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Tunnels en terrain rocheux
                 La pratique de l’explosif
                   Présentation du 25-11-2011




Loïc Thévenot              Présentation ENPC du 25-11-2011
Préambule
Particularité des Travaux Souterrains
Travail humain en milieu confiné :
pollution, bruit, pénibilité, danger, sécurité…
Connaissance toujours imparfaite du milieu :
          terrains non homogènes, discontinus et
anisotropes,
          aléas à ne pas sous-estimer: eau, gaz

Ouvrages souvent linéaire :
       Notion de cycle

PLACE DES T.S. DANS LES T.P. : 1 à 2 % en
volume
Chiffre d’affaire TP en France = environ 35 Mds d’€

Chiffre d’affaire TS en France = env. 450 M €




                                                                     2
    Loïc Thévenot                  Présentation ENPC du 25-11-2011
Différentes méthodes d’excavation

• traditionnelle




                      • Tunnelier




Loïc Thévenot               Présentation ENPC du 25-11-2011
Méthode Conventionnelle ou Tunnelier


     Critères techniques

     •Le type de terrain

     •La géométrie de l’ouvrage

     •La règlementation


     Critères économiques

     •La longueur de l’ouvrage

     •Le délai

     •Le coût


Loïc Thévenot                     Présentation ENPC du 25-11-2011
Avantage par rapport au                              Inconvénients par rapport au
Tunnelier:                                           Tunnelier:

•emploi de matériels standards et                    •généralement moins rapide
réutilisable indépendamment de la
section du Tunnel                                    • plus dangereux (chutes de blocs)

• adaptable au Terrain                               •plus pénible pour le personnel

•possibilité d’intervention au front                 •plus nuisant (bruits, vibrations)

                                                     •problème de stockage des explosifs




                                                                                           5
   Loïc Thévenot                       Présentation ENPC du 25-11-2011
Vocabulaire




                                                     Clef de Voûte


                Sens de l’Excavation           Front
                                               de Taille
                                                                         Marin
                                                                         (ou Déblais)


                                                                               Radier




Loïc Thévenot                          Présentation ENPC du 25-11-2011
Vocabulaire


                                            Voûte




             Soutènement                                           Naissance
          (rôle provisoire)                                        de la Voûte
                                       Clef de Voûte
            Complexe
          d’étanchéité
    et/ou de drainage



          Revêtement
              définitif                                              Piédroit


                                           Radier




                                                                                 7
Loïc Thévenot                    Présentation ENPC du 25-11-2011
Coupe transversale d’un tunnel
                 routier




                                                   8
Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Le cycle de production




Loïc Thévenot          Présentation ENPC du 25-11-2011
Le cycle de production

                                                                         Chargement
               Foration
                                                                         de la volée


 Pilotage et
 Traçage du                                                                     Tir
 Plan de Tir



    Soutènement                                                             Ventilation
    Primaire




          Purge                                                          Marinage




                   Illustration du cycle classique de creusement à l’explosif


Loïc Thévenot                         Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Vue du poste de pilotage




Loïc Thévenot           Présentation ENPC du 25-11-2011
Chargement




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Ventilation




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Marinage




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Purge




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Evacuation du marin




Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
Différents types de profils
                       d’excavation
     Excavation en pleine section




                           MASTER AFTES - PAUL ROUX & LOÏC
                                                                  18
Loïc Thévenot                           THÉVENOT
                                Présentation ENPC du 25-11-2011
Différents types de profils
                         d’excavation
Excavation en demi-section – excavation de la demi-section inférieure (strauss)




                            MASTER AFTES - PAUL ROUX & LOÏC
                                                                                  19
  Loïc Thévenot                          THÉVENOT
                                 Présentation ENPC du 25-11-2011
Exemple excavation en demi
                    section




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Technique d’Excavation : Section
               Divisée
      • Techniques de l’Abattage



    Galerie
    de Faîte




   Abatages
   Latéraux




Loïc Thévenot              Présentation ENPC du 25-11-2011
Technique d’Excavation : Section
               Divisée




                Excavation du Tunnel Maurice Lemaire (1934)

Loïc Thévenot                 Présentation ENPC du 25-11-2011
Excavation en Section Divisée


   • Exemple de phasage complexe pour limiter les tassements




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            Phasage prévu par la RATP pour l’Ouvrage Voûte de la ligne 12
Loïc Thévenot                       Présentation ENPC du 25-11-2011
• Exemple de phasage complexe pour limiter les tassements



    Excavation en Section Diviséet
                               ne
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                                    E é
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                                                  ss
                                              Stro
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                                    c av éton t Ra
                                  Ex et B ts e
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                                    Pi éd



                Phasage prévu par la RATP pour l’Ouvrage Voûte de la ligne 12


Loïc Thévenot                        Présentation ENPC du 25-11-2011
Techniques « Traditionnelles »
    Excavation en Section Divisée
      • Exemple de phasage complexe pour une grande section


                                                             Excavation en ogive côté carrières




       Excavation demi-ogive coté opposé


            Phasage prévu par la RATP pour la station Montrouge de la Ligne 4
Loïc Thévenot                       Présentation ENPC du 25-11-2011
• Exemple de phasage complexe pour une grande section
    Excavation en Section Divisée


                                                                  Excavation pilier central et
                                                               bétonnage piédroit coté carrières




                Bétonnage voûte et
                 excavation stross



            Phasage prévu par la RATP pour la station Montrouge de la Ligne 4
Loïc Thévenot                        Présentation ENPC du 25-11-2011
• Exemple de phasage complexe pour une grande section

       Excavation en Section Divisée



                                                               Reprise en sous œuvre de la voûte
                                                                        par plots alternés




           Bétonnage piédroits et fermeture
                de la section en radier

              Phasage prévu par la RATP pour la station Montrouge de la Ligne 4
27Loïc Thévenot                        Présentation ENPC du 25-11-2011
• Exemple de phasage Demi-Sup. /Demi Inf.




                   Phase 1 : Excavation de la demi section supérieure
                             Phase 2 : Excavation du stross



                  Phasage prévu par la RATP pour le prolongement de la Ligne 4
28Loïc Thévenot                         Présentation ENPC du 25-11-2011
Excavation du stross à la pelle




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Marinage dumpers




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Marinage avec tapis convoyeur

                                         Le concasseur




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Vue du tapis convoyeur




Loïc Thévenot          Présentation ENPC du 25-11-2011
Pose de cintre




Loïc Thévenot      Présentation ENPC du 25-11-2011
Béton projeté




Loïc Thévenot     Présentation ENPC du 25-11-2011
Boulonnage




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Cyclogramme




Loïc Thévenot     Présentation ENPC du 25-11-2011
Le fonctionnement du tir




Loïc Thévenot           Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Caractéristiques des explosifs
  • Brisance:σ compression et cisaillement
  • Puissance: énergie développée en Kj ou Kcal
  • Sensibilité:pression onde de choc en kbar
        – (de 60 kbar nitrate fioul à 1 kbar dynamite)

        – Vitesse de détonation: 2500 à 7500 m/s
        – Coefficient self excitation : 0 à 10 cm




Loïc Thévenot                      Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Phase 1




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Phase 2




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Phase 3




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Phase 4




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Schéma des évènements
                à la suite de la détonation NITRAM
•    Durée de la détonation 5,30 m                            0,000 97 secondes
•    Pression                                                 10,32 Gpa
•    Onde de choc                                             proportionnelle à Q
•    Gaz                                                      940 litre / kg
•    Pour 5,30 m et 85 m2                                     910 m3 de rocher

•    Phase 1                                                  0,7 mili secondes
•    Phase 2                                                  1,3 mili secondes
•    Phase 3                                                  4,8 mili secondes
•    Phase 4                                                  12 mili secondes




Loïc Thévenot                        Présentation ENPC du 25-11-2011
Le plan de tir
•   Énergie
•   Bloquométrie
•   Qualité de la découpe
•   Limitation des vibrations
•   Optimisation de la durée de foration




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
PLAN DE TIR        N°13 DM2 Maille 1m Long 5,60 m
                                                          1m                              Tir séquentiel 33 ms lignes coniques
                Tir séquentiel               33 ms
                Nombre de trous            137 fourneaux Longueur forée              5,60 m      longueur perforée           767,20 m
                Perforation                  48 mm             Surlongueur du bouchon 20 cm                                    1,4 m
                Bouchons             127 mm           2 trous Longueur volée         5,60 m      longueur perforée            11,20 m
                Explosif                 Eurodyn 2000          Diam      35 mm 0,500 kg              38 cm de long           453,00 kg
                                         Eurodyn 2000                    25 mm 0,250 kg              38 cm de long            91,00 kg
                Cordeau                  DYNACORD                                      40 gr                                 212,80 m
                Détonateurs              Davey Bicford         Micro-retard et retard HI     1,1 Ohms 6,0 m + 1,0 m          137 Détos
                      Ligne          1      2      3       4      5     6      7      8     9      10 nb détonateurs           Ligne
                MICRO RETARD                                                                                       MICRO RETARD
                       XIII          1                                                                                1         XIII
                        XV           1                                                                                1          XV
                       XVI           1                                                                                1         XVI
                       XVII          1                                                                                1         XVII
                       XVIII         1                                                                                1         XVIII
                       XIX           1                                                                                1         XIX
                        XX           1                                                                                1          XX
                         2           1      1      1                                                                  3           2
                         3           2      2      2       1      1                                                   8           3
                         4           2      2      2       2      2     2      1                                     13           4
                         5           2      2      2       2      2     2      2      1                              15           5
                         6           1      3      2       2      2     2      2      2     1                        17           6
                         7                  2      1       2      2     2      2      2     1                        14           7
                         8                  2      1       1      1     1      2      2     2                        12           8
                         9                         1              1     5      2      2     7       5                23           9
                        10                         3       4      4            3      5             5                24          10
                        11                                                     1                                      1          11
                        12                                                                                            0          12
                     Par ligne      15     14     15      14     15    14     15     14    11      10       137 Detos
                Longueur des détonateurs 6 m + 1 m résistance unitaire par détonateur de                           1,10 Ohms
                Résistance détos 16,5 15,4 16,5 15,4 16,5 15,4 16,5 15,4 12,1                        11                 Ohms
                Résistance de la ligne 51/100 = O,17 /m        Longueur de ligne 10m de 51/100 =                   1,70 Ohms
                Résistance par ligne unitaire de la ligne principale pour 120 m + planchette       =               4,70 Ohms
                Total              22,90 21,80 22,90 21,80 22,90 21,80 22,90 21,80 18,50 17,40                          Ohms
                                           RESISTANCE LIMITE PAR LIGNE = 24 Ohms
                                                                 Le poste de tir doit être distant de 120 m du tir
                                                                   La longueur moyenne forée est de 5,30 m
                                                                                L cartouche




                                                                                                                            L cartouche
                                     Nb de trous


                                                    Cartouches




                                                                                                Cartouches




                                                                                                                                          L fourneau

                                                                                                                                                       L chargée
                                                                   P unitaire




                                                                                                             P unitaire
                                                                                                                                                                               Charge            Sous total




                                                                                                                                                                   L vide
                Bouchon               8              7 0,500 38       5 0,250 38                                                          530          456          74         4,75   kg                38,00   kg
                Abattage             86              9 0,500 38       2 0,250 38                                                          530          418         112         5,00   kg               430,00   kg
                Découpage            38              2 0,500 38       4 0,250 38                                                          530                                  2,00   kg                76,00   kg
                Cordeau détonant     38                  40gr                                                                             530                                  0,20   kg                 7,60   kg
                Surface           70,70            m² profondeur  5,60    m volume                                                             395,92 m3                                               551,60   kg
                Charge unitaire maxi               20,00 kg Charge instantanée                                                            4,75 kg        Densité                                         1,39   kg

                Bouchons
                8 fourneaux       Longueur précharge                                            4,56 m                    7 cartouches de 500 gr et 5 de 250 gr

                Abattages
                86 fourneaux      Longueur précharge                                            4,18 m                    9 cartouches de 500 gr et 2 cartouches de 250 gr

                Découpage
                38 fourneaux      Longueur de la précharge 5,20                                                           2 cartouches de 540 gr                            4 cartouches de 250 gr
Loïc Thévenot                                                                                 Présentation ENPC du 25-11-2011
Le Bouchon




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Exploseur pour
tir séquentiel
électrique




                                          Exploseur pour
                                          détonateurs
                                          électroniques




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Etude des vibrations engendrées
         par un tir à l’explosif
•    Analyse des contraintes du site
•    Évaluation des seuils par ouvrage
•    Essai de tir confiné préalable/loi du site
•    Sujétions induites pour un tir à l’explosif
•    Dispositions constructives
•    Impact des travaux à l’explosif
•    Coordinateur sécurité conception

Loïc Thévenot          Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Capteur et valise d’enregistrement
                des vibrations




Loïc Thévenot                     Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Evaluation des vibrations




Loïc Thévenot           Présentation ENPC du 25-11-2011
Trace temps




Loïc Thévenot     Présentation ENPC du 25-11-2011
Les explosifs
• Les détonateurs
• Dynamites / Emulsions
• Encartouchés / Pompables




Loïc Thévenot     Présentation ENPC du 25-11-2011
Explosifs en Travaux Souterrains
• Gommes/dynamites plastiques                              ( 30-90%
    nitro encartouchées Ø 25 à 40 mm
• Nitrates (80-85% nitrate amonium) en cartouches
• Emulsions /bouillies
Produit pompable ne devenant explosif que par réaction de
  gazéification dans le trou de mine
• Cordeau détonant : artifice de tir(3 à 80 g/ml)
    transmettant l’onde de choc entre cartouches
• Nitrate fioul interdit (gaz)

Loïc Thévenot            Présentation ENPC du 25-11-2011
Les détonateurs




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
•Détonateurs électriques
     •Détonateurs électroniques
     •Détonateurs non électriques « NONEL »




Loïc Thévenot            Présentation ENPC du 25-11-2011
Détonateur
                Principe de fonctionnement




Loïc Thévenot            Présentation ENPC du 25-11-2011
Transport des détonateurs
                                          • Cantines métalliques
                                          • Habillage intérieur et
                                            cloisonnement bois




Loïc Thévenot           Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Explosifs encartouchés - Précharges




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Vue d’ensemble du local de
            préparation des précharges
                                               • Container 40 pieds
                                               • Enceinte grillagée
                                               • Emplacement
                                                 éloigné des zones
                                                 d’évolution des
                                                 engins
                                               • Mât d’éclairage de la
                                                 zone



Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
Préparation des précharges

                                       • Etabli en bois
                                       • Eclairage et chauffage
                                         anti-déflagrant
                                       • Dispositif d’alerte
                                       • Personnel habilité et
                                         spécialement formé




Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
Préparation des précharges
                                       • Mise en place des
                                         cartouches dans les tubes
                                       • Extrémité de la cartouche
                                         laissée apparente pour
                                         faciliter la mise en place au
                                         front du détonateur
                                       • Ruban adhésif à chaque
                                         extrémité pour maintenir
                                         les cartouches




Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
Préparation des précharges de
                découpage
                                   • Préparation des
                                     précharges de
                                     découpage
                                   • Dévidoir de cordeau
                                     détonnant




Loïc Thévenot    Présentation ENPC du 25-11-2011
Intérieur du dépôt de détonateurs
                                  • Etagères avec
                                    compartiments
                                  • Rangement par numéro
                                    et par type de
                                    détonateur (retard et
                                    court retard)




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Les émulsions fabriquée & pompées à
                 front




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Le produit




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Principe de fonctionnement




Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
Unité Mobile de Fabrication d’Explosif
                UMFE




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Comparaison
•   Définitions                                             unités        Dynaroc           NITRAM NTX1 GG
•   données théoriques du fournisseur

•   Vitesse de détonation *                                 m/s           7 669,00            5 771,00
•   Pression de détonation *                                G.Pa          22,06               10,32
•   Température de détonation *                             °C            2 666,85            1 659,85
•   Energie de réaction *                                   MJ/kg         5,13                2,91
•   Energie de réaction *                                   Kcal/kg       1 225,8             1695,34
•   Volume de gaz *                        l/kg             808,34               957,84
•   Capacité calorifique des gaz *                          J/kg.         1 630,00            1 754,00
•   Durée de la détonation pour 5,60m      sec              0,00073              0,00097

•   Pour 115 fourneaux charge totale                        kg            700                 950
•   La quantité de gaz produite           m3                566                     910
•   La quantité de déblais pour 5,30 tiré                   371m3                   371m3
•   Consommation pour 70 m² et 5,30 tiré     kg/m3          1,89                    2,56




    Loïc Thévenot                       Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
La Foration automatisée en souterrain

                                       Sommaire
                                       • Bref rappel historique
                                       • Les besoins
                                       • Principe de fonctionnement
                                       • Les matériels
                                       • Disponibilité et
                                         maintenance
                                       • Les hommes
                                       • Perspectives




Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration automatisée en souterrain
                                                      Développement de la
                                                        foration
                                                        automatisée
                                                      • Parallélisme des
                                                        bras
                                                      • Régulation de la
                                                        poussée
                                                      • Puissance des
                                                        marteaux
                                                      • Informatique
                                                        embarquée


Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Les besoins des
                                                     ouvrages
                                                     souterrains
                                                  • Précision du
                                                     découpage de la
                                                     section
                                                  • Amélioration de la
                                                     rentabilité
                                                  • Suivi contractuel
                                                  • Environnement


Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Tir séquentiel &
                                                    foration
                                                    automatisée
                                                  • Limitation des
                                                    vibrations
                                                  • Qualité du
                                                    découpage
                                                  • Préservation de
                                                    l’environnement




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration automatisée en souterrain

                                                      Principe de
                                                         fonctionnement
                                                      • Paramétrage du profil de
                                                        l’ouvrage
                                                      • Programmation des
                                                        plans de tir
                                                      • Positionnement du
                                                        jumbo




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration – positionnement du bras
                                                  • correction des
                                                    sous profils
                                                  • Rattrapage de la
                                                    verticalité




Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration automatisée en souterrain

        volée N              volée N + 1        volée N + 2                          Principe de
         empreintes des
         mines périphériques                                                           rémunération
                                                                    hors profil de
                   α
                                                                    réalisation      • Ligne de
                                                                                       règlement
sens de l'excavation                                                diamètre
                                                                    intrados
                                                                    excavation
                                                                                     • Importance
                                                                                       contractuelle
                                                                                     • Impact
ligne contractuelle
de réglement                                                                           financier sur
               Hors profil
               géologique
                                           Hors                                        l’excavation, le
                                           profil non
                                           rémunéré                                    revêtement




   Loïc Thévenot                                Présentation ENPC du 25-11-2011
Impact sur l’étanchéité




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Impact sur le masque




Loïc Thévenot      Présentation ENPC du 25-11-2011
Impact sur le volume de béton




Loïc Thévenot            Présentation ENPC du 25-11-2011
Quelques ordres de grandeur




Loïc Thévenot          Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration automatisée en souterrain

                                      • Les matériels
                                              –       Caractéristiques
                                              –       Puissances
                                              –       Poids
                                              –       équipements




Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
Foration automatisée en souterrain

                                                  Perspectives de
                                                    développement
                                                  – Renouveau des
                                                    souterrains excavés en
                                                    traditionnel
                                                  – Polyvalence des
                                                    matériels
                                                  – Sécurité et
                                                    amélioration des
                                                    conditions de travail


Loïc Thévenot       Présentation ENPC du 25-11-2011
La Ventilation




      •Dilution des gaz de tir: 300 l/s/m²
      •Dilution gaz d’échappement: 50l/s/cv



Loïc Thévenot                     Présentation ENPC du 25-11-2011
Loïc Thévenot   Présentation ENPC du 25-11-2011
RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC
                LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS

OXYGENE
De 19% à 23% niveau normal d’oxygène
De 16% à 19% difficultés respiratoires, nausées, vomissements, vertiges
De 12% à 16% Perte de connaissance
- Inférieure à 12% Perte de connaissance entraînant la mort



       - Inférieure à 12% perte de connaissance
                    entraînant la mort

Loïc Thévenot                Présentation ENPC du 25-11-2011
RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC
                LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS

AMMONIAC
Avant 2006         VME = 25 ppm             VLE = 50 ppm
Depuis 2006        VME = 10 ppm             VLE = 20 ppm




        Irritation des muqueuses oculaires et
     respiratoires, détresse respiratoire, brûlures
                        cutanées


Loïc Thévenot                     Présentation ENPC du 25-11-2011
RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC
                LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS

DIOXYDE DE CARBONE CO2
- VME 0,5%
- VLE 3%
Inodore, incolore, densité 1,5



               Difficultés respiratoires,
      pertes de connaissance entraînant la mort


Loïc Thévenot                    Présentation ENPC du 25-11-2011
RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC
                    LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS

MONOXYDE DE CARBONE CO
-  VME 50ppm%
- VLE 500ppm
Inodore, incolore, densité 9,7.
Le CO se fixe sur l’hémoglobine du sang à la place de l’oxygène.


        Chronique: Maux de tête, vertiges, asthénie.
              Aiguë: Paralysie, coma, décès.


    Loïc Thévenot               Présentation ENPC du 25-11-2011
RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC
                LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS


Chaque kg d’explosif produit:

- Nitram 940 litres de gaz CO, NH3, NO2, CO2

- Encartouchés 850 litres de gaz CO, NO2, NO, CO2




Loïc Thévenot               Présentation ENPC du 25-11-2011
CONTRÔLE DE l'ATMOSPHERE -                     COMPORTEMENT A ADOPTER

                         0          VME 50 ppm                         100 ppm                                VLE 400 pm moins de 15 minutes
OXYDE DE CARBONE   CO                   Reculer Ventil 100%               Arrêt des moteurs Dièsel                   Sortir se réfugier


                                                     VME 5 000 ppm moins de 15 minutes          VLE 30 000 ppm moins de 15 minutes
GAZ CARBONIQUE     CO2                                   Reculer Ventilation 100%                            Sortir se réfugier



                         0                                    19 %                                                                       20,1%
OXYGENE            O2         Sortir se réfugier à partir de 19%



                         0                                                      VME 25ppm
MONOXIDE D'AZOTE   NO                                                                           Sortir se réfugier


                         0                                             VLE 3 ppm 15 minutes
DIOXIDE D'AZOTE    NO2                                                                 Sortir se réfugier



                         0                                     VME 5 ppm                                         VLE   10 ppm moins de 15 minites
HYDROGENE SULFURE H2S                                                              VLE moins de 15 minutes                   Sortir se réfugier



                         0                    VME 10 ppm                        VLE 20 ppm moins de 15 minutes
AMMONIAC           NH3                                                                    Sortir se réfugier


                         0       Préalarme    0,4% 0,5%                                                        1,5%
METHANE            CH4                                         Sortir / Refugier Plus d'éclairage et de courant de production
                                                                                                                  Plus de pompage



VME = Valeur moyenne d'exposition pendant 8 heures                   VLE = Valeur limite d'exposition pendant 15 minutes

 Loïc Thévenot                                     Présentation ENPC du 25-11-2011
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AVANTAGES DE LA BRUMISATION




                                        Pas de poussières

                                        Capture NH3 gazeux

                                        Pas de mineur à front

                                        Cabines des engins pressurisées

                                        Mesure des gaz dans le chargeur

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Les contraintes réglementaires
     La sureté
     L’environnement
     La sécurité des travailleurs à l’intérieur de
     l’établissement (emprise mise à disposition
     par le Moa)



                                                        106
Loïc Thévenot         Présentation ENPC du 25-11-2011
La synthèse
• Division de risque & groupes de compatibilité
• Zones d’effets
     Désignation de la
     zone                     Z1                  Z2                 Z3        Z4              Z5

     Conséquences        Extrêmement       Très graves           Graves   Significative   Effets
     sur l’homme         graves                                           s               indirects par
                         (mortel dans                                                     bris de vitre
                         50% des cas)
     Dégâts              Extrêmement       Importants            Graves   Légers          Destruction
     prévisibles aux     graves            & effets                                       significatives
     biens                                 dominos                                        de vitres



      Z2 ne doit pas sortir des limites d’emprise
                                                                                                     107
Loïc Thévenot                      Présentation ENPC du 25-11-2011
Définition des zones d’effets

En terrain plat et sans obstacles
Distances données pour 1000 Kg:
• Z1 = 5 3√Q , (5O m)
• Z2 = 8 3√Q , (80 m)
• Z3 = 15 3√Q , (150 m)
• Z4 = 22 3√Q , (220 m)
• Z5 = 44 3√Q, (440 m)
                                                       108
Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011
• Dans l’enceinte de l’établissement
Type                 Caractéristiques de chaque catégorie                    Symbole de
d’installation       d’installations                                         classement
Constructions ou     Installations pyrotechniques (emplacements de
emplacements         travail, ateliers, dépôts, magasins de stockage…)           a1
intérieurs à un      ainsi que voie d’accès proche de a0.
établissement        Installations pyrotechniques non classées a1 et
pyrotechnique                                                                    a2
                     voies de circulation intérieurs les desservants
                     Bâtiments et locaux non pyrotechniques et voies
                                                                                 a3
                     d’accès non classées a1 ou a2
                     Bâtiments ou locaux non pyrotechniques non
                     classées a1 ou a3 pour l’une des raisons suivantes:
                     •Pas de lien avec l’activité pyro..                         a4
                     •Accueil de personnes non liées à l’activité pyro. en
                     vue d’activités sportives ou sociales
L’installation pyrotechnique où se produirait l’accident est désignée a0.


                                                                                      109
Loïc Thévenot                      Présentation ENPC du 25-11-2011
• A l’intérieur de l’établissement

     Zones                      Probabilité d’accident pyrotechnique
     d’effet

                   P0/P1           P2                   P3              P4          P5
                  Très rare    improbable            probable         courant      Très
                                                                                 courant
        Z1           a0             a0                  a0 (*)        a0 (**)    a0 (**)

        Z2         a1 a2         a1 a2 (*)                 a1          a1 (*)    a1 (**)

        Z3        a1 a2 a3         a1 a2                a1 a2           a1        a1 (*)

        Z4       a1 a2 a3 a4     a1 a2 a3               a1 a2          a1 a2       a1

        Z5       a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a4                  a1 a2 a3   a1 a2 a3

                          (*) exposition < 10% du tps de travail
                                 (**) interdiction totale
                                                                                            110
Loïc Thévenot                       Présentation ENPC du 25-11-2011
Z5 : 371 m


                                                                  371 m



                          185 m
                                                             Z4 : 185 m




       Impact de l’environnement du site sur
       l’implantation du dépôt
                                                                          111
Loïc Thévenot              Présentation ENPC du 25-11-2011
Bureaux et
          vestiaires : Z4




                                                                 Magasins: Z3




                            A43 / RFF: Z4




                                                                                112
Loïc Thévenot                  Présentation ENPC du 25-11-2011
Un métier d’Hommes




                                                       Merci

Loïc Thévenot        Présentation ENPC du 25-11-2011

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Tunnels en terrain rocheux

  • 1. Tunnels en terrain rocheux La pratique de l’explosif Présentation du 25-11-2011 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 2. Préambule Particularité des Travaux Souterrains Travail humain en milieu confiné : pollution, bruit, pénibilité, danger, sécurité… Connaissance toujours imparfaite du milieu : terrains non homogènes, discontinus et anisotropes, aléas à ne pas sous-estimer: eau, gaz Ouvrages souvent linéaire : Notion de cycle PLACE DES T.S. DANS LES T.P. : 1 à 2 % en volume Chiffre d’affaire TP en France = environ 35 Mds d’€ Chiffre d’affaire TS en France = env. 450 M € 2 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 3. Différentes méthodes d’excavation • traditionnelle • Tunnelier Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 4. Méthode Conventionnelle ou Tunnelier Critères techniques •Le type de terrain •La géométrie de l’ouvrage •La règlementation Critères économiques •La longueur de l’ouvrage •Le délai •Le coût Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 5. Avantage par rapport au Inconvénients par rapport au Tunnelier: Tunnelier: •emploi de matériels standards et •généralement moins rapide réutilisable indépendamment de la section du Tunnel • plus dangereux (chutes de blocs) • adaptable au Terrain •plus pénible pour le personnel •possibilité d’intervention au front •plus nuisant (bruits, vibrations) •problème de stockage des explosifs 5 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 6. Vocabulaire Clef de Voûte Sens de l’Excavation Front de Taille Marin (ou Déblais) Radier Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 7. Vocabulaire Voûte Soutènement Naissance (rôle provisoire) de la Voûte Clef de Voûte Complexe d’étanchéité et/ou de drainage Revêtement définitif Piédroit Radier 7 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 8. Coupe transversale d’un tunnel routier 8 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 9. Le cycle de production Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 10. Le cycle de production Chargement Foration de la volée Pilotage et Traçage du Tir Plan de Tir Soutènement Ventilation Primaire Purge Marinage Illustration du cycle classique de creusement à l’explosif Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 11. Foration Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 12. Vue du poste de pilotage Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 13. Chargement Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 14. Ventilation Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 15. Marinage Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 16. Purge Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 17. Evacuation du marin Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 18. Différents types de profils d’excavation Excavation en pleine section MASTER AFTES - PAUL ROUX & LOÏC 18 Loïc Thévenot THÉVENOT Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 19. Différents types de profils d’excavation Excavation en demi-section – excavation de la demi-section inférieure (strauss) MASTER AFTES - PAUL ROUX & LOÏC 19 Loïc Thévenot THÉVENOT Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 20. Exemple excavation en demi section Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 21. Technique d’Excavation : Section Divisée • Techniques de l’Abattage Galerie de Faîte Abatages Latéraux Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 22. Technique d’Excavation : Section Divisée Excavation du Tunnel Maurice Lemaire (1934) Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 23. Excavation en Section Divisée • Exemple de phasage complexe pour limiter les tassements ns t tio té e ) ec i n Inj ché atio a n id (ét nsol co ie ler e Ga c on issan n) ati i lis nna erra a co Ré re tt de ieu xe (p Phasage prévu par la RATP pour l’Ouvrage Voûte de la ligne 12 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 24. • Exemple de phasage complexe pour limiter les tassements Excavation en Section Diviséet ne tio a va nage e xc ton oût E é B la v de ss Stro ation nage dier c av éton t Ra Ex et B ts e roi Pi éd Phasage prévu par la RATP pour l’Ouvrage Voûte de la ligne 12 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 25. Techniques « Traditionnelles » Excavation en Section Divisée • Exemple de phasage complexe pour une grande section Excavation en ogive côté carrières Excavation demi-ogive coté opposé Phasage prévu par la RATP pour la station Montrouge de la Ligne 4 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 26. • Exemple de phasage complexe pour une grande section Excavation en Section Divisée Excavation pilier central et bétonnage piédroit coté carrières Bétonnage voûte et excavation stross Phasage prévu par la RATP pour la station Montrouge de la Ligne 4 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 27. • Exemple de phasage complexe pour une grande section Excavation en Section Divisée Reprise en sous œuvre de la voûte par plots alternés Bétonnage piédroits et fermeture de la section en radier Phasage prévu par la RATP pour la station Montrouge de la Ligne 4 27Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 28. • Exemple de phasage Demi-Sup. /Demi Inf. Phase 1 : Excavation de la demi section supérieure Phase 2 : Excavation du stross Phasage prévu par la RATP pour le prolongement de la Ligne 4 28Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 29. Excavation du stross à la pelle Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 30. Marinage dumpers Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 31. Marinage avec tapis convoyeur Le concasseur Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 32. Vue du tapis convoyeur Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 33. Pose de cintre Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 34. Béton projeté Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 35. Boulonnage Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 36. Cyclogramme Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 37. Le fonctionnement du tir Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 38. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 39. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 40. Caractéristiques des explosifs • Brisance:σ compression et cisaillement • Puissance: énergie développée en Kj ou Kcal • Sensibilité:pression onde de choc en kbar – (de 60 kbar nitrate fioul à 1 kbar dynamite) – Vitesse de détonation: 2500 à 7500 m/s – Coefficient self excitation : 0 à 10 cm Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 41. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 42. Phase 1 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 43. Phase 2 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 44. Phase 3 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 45. Phase 4 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 46. Schéma des évènements à la suite de la détonation NITRAM • Durée de la détonation 5,30 m 0,000 97 secondes • Pression 10,32 Gpa • Onde de choc proportionnelle à Q • Gaz 940 litre / kg • Pour 5,30 m et 85 m2 910 m3 de rocher • Phase 1 0,7 mili secondes • Phase 2 1,3 mili secondes • Phase 3 4,8 mili secondes • Phase 4 12 mili secondes Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 47. Le plan de tir • Énergie • Bloquométrie • Qualité de la découpe • Limitation des vibrations • Optimisation de la durée de foration Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 48. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 49. PLAN DE TIR N°13 DM2 Maille 1m Long 5,60 m 1m Tir séquentiel 33 ms lignes coniques Tir séquentiel 33 ms Nombre de trous 137 fourneaux Longueur forée 5,60 m longueur perforée 767,20 m Perforation 48 mm Surlongueur du bouchon 20 cm 1,4 m Bouchons 127 mm 2 trous Longueur volée 5,60 m longueur perforée 11,20 m Explosif Eurodyn 2000 Diam 35 mm 0,500 kg 38 cm de long 453,00 kg Eurodyn 2000 25 mm 0,250 kg 38 cm de long 91,00 kg Cordeau DYNACORD 40 gr 212,80 m Détonateurs Davey Bicford Micro-retard et retard HI 1,1 Ohms 6,0 m + 1,0 m 137 Détos Ligne 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 nb détonateurs Ligne MICRO RETARD MICRO RETARD XIII 1 1 XIII XV 1 1 XV XVI 1 1 XVI XVII 1 1 XVII XVIII 1 1 XVIII XIX 1 1 XIX XX 1 1 XX 2 1 1 1 3 2 3 2 2 2 1 1 8 3 4 2 2 2 2 2 2 1 13 4 5 2 2 2 2 2 2 2 1 15 5 6 1 3 2 2 2 2 2 2 1 17 6 7 2 1 2 2 2 2 2 1 14 7 8 2 1 1 1 1 2 2 2 12 8 9 1 1 5 2 2 7 5 23 9 10 3 4 4 3 5 5 24 10 11 1 1 11 12 0 12 Par ligne 15 14 15 14 15 14 15 14 11 10 137 Detos Longueur des détonateurs 6 m + 1 m résistance unitaire par détonateur de 1,10 Ohms Résistance détos 16,5 15,4 16,5 15,4 16,5 15,4 16,5 15,4 12,1 11 Ohms Résistance de la ligne 51/100 = O,17 /m Longueur de ligne 10m de 51/100 = 1,70 Ohms Résistance par ligne unitaire de la ligne principale pour 120 m + planchette = 4,70 Ohms Total 22,90 21,80 22,90 21,80 22,90 21,80 22,90 21,80 18,50 17,40 Ohms RESISTANCE LIMITE PAR LIGNE = 24 Ohms Le poste de tir doit être distant de 120 m du tir La longueur moyenne forée est de 5,30 m L cartouche L cartouche Nb de trous Cartouches Cartouches L fourneau L chargée P unitaire P unitaire Charge Sous total L vide Bouchon 8 7 0,500 38 5 0,250 38 530 456 74 4,75 kg 38,00 kg Abattage 86 9 0,500 38 2 0,250 38 530 418 112 5,00 kg 430,00 kg Découpage 38 2 0,500 38 4 0,250 38 530 2,00 kg 76,00 kg Cordeau détonant 38 40gr 530 0,20 kg 7,60 kg Surface 70,70 m² profondeur 5,60 m volume 395,92 m3 551,60 kg Charge unitaire maxi 20,00 kg Charge instantanée 4,75 kg Densité 1,39 kg Bouchons 8 fourneaux Longueur précharge 4,56 m 7 cartouches de 500 gr et 5 de 250 gr Abattages 86 fourneaux Longueur précharge 4,18 m 9 cartouches de 500 gr et 2 cartouches de 250 gr Découpage 38 fourneaux Longueur de la précharge 5,20 2 cartouches de 540 gr 4 cartouches de 250 gr Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 50. Le Bouchon Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 51. Exploseur pour tir séquentiel électrique Exploseur pour détonateurs électroniques Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 52. Etude des vibrations engendrées par un tir à l’explosif • Analyse des contraintes du site • Évaluation des seuils par ouvrage • Essai de tir confiné préalable/loi du site • Sujétions induites pour un tir à l’explosif • Dispositions constructives • Impact des travaux à l’explosif • Coordinateur sécurité conception Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 53. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 54. Capteur et valise d’enregistrement des vibrations Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 55. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 56. Evaluation des vibrations Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 57. Trace temps Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 58. Les explosifs • Les détonateurs • Dynamites / Emulsions • Encartouchés / Pompables Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 59. Explosifs en Travaux Souterrains • Gommes/dynamites plastiques ( 30-90% nitro encartouchées Ø 25 à 40 mm • Nitrates (80-85% nitrate amonium) en cartouches • Emulsions /bouillies Produit pompable ne devenant explosif que par réaction de gazéification dans le trou de mine • Cordeau détonant : artifice de tir(3 à 80 g/ml) transmettant l’onde de choc entre cartouches • Nitrate fioul interdit (gaz) Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 60. Les détonateurs Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 61. •Détonateurs électriques •Détonateurs électroniques •Détonateurs non électriques « NONEL » Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 62. Détonateur Principe de fonctionnement Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 63. Transport des détonateurs • Cantines métalliques • Habillage intérieur et cloisonnement bois Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 64. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 65. Explosifs encartouchés - Précharges Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 66. Vue d’ensemble du local de préparation des précharges • Container 40 pieds • Enceinte grillagée • Emplacement éloigné des zones d’évolution des engins • Mât d’éclairage de la zone Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 67. Préparation des précharges • Etabli en bois • Eclairage et chauffage anti-déflagrant • Dispositif d’alerte • Personnel habilité et spécialement formé Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 68. Préparation des précharges • Mise en place des cartouches dans les tubes • Extrémité de la cartouche laissée apparente pour faciliter la mise en place au front du détonateur • Ruban adhésif à chaque extrémité pour maintenir les cartouches Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 69. Préparation des précharges de découpage • Préparation des précharges de découpage • Dévidoir de cordeau détonnant Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 70. Intérieur du dépôt de détonateurs • Etagères avec compartiments • Rangement par numéro et par type de détonateur (retard et court retard) Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 71. Les émulsions fabriquée & pompées à front Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 72. Le produit Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 73. Principe de fonctionnement Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 74. Unité Mobile de Fabrication d’Explosif UMFE Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 75. Comparaison • Définitions unités Dynaroc NITRAM NTX1 GG • données théoriques du fournisseur • Vitesse de détonation * m/s 7 669,00 5 771,00 • Pression de détonation * G.Pa 22,06 10,32 • Température de détonation * °C 2 666,85 1 659,85 • Energie de réaction * MJ/kg 5,13 2,91 • Energie de réaction * Kcal/kg 1 225,8 1695,34 • Volume de gaz * l/kg 808,34 957,84 • Capacité calorifique des gaz * J/kg. 1 630,00 1 754,00 • Durée de la détonation pour 5,60m sec 0,00073 0,00097 • Pour 115 fourneaux charge totale kg 700 950 • La quantité de gaz produite m3 566 910 • La quantité de déblais pour 5,30 tiré 371m3 371m3 • Consommation pour 70 m² et 5,30 tiré kg/m3 1,89 2,56 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 76. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 77. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 78. La Foration automatisée en souterrain Sommaire • Bref rappel historique • Les besoins • Principe de fonctionnement • Les matériels • Disponibilité et maintenance • Les hommes • Perspectives Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 79. Foration automatisée en souterrain Développement de la foration automatisée • Parallélisme des bras • Régulation de la poussée • Puissance des marteaux • Informatique embarquée Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 80. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 81. Les besoins des ouvrages souterrains • Précision du découpage de la section • Amélioration de la rentabilité • Suivi contractuel • Environnement Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 82. Tir séquentiel & foration automatisée • Limitation des vibrations • Qualité du découpage • Préservation de l’environnement Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 83. Foration automatisée en souterrain Principe de fonctionnement • Paramétrage du profil de l’ouvrage • Programmation des plans de tir • Positionnement du jumbo Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 84. Foration – positionnement du bras • correction des sous profils • Rattrapage de la verticalité Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 85. Foration automatisée en souterrain volée N volée N + 1 volée N + 2 Principe de empreintes des mines périphériques rémunération hors profil de α réalisation • Ligne de règlement sens de l'excavation diamètre intrados excavation • Importance contractuelle • Impact ligne contractuelle de réglement financier sur Hors profil géologique Hors l’excavation, le profil non rémunéré revêtement Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 86. Impact sur l’étanchéité Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 87. Impact sur le masque Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 88. Impact sur le volume de béton Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 89. Quelques ordres de grandeur Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 90. Foration automatisée en souterrain • Les matériels – Caractéristiques – Puissances – Poids – équipements Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 91. Foration automatisée en souterrain Perspectives de développement – Renouveau des souterrains excavés en traditionnel – Polyvalence des matériels – Sécurité et amélioration des conditions de travail Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 92. La Ventilation •Dilution des gaz de tir: 300 l/s/m² •Dilution gaz d’échappement: 50l/s/cv Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 93. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 94. RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS OXYGENE De 19% à 23% niveau normal d’oxygène De 16% à 19% difficultés respiratoires, nausées, vomissements, vertiges De 12% à 16% Perte de connaissance - Inférieure à 12% Perte de connaissance entraînant la mort - Inférieure à 12% perte de connaissance entraînant la mort Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 95. RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS AMMONIAC Avant 2006 VME = 25 ppm VLE = 50 ppm Depuis 2006 VME = 10 ppm VLE = 20 ppm Irritation des muqueuses oculaires et respiratoires, détresse respiratoire, brûlures cutanées Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 96. RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS DIOXYDE DE CARBONE CO2 - VME 0,5% - VLE 3% Inodore, incolore, densité 1,5 Difficultés respiratoires, pertes de connaissance entraînant la mort Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 97. RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS MONOXYDE DE CARBONE CO - VME 50ppm% - VLE 500ppm Inodore, incolore, densité 9,7. Le CO se fixe sur l’hémoglobine du sang à la place de l’oxygène. Chronique: Maux de tête, vertiges, asthénie. Aiguë: Paralysie, coma, décès. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 98. RAPPEL SUR LES RISQUES AVEC LES GAZ DE COMBUSTION DES EXPLOSIFS Chaque kg d’explosif produit: - Nitram 940 litres de gaz CO, NH3, NO2, CO2 - Encartouchés 850 litres de gaz CO, NO2, NO, CO2 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 99. CONTRÔLE DE l'ATMOSPHERE - COMPORTEMENT A ADOPTER 0 VME 50 ppm 100 ppm VLE 400 pm moins de 15 minutes OXYDE DE CARBONE CO Reculer Ventil 100% Arrêt des moteurs Dièsel Sortir se réfugier VME 5 000 ppm moins de 15 minutes VLE 30 000 ppm moins de 15 minutes GAZ CARBONIQUE CO2 Reculer Ventilation 100% Sortir se réfugier 0 19 % 20,1% OXYGENE O2 Sortir se réfugier à partir de 19% 0 VME 25ppm MONOXIDE D'AZOTE NO Sortir se réfugier 0 VLE 3 ppm 15 minutes DIOXIDE D'AZOTE NO2 Sortir se réfugier 0 VME 5 ppm VLE 10 ppm moins de 15 minites HYDROGENE SULFURE H2S VLE moins de 15 minutes Sortir se réfugier 0 VME 10 ppm VLE 20 ppm moins de 15 minutes AMMONIAC NH3 Sortir se réfugier 0 Préalarme 0,4% 0,5% 1,5% METHANE CH4 Sortir / Refugier Plus d'éclairage et de courant de production Plus de pompage VME = Valeur moyenne d'exposition pendant 8 heures VLE = Valeur limite d'exposition pendant 15 minutes Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 100. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 101. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 102. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 103. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 104. Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 105. AVANTAGES DE LA BRUMISATION Pas de poussières Capture NH3 gazeux Pas de mineur à front Cabines des engins pressurisées Mesure des gaz dans le chargeur Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 106. Les contraintes réglementaires La sureté L’environnement La sécurité des travailleurs à l’intérieur de l’établissement (emprise mise à disposition par le Moa) 106 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 107. La synthèse • Division de risque & groupes de compatibilité • Zones d’effets Désignation de la zone Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Conséquences Extrêmement Très graves Graves Significative Effets sur l’homme graves s indirects par (mortel dans bris de vitre 50% des cas) Dégâts Extrêmement Importants Graves Légers Destruction prévisibles aux graves & effets significatives biens dominos de vitres Z2 ne doit pas sortir des limites d’emprise 107 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 108. Définition des zones d’effets En terrain plat et sans obstacles Distances données pour 1000 Kg: • Z1 = 5 3√Q , (5O m) • Z2 = 8 3√Q , (80 m) • Z3 = 15 3√Q , (150 m) • Z4 = 22 3√Q , (220 m) • Z5 = 44 3√Q, (440 m) 108 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 109. • Dans l’enceinte de l’établissement Type Caractéristiques de chaque catégorie Symbole de d’installation d’installations classement Constructions ou Installations pyrotechniques (emplacements de emplacements travail, ateliers, dépôts, magasins de stockage…) a1 intérieurs à un ainsi que voie d’accès proche de a0. établissement Installations pyrotechniques non classées a1 et pyrotechnique a2 voies de circulation intérieurs les desservants Bâtiments et locaux non pyrotechniques et voies a3 d’accès non classées a1 ou a2 Bâtiments ou locaux non pyrotechniques non classées a1 ou a3 pour l’une des raisons suivantes: •Pas de lien avec l’activité pyro.. a4 •Accueil de personnes non liées à l’activité pyro. en vue d’activités sportives ou sociales L’installation pyrotechnique où se produirait l’accident est désignée a0. 109 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 110. • A l’intérieur de l’établissement Zones Probabilité d’accident pyrotechnique d’effet P0/P1 P2 P3 P4 P5 Très rare improbable probable courant Très courant Z1 a0 a0 a0 (*) a0 (**) a0 (**) Z2 a1 a2 a1 a2 (*) a1 a1 (*) a1 (**) Z3 a1 a2 a3 a1 a2 a1 a2 a1 a1 (*) Z4 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a1 a2 a1 a2 a1 Z5 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a1 a2 a3 (*) exposition < 10% du tps de travail (**) interdiction totale 110 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 111. Z5 : 371 m 371 m 185 m Z4 : 185 m Impact de l’environnement du site sur l’implantation du dépôt 111 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 112. Bureaux et vestiaires : Z4 Magasins: Z3 A43 / RFF: Z4 112 Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011
  • 113. Un métier d’Hommes Merci Loïc Thévenot Présentation ENPC du 25-11-2011