La ventilation peut représenter entre 30 % et 50 % de la consommation électrique totale d’une mine souterraine. Le niveau 1 de la pyramide d’automatisation a donné aux opérations la capacité de contrôler à distance les équipements de ventilation et de confirmer que les commandes avaient bien été exécutées. Mais le contrôle à distance seul dépend toujours de quelqu’un qui prend la bonne décision au bon moment.
Le niveau 2 élimine cette dépendance pour les événements de ventilation les plus prévisibles de la mine.
Du réactif au proactif
Au niveau 1, les opérateurs décident quand démarrer ou arrêter les ventilateurs, quand ouvrir un volet, ou quand rediriger le débit d’air. Ça fonctionne bien quand les gens sont attentifs, que les communications se déroulent rondement et que les quarts de travail respectent l’horaire. Dans la pratique, ces conditions sont rarement toutes réunies en même temps.
Le niveau 2 introduit l’automatisation planifiée et les routines d’éxécution la capacité de programmer des changements de ventilation à l’avance, liés aux événements connus du cycle quotidien de la mine.
Plutôt que d’attendre un appel du contremaître, le système agit de lui-même, en exécutant des séquences de ventilation préapprouvées au bon moment, à chaque fois.
Ce qui pilote la ventilation planifiée
Quand tout se déroule comme prévu, les mines souterraines fonctionnent selon des rythmes prévisibles. Les changements de quart, les séquences de dynamitage, les périodes de rentrée et les pauses pour diner suivent tous un modèle régulier. Chacun de ces événements comporte une exigence de ventilation connue :
- Début de quart — la ventilation monte en régime dans les chantiers actifs au fur et à mesure que les équipes descendent sous terre
- Dynamitage — les ventilateurs et les volets se reconfigurent pour assurer l’évacuation de la fumée et des gaz du niveau concerné
- Fenêtre de rentrée — la ventilation doit atteindre un débit d’air minimal et la qualité de l’air doit satisfaire les seuils requis avant que le personnel soit autorisé à rentrer
- Fin de quart — le débit d’air peut être réduit ou redirigé au fur et à mesure que les équipes remontent en surface et que les chantiers se libèrent, pour autant que cela soit sécuritaire
Au niveau 2, ces transitions ne nécessitent plus de déclenchement manuel. Elles sont configurées une fois, validées, puis exécutées automatiquement par le système de contrôle selon l’horaire opérationnel de la mine.
Un scénario concret : le cycle de dynamitage de l’après-midi
Considérons un cycle de dynamitage typique en après-midi dans une galerie de production.
Sans planification : L’équipe de dynamitage avise la salle de contrôle par radio. L’opérateur ajuste manuellement les ventilateurs et les volets pour assurer l’évacuation de la fumée. La rentrée commence dès que la communication est rétablie et que l’opérateur a le temps de confirmer les états des équipements. La ventilation peut rester en mode dynamitage plus longtemps que nécessaire parce que personne ne l’a explicitement remise en mode normal.
Avec la planification du niveau 2 : À 14 h 45, le système bascule automatiquement vers la configuration de dynamitage redirigeant le débit d’air vers le niveau concerné et confirmant les positions des équipements. À 15 h 00, une séquence de rentrée temporisée débute, maintenant un débit d’air soutenu dans la galerie. À 16 h 15, une fois la fenêtre de rentrée écoulée, le système revient à la ventilation de production standard pour le quart d’après-midi, sans aucune intervention de l’opérateur.
Le résultat : une évacuation des fumées plus rapide, des conditions de rentrée uniformes, et aucune dépendance envers les communications radio ou la disponibilité de l’opérateur durant une fenêtre de production chargée.
Principaux avantages de l’automatisation planifiée de la ventilation
Uniformité entre les quarts et les équipes
Les séquences planifiées s’exécutent de manière identique peu importe qui est en service, quel contremaître est sous terre, ou à quel point la salle de contrôle est occupée. La ventilation ne varie plus selon les habitudes individuelles ou la qualité des communications entre les départements.
Réduction mesurable de la consommation énergétique
Le contrôle basé sur le temps permet de réduire l’infrastructure de ventilation durant les périodes d’inactivité connues changements de quart, pauses pour diner et arrêts de maintenance planifiés. Ces réductions s’accumulent rapidement. Même des périodes de ralentissement modestes sur un grand réseau de ventilation peuvent représenter des économies significatives sur une année civile.
Réduction de la charge cognitive des opérateurs
Les opérateurs au niveau 1 doivent activement suivre les états de ventilation et répondre manuellement aux transitions opérationnelles. Au niveau 2, les transitions de routine sont prises en charge par le système. Les opérateurs passent de l’exécution de séquences standard à la surveillance des exceptions, soit une utilisation fondamentalement meilleure de leur attention.
Piste d’audit et conformité aux horaires
Les systèmes planifiés enregistrent chaque action automatisée avec une journalisation. Les opérations disposent d’un registre vérifiable indiquant quand les configurations de ventilation ont changé, ce qui a déclenché le changement, et si les états des équipements attendus ont été confirmés. Cela est particulièrement précieux pour la documentation de conformité.
Fondation pour les niveaux d’automatisation supérieurs
L’automatisation planifiée est la première fois que le système de ventilation agit sans commande humaine directe. C’est un changement opérationnel significatif. Il bâtit la confiance envers le système, établit les structures logiques que les niveaux supérieurs viendront prolonger, et met en évidence les lacunes que l’automatisation événementielle et la gestion à la demande viendront éventuellement combler.
Les limites que le niveau 2 ne résout pas entièrement
L’automatisation planifiée est puissante pour les événements prévisibles. Elle gère mal les imprévues.
Si un dynamitage est retardé de deux heures, l’horaire s’exécute quand même à moins d’être annulé manuellement. Si un chantier est inoccupé en raison d’une panne d’équipement imprévue, le système continue de le ventiler à plein régime.
Si une équipe met plus de temps que prévu à rentrer, la transition de ventilation peut survenir avant que les conditions soient confirmées sécuritaires ou tous ces événements imprévus obligent l’opérateur à intervenir pour ajuster la ventilation selon la situation.
Même en dehors de l’exploitation planifiée, un système de niveau 2 bien implanté met à la disposition des opérateurs des recettes de ventilation préconfigurées des séquences qui peuvent être lancées manuellement en une seule action plutôt qu’en ajustant les équipements un par un, comme la séquence de ventilation post-dynamitage.
Combler cette lacune de faire en sorte que la ventilation réponde à ce qui se passe réellement sous terre plutôt qu’à ce qui était prévu cela s’améliore plus on avance dans les niveaux supérieurs.
Où se situe le niveau 2 dans la pyramide
| Niveau | Capacité | Déclencheur |
|---|---|---|
| 5 | VoD complet avec optimisation IA et télémétrie | Prédictif / continu |
| 4 | VoD et contrôle à la demande par capteurs | Conditions en temps réel |
| 3 | Automatisation événementielle | Événements système |
| 2 | Automatisation planifiée | Horaire / calendrier / macros |
| 1 | Contrôle à distance | Commande humaine |
| 0 | Opération manuelle sur le terrain | Intervention physique |
Réflexions finales
Le niveau 2 est souvent la première fois qu’une mine vit une ventilation qui fonctionne vraiment d’elle-même pour une partie de la journée. Ce changement d’expérience tend à transformer la façon dont les équipes opérationnelles perçoivent l’automatisation.
La question cesse d’être peut-on automatiser ça pour devenir qu’est-ce qu’on peut confier de plus au système.
Les opérations qui implantent une planification bien conçue au niveau 2 ne reviennent rarement en arrière. Et elles s’arrêtent rarement là non plus.
Restez à l’affût pour le prochain article de cette série, où nous explorerons le niveau 3 l’automatisation événementielle de la ventilation.
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