Applications de la mécanique des roches aux travaux d'ingénierie. Propriétés des roches. Essais en laboratoire. Mécanismes de déformation et de rupture. Critères de rupture et modèles constitutifs. Propriétés des massifs rocheux. Résistance en cisaillement des discontinuités géologiques et des massifs rocheux fragmentés. Modèles d'extrapolation des résultats d'essais en laboratoire aux massifs rocheux. Instabilités des excavations souterraines par excès de contraintes. Stabilité à court terme et à long terme. Soutènement naturel et artificiel.
Instrumentation. Remaniement des échantillons. Dispersion des résultats. Investigation de sites. Essais en place. Pressions de terrains : techniques de mesure, choix des techniques, modèles de calcul des contraintes. Relevés structuraux : orientation préférentielle, dispersion, écart. Instabilités structurales : analyses de stabilité par projection stéréographique, talus, souterrains. Pressions hydrauliques. Conduites forcées. Fondations. Modélisation numérique.
Principes et équations des écoulements souterrains. Problèmes divers d'ingénierie reliés aux eaux souterraines. Essais de perméabilité en laboratoire. Importance des standards et lacunes des standards. Anisotropie. Réseaux d'écoulements. Modélisation numérique des écoulements saturés et des écoulements non saturés. Différences entre convergence numérique et convergence mathématique. Vérification de la convergence mathématique. Essais de perméabilité in situ dans des tubages battus, des piézomètres, ou entre obturateurs. Transport, diffusion et mécanismes physico-chimiques de migration des contaminants. Détermination des caractéristiques hydrogéologiques en place. Essais de pompage. Écoulement en milieux fissurés. Assèchement des excavations. 
Problématique de gestion des rejets miniers. Processus de formation du drainage minier acide (DMA). Techniques de prédictions du DMA. Modélisation géochimique du DMA. Mouvements de l'eau et des gaz. Méthodes de contrôle du DMA. Couvertures en eau, couvertures multicouches. Traitement biologique passif du DMA. Étude de cas.

The objectives of this course are to present the main environmental problem in the mining industry, acid mine drainage (AMD), and to evaluate the different techniques that are available for reclaiming AMD-generating mine sites.

By the end of this course, the student will have the knowledge required to critically analyze the following points:

  • The mode of production of acid mine drainage (AMD);
  • Methods for the prediction of acid mine drainage;
  • The fundamental mechanisms for controlling the movement of fluids (water and gas) in permeable materials (soils and mine wastes);
  • The basic knowledge required to construct reclamation covers for acid-generating mine wastes.

The knowledge gained by the students in this course will allow them to select the most appropriate and practical solutions to complex environmental problems related to mine waste management. 

Transfert de chaleur en milieux poreux et fracturé, saturé et non saturé, avec et sans advection. Traçage thermique et mesures de terrain et de laboratoire en géothermie. Méthodes avancées d'interprétation des essais de réponse thermique. Conception des systèmes géothermiques utilisant des boucles ouvertes, des puits à colonne, des boucles fermées horizontales ou des piliers et fondations énergétiques. Interférence thermique et hydraulique. Efficacité énergétique, coûts de construction et optimisation financière. Modélisation couplée des processus thermique et hydraulique dans un champ géothermique. Stockage thermique souterrain. Utilisation des échangeurs géothermiques et des thermosiphons pour le refroidissement des pergélisols, des haldes et parcs à résidus, pour le chauffage des sols et la dégradation des contaminants organiques.
Mesure des propriétés physiques des roches, des minerais et des sols. Appareillage géophysique. Études sur modèles réduits. Exercices d'interprétation.
Méthodes de traitement des données magnétiques et gravimétriques : utilisation de l'analyse spectrale et de l'analyse statistique. Méthodes d'interprétation par modélisation 2D et 3D. Interprétation par inverse généralisée (Marquardt, SVD).
Méthode électrique : résistivité, polarisation provoquée : étude des phénomènes et des principes de cette méthode; méthodes de traitement et d'interprétation des données. Méthodes électromagnétiques : étude des principes des techniques électromagnétiques fréquentielles et transitoires; méthodes de traitement et d'interprétation des données. Applications de ces méthodes aux domaines d'exploration, de recherche de l'eau, de génie et d'environnement.
Principes fondamentaux des ondes sismiques : réflexion et réfraction des ondes planes, ondes de la surface. Sismique réflexion: méthodes d'acquisition, traitement des données, estimation des vitesses RMS sismiques, introduction à l'interprétation, application à l'exploration minérale et pétrolière. Sismique réfraction : estimations des vitesses des roches, inversion 1-D, introduction à la tomographie. Applications à la structure de la croûte, à l'exploration pétrolière, au génie et à l'environnement.
Méthodes de minage en souterrain pouvant utiliser des remblais. Types et caractéristiques des remblais. Rôles et techniques de mise en place des remblais. Drainage et consolidation des remblais. Calculs des contraintes dans un chantier remblayé à l'aide des solutions analytiques et numériques. Estimation des pressions sur les barricades à l'aide des solutions analytiques et numériques. Conception des barricades. Calculs des résistances requises des remblais cimentés exposés latéralement ou horizontalement à la base à l'aide des solutions analytiques et numériques. Recettes et transport de remblais. Évaluation de la quantité nécessaire et du coût associé à la fabrication et au transport des remblais.
  • Responsable du site: Li Li
Transfert de chaleur en milieux poreux et fracturé, saturé et non saturé, avec et sans advection. Traçage thermique et mesures de terrain et de laboratoire en géothermie. Méthodes avancées d'interprétation des essais de réponse thermique. Conception des systèmes géothermiques utilisant des boucles ouvertes, des puits à colonne, des boucles fermées horizontales ou des piliers et fondations énergétiques. Interférence thermique et hydraulique. Efficacité énergétique, coûts de construction et optimisation financière. Modélisation couplée des processus thermique et hydraulique dans un champ géothermique. Stockage thermique souterrain. Utilisation des échangeurs géothermiques et des thermosiphons pour le refroidissement des pergélisols, des haldes et parcs à résidus, pour le chauffage des sols et la dégradation des contaminants organiques.
GML6953C - Plan de cours - A18.pdfGML6953C - Plan de cours - A18.pdf
Origine et propriétés physico-chimiques des principaux contaminants organiques, inorganiques et bactériologiques présents dans les sols et les aquifères. Aspects législatifs des sols et des eaux souterraines contaminés. Identification des récepteurs de l\'eau souterraine et critères applicables. Caractérisation environnementale de type phase I et II. Stratégies et techniques d\'échantillonnage des sols et des eaux souterraines. Modèles conceptuels de migration des contaminants miscibles et immiscibles, denses et légers. Conception et interprétation d\'essai de récupération d\'hydrocarbures en phase flottante en vue de la caractérisation d\'un site. Migration et influence de l\'hétérogénéité d\'un site sur le transport des polluants. Processus d\'atténuation naturelle affectant la qualité des eaux souterraines. Suivi environnemental de la qualité des eaux souterraines.
Types de problèmes à faible profondeur rencontrés dans les sols et le roc en génie, en hydrogéologie et en environnement et transposition en modèles de distribution de propriétés physiques. Relations entre propriétés physiques des matériaux et réponses géophysiques. Techniques géophysiques à haute résolution : microgravimétrie, gradiométrie magnétique, tomographie électrique, méthodes électromagnétiques, sismique réflexion, radar géologique. Principes, réponses et interprétation; résolution spatiale, bruits et profondeur d'investigation. Avantages et limitations de chacune des techniques. Applications et études de cas.
Gestion intégrée des rejets miniers. Conception pour la fermeture. Transport et déposition des rejets de concentrateur et des roches stériles. Rejets densifiés. Couche de contrôle des écoulements pour les haldes à stériles. Co-disposition. Inclusions de roches stériles (IRS). Désulfuration environnementale. Remblayage des chantiers souterrains et conception des barricades en roches stériles. Remblayage des fosses à ciel ouvert et concept de l'enveloppe perméable. Valorisation des rejets miniers dans les routes, digues, bermes, inclusions drainantes et systèmes de recouvrement. Valorisation des rejets miniers hors site. Prise en compte des changements climatiques dans la gestion des rejets. Études de cas.