une meilleure résistance à l’usure dans des conditions particulièrement abrasives et plusieurs options de commande pour permettre aux opérateurs miniers d’accéder intégralement aux paramètres de la pompe et du moteur et de les contrôler.

6. Nouvelle conception de pompe

Il n’est pas évident de répondre à tous ces critères, puisque la solution technique à un défi peut entraîner des problèmes ailleurs. Par exemple, on peut utiliser un carter de pompe en métal épais pour améliorer la robustesse, mais cela augmente considérablement le poids et réduit la portabilité de la pompe.

Heureusement, la technologie moderne permet d’optimiser la conception des pompes et de fournir les hauteurs d’élévation et les débits requis pour assurer les opérations d’assèchement. La progression de l’informatique en nuage a considérablement amélioré l’évolutivité des simulations de dynamique numérique des fluides (DNF), permettant des analyses plus étendues et plus complexes. Parallèlement, les avancées en matière d’impression 3D ont révolutionné le prototypage, permettant plus de cycles de développement dans des délais de conception serrés. De plus, les géométries complexes qui étaient auparavant difficiles ou impossibles à mouler il y a dix ans sont désormais réalisables avec une grande fiabilité, grâce à des méthodes de moulage modernes qui intègrent des noyaux et des moules fabriqués à l’aide de la technologie d’impression 3D.

Toutes ces techniques ont été appliquées dans l’évolution des nouvelles pompes d’assèchement PAC SH (à très grande hauteur de refoulement) d’Atlas Copco. Selon le modèle, les pompes d’assèchement PAC SH peuvent atteindre une hauteur de charge maximale de 200 m (656 pi) et des débits allant jusqu’à 1 980 m3/h (8 710 usgpm).

Ces pompes auto-amorçantes automatiques à usage intensif fonctionnent bien avec tous les fluides. Elles sont équipées de joints de cartouche, ce qui réduit non seulement le temps moyen de réparation (MTTR), mais rend également l’entretien beaucoup plus rapide et plus facile puisqu’il n'y a qu’un seul composant (la cartouche) à remplacer. L’utilisation de courroies à maillons améliore leur facilité d’entretien. Autre caractéristique, le bain d’huile de la garniture mécanique, qui assure une lubrification suffisante et étend les capacités de fonctionnement à sec des pompes. Les patins et poutres galvanisés prolongent encore davantage la durée de vie de la gamme PAC SH.

De nouvelles techniques de conception facilitent également la personnalisation afin de pouvoir adapter plus précisément les pompes à des conditions minières spécifiques. La gamme PAC SH propose plusieurs options de turbine pour optimiser les performances, des mises à niveau des matériaux pour une meilleure résistance à l’usure dans des conditions particulièrement abrasives et plusieurs options de commande pour permettre aux opérateurs miniers d’accéder intégralement aux paramètres de la pompe et du moteur et de les contrôler.   

7. Extraction de la meilleure valeur

Pour atteindre des performances optimales, le choix d’une pompe en fonction de ses caractéristiques techniques n’est qu’une partie de l’équation. L’expertise et le soutien du fournisseur sont tout aussi importants. Les pompes d’assèchement doivent fonctionner pendant de longues périodes, il est donc important d’avoir accès aux pièces de rechange et à l’assistance technique pendant toute leur durée de vie. Comme nous l’avons mentionné, les technologies évoluent rapidement et un fournisseur fiable vous tiendra informé des développements et des mises à niveau visant à améliorer encore davantage les performances de la pompe. Il est donc conseillé de vérifier les identifiants du fournisseur de pompes, en s’assurant qu’il a une réputation établie et une forte présence dans tous les territoires dans lesquels vous opérez. Parmi les autres caractéristiques essentielles à prendre en compte chez un fournisseur, citons son engagement en matière de recherche et de développement continus, les conseils pré-vente disponibles, sa capacité à proposer une formation technique et une assistance après-vente, ainsi qu’une assistance en matière de garantie. 

8. Conclusion

Choisir la meilleure pompe d’assèchement n’est pas seulement une dépense d’investissement : c’est une décision stratégique qui peut avoir un impact significatif en termes d’efficacité opérationnelle et de sécurité.  Lors du choix d’une pompe et d’un fournisseur, tenez compte de l’ensemble des besoins, des performances du produit au service après-vente. Le bon choix du partenaire en matière de pompes optimisera non seulement les opérations d’assèchement, mais contribuera également à la réussite globale de votre exploitation minière.