toit

Dans l'exploitation minière souterraine, le toit est la surface supérieure d'un passage, d'une galerie ou d'une chambre d'abattage horizontale, la roche exposée qui forme le plafond. C'est le pendant du plancher ou du mur de base en dessous, et il est essentiel à la sécurité minière car un toit instable menace de s'effondrer sur les travailleurs et l'équipement en dessous. L'état du toit détermine si un support est nécessaire et de quel type: des cadres en bois, des poutres en acier, des boulons ou du béton projeté.

La nature du toit varie considérablement avec la géologie. Dans les mines de charbon, le toit peut être constitué de schiste, de mudstone ou de grès plus résistant selon la veine exploitée. Dans les gisements de minerai métallique, il peut s'agir de granite, de porphyre ou de matériaux fortement fracturés. Un toit compétent, c'est-à-dire un toit en blocs et bien cimenté, peut rester sans support pendant des mois ou des années. Un toit faible, surtout s'il est finement laminé ou saturé d'eau, peut devenir instable en quelques jours, voire quelques heures d'exposition.

Inspection et support

Les mineurs inspectent régulièrement le toit pour détecter des signes de mouvement: nouvelles fissures, fragments tombés (écaillage) ou infiltration d'eau à travers les joints. Ceux-ci avertissent d'une défaillance imminente. Les systèmes de support sont installés de manière proactive plutôt qu'après une défaillance. Des boulons d'ancrage, généralement de 1,5 à 2,4 mètres de long, sont forés dans le toit pour lier les couches entre elles et répartir la charge sur un volume de roche plus large. Du béton projeté (shotcrete) peut être appliqué pour sceller la surface et combler les petites fractures. Dans les mines plus anciennes ou marginales, des cadres en bois ou des cintres en acier sont utilisés, bien que ceux-ci nécessitent plus de main-d'œuvre pour l'installation et l'entretien.

Le terme «back» vient de la perspective du mineur: lorsqu'il fait face à une zone de travail, le «back» est ce qui est littéralement derrière et au-dessus. Il contraste avec le front, la face ou le mur en cours d'exploitation. Dans les mines verticales ou les puits, des termes analogues comme couronne ou mur suspendu décrivent le surplomb, mais dans les galeries de développement et les travaux horizontaux, «back» est standard dans toutes les régions minières anglophones.

L'effondrement du toit est l'une des causes les plus courantes de blessures et de décès dans l'exploitation minière souterraine. Les chutes de terrain dues à un toit faible ou mal soutenu représentent une fraction importante des accidents mortels dans le monde. Les réglementations dans la plupart des juridictions imposent un examen régulier, des tests d'adéquation du support et des normes minimales de support. Les ingénieurs géotechniciens utilisent le carottage, l'analyse des contraintes et les données historiques pour prédire la stabilité du toit et concevoir un support approprié avant le début de l'exploitation minière.