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ifi
UNIVERSITÉifiDEifiMONTRÉALifi
ifi ifi ifiPARifiSIMULATIONifi
ifi ifiRAPHAËLifiLEITE-CORTHÉSYifi
ifi ifi ifiMÉMOIREifiPRÉSENTÉifi
(GÉNIEifiINDUSTRIEL)ifiAOÛTifi2016ifi
ifi ifi ifi ifi ifi ifiUNIVERSITÉifiDEifiMONTRÉALifi
ifi ifi ifi ifiCeifimémoireifiintituléifi:ifi
ifiVÉRIFICATIONifi
PARifiSIMULATIONifi
ifi ifi ifi aifiétéifidûmentifiacceptéifi :ifi ifi iiiifi ifi Try not to become a man of success,ifibutifiratherifitryifitoifibecomeifiaifimanifiofifivalue. -Einsteinifi ivifi ifi le professeur MichelifiGamacheifipourifilaifigrandeifiqualitéifideifisonifienseignementifiquiifi aifi suscitéifimonifi intérêtifi pourifi laifi rechercheifi opérationnelle.ifiSansifi saifi grandeifi
disponibilitéifietifisesifiprécieuxificonseils,ifivenirifiàifiboutifideificeifiprojetifiaurait pasifiétéifipossible.ifiJeifiremercieifi
sciencesifinaturellesifietifienifigénieifiduifiCanadaifipourifiaide financièreifi dans la bonne direction alors que je faisais face à certaines difficultés techniques. ifi du projet.ifi Finalement,ifimerciifiàifiKateifiquiifiaifitoujoursifiétéifilàifiquand rien ne semblaitifivouloirififonctionner.ifi ifi vifi ifiLa planification minière à court termeificonsisteifiàifidéterminerifiquellesifiopérationsifidoiventifiêtreififaitesifi
mla littérature. La planification par quarts de travail est complexe étant donné le fait que plusieurs
contraintesifi quiifi neifi sontifi pasifi considéréesifi enifi planificationifi àifi moyenifi etifi longifi termeifi doiventifi êtreifi
laifipriseifid appropriés.ifiifiifi production adéquat etifiefficace,ifiunifimodèleifimathématiqueifienifimodèle de planification par semaineifiexistant.ifi Cesifi résultatsifi doiventifi êtreifi traité
compatibles avec le modèle deifiplanificationifiparifiquarts.ifiAinsi,ificetteifiplanificationifiestifiobtenueifienifi
ebdomadaire.la planification ne semaineifiprésenteifiunifiécartifiparifirapportifiàifilaifiplanificationifiparifi
,ifiétantifidéterministe,ifi considérésifidansifi leifi modèleifi mathématique.ifirelativeifitravail existe dans le programmeifilinéaireifimixteifi(PLM),ificelle-ciifineifireprésenteifipasifiparfaitementifilaifi
réalité.ifi viifi ifi conjointement.ificourtifiterme,ifisoitifisurifilesifiquartsifideifitravailifi(10ifiheures)ificeifiquiifi pasifiétéififaitifidansifilaifilittérature.ifi
planificationifi àifi courtifi termeifi automatiqueifi plutôtifi queifi manuelleifi ceifi quiifi offreifi unifi gainifi deifi tempsifi
(solution optimale).ifiEnifiplusifiduifimodèleifienifiPLM,ifileifimémoireifiprésenteifiunifimodèleifideifisimulationifi
permettantifid ceifiquiifireprésenteifiunifioutilifitrèsifisans avoir à réellement perturberificelui-ciificeifiquiifirésulteifienifidesifiéconomiesifideifitempsifietifid
ifi viiifi ifiShort term mine planningifi(productionifisequencing)ificonsistsifiinifideterminingifitheifioptimalifisequenceifiofifi
weeksifiindividually.ifiifi viiiifi ifi ixifi ifiTABLE DES MATIÈRESifi............................................................................................................ifiIX
LISTE DES TABLEAUXifi............................................................................................................XII
LISTE DES FIGURESifi...............................................................................................................ifiXIII
LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONSifi.............................................................................ifiXIV
LISTE DES ANNEXESifi..............................................................................................................ifiXV
ifiDéfinition du problèmeifi....................................................................................................ifi2
ifiLa mine El Tioifi..................................................................................................................ifi4
ifiObjectifs de la rechercheifi..................................................................................................ifi6
ifiREVUE CRITIQUE DE LAifiLITTÉRATUREifi...................................................ifi9ifiLa recherche opérationnelle pour la planification de la production minièreifi..................ifi10
ifi ................................................................ifi12 ifi ..........................................ifi14 ifi .......................................ifi16ifiLe programme mathématiqueifi.........................................................................................ifi18
xifi ifiifiLa fonction-objectififietifilesificontraintesifi........................................................................ifi23
ifiAvantages et limitations du modèle mathématiqueifi........................................................ifi26
ifiLimitations du modèle mathématiqueifi........................................................................ifi26
ifiDifférences entre les modèle de planification par semaines et par quartsifi.....................ifi29
ifiModèle de simulationifi.....................................................................................................ifi33
Bénéfices de la simulationifi......................................................................................................ifi33
Intrants du modèle de simulationifi...........................................................................................ifi34
Fonctionnement du modèleifi....................................................................................................ifi34
ifiSolution issue du programme linéaireifi............................................................................ifi36
ifiTraitement des semaines en continuifi...............................................................................ifi37
ifiViabilité du modèle de simulationifi.................................................................................ifi39
ifi ...........................ifi40 ifi .................................................ifi43 ifi ..........................................................................ifi46ifiVariabilité de la durée des opérations et temps de déplacementifi....................................ifi48
ifiTemps de résolutionifi.......................................................................................................ifi50
ifiCONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONSifi...............................................ifi54 xiifi ifi xiiifi ifiTableau 3.1ifi:ifi Résultatsifi issusifiduifi modèleifi deifi planificationifi hebdomadaireifi pourifi uneifi semaineifi
Tableau 3.2ifi:ifiDuréesifidesifiopérationsifipourifilaifisemaineifiA1ifiauifi ...............ifi19
Tableau 3.3ifi:ifiTableauifidesifiensemblesifiduifimodèleifimathématiqueifi....................................................ifi20
Tableau 3.4ifi:ifiComparaisonifientreifilesifiplanificationsifidesifimodèlesifihebdomadaireifietifiparifiquartsifi......ifi30
Tableau 4.1ifi:ifi Comparaisonifi deifi solutionsifipourifi leifi traitementifi deifi pairesifi deifi semainesifi traitéesifi
Tableau 4.2ifi ...........................................ifi38Tableau 4.3ifi:ifiRésultatsifiduifitestifideifiviabilitéifiduifimodèleifideifisimulationifipourifilaifisemaineifiA1ifi............ifi40
Tableau 4.4ifi:ifiRésultatifiduifiPLMifietifiduifisimulateurifiavecifi3ifiéquipesifideifichaqueifitypeifi..........................ifi41
Tableau 4.5ifiaineifi............................................................ifi42Tableau 4.6: Résultats des tests de la variabilité de la durée des opérationsifi.................................ifi44
Tableau 4.7ifi:ifiR ...................................ifi47Tableau 4.8ifi .......ifi49
ifiifi ifiifi xiiiifi ifiFigure 2.2ifi:ifiSéquenceifid'opérationsifid'exploitationifid'unifisiteifidansifileifimodèleificlassiqueifi...............ifi1111
(inspirée de Trout 1996)ifi.............................................................................................................ifi1111
Figure 3.1 Représentation de la contrainte de ressourceifi............................................................ifi2727
Figure 3.2ifi décalageifiobservéifienifiréalitéifi........................................ifi2828
Figure 3.3 : Planification pour le site 117 pour la semaine A1 avecifi..........................................ifi3131
la contrainte de précédence des opérationsifi................................................................................ifi3131
Figure 3.4 : Planification pour le site 117 pour la semaine A1 sansifi..........................................ifi3232
la contrainte de précédence des opérationsifi................................................................................ifi3232
Figure 4.1ifi:ifiPlanificationifiduifiPLMifiauifisiteifi14ifipourifilaifisemaineifiB2ifi.............................................ifi3636
Figure 4.2ifi:ifiPlanificationifiduifiPLMifiauifisiteifi115ifipourifilaifisemaineifiB2ifi...........................................ifi3636
Figure 4.3ifi:ifiTempsifideifirésolutionifienififonctionifiduifinombreifideifisitesifi.............................................ifi5050
Figure Annexe A.1ifi:ifiExempleifideifimodèleifideifisimulationifipourifilaifisemaineifiA2ifi...........................ifi5960
Figure Annexe B.1ifi:ifiExempleifideificodeifipourifiunifisiteifideifiproductionifilongifitrouifi(siteifi18)ifi..............ifi6061
Figure Annexe B.3ifi:ifiExempleifideificodeifipourifiunifisiteifideifidéveloppementifideifitypeificheminéeifi........ifi6262
(monterie Alimak) (site 312)ifi......................................................................................................ifi6262
Figure Annexe B.2ifi:ifiExempleifideificodeifipourifiunifisiteifideifidéveloppementifi(siteifi118)ifi....................ifi6262
xivifi ifi $%5e9,$7,216VPNifiifiValeurifiprésenteifinette
xvifi ifiANNEXE A ....................ifi59
ANNEXE B EXEMPLEifiDEifiBOUCLEifiDEifiCODEifiDEifiCHAQUEifiTYPEifiDEifiSITEifi.................ifi60
1ifiPour assurer leur production, les compagnies minières se fixent des objectifs de production à long,
moyenifietificourtifitermes.ifiLaifiplanificationifiàifilongifitermeifi toucheifilesifi décisionsifistÀ moyen terme, on parle de décisions tactiques, soitifilaifigestionifiglobaleifidesifiressources.ifiÀificourtifi
-à-direifielles servent à atteindre les objectifs de la planification à moyen terme. ().ifiÀificourtifi
Lesifientreprisesifidoiventifiexploiterifi deifi manièreifi optimaleifi lesifiressourcesifi nécessairesifi auifi bonifi
puisque toutes les opérations y sont contraintes. ifià long
Ainsi,ifilesificontremaîtresifidoiventifiun plan de production pour chaque quart de travail.ifi lors de la planification à longifietifimoyenifitermes,ifimaisifiilsifi production sur un quart (Collard 2013).ifiifi"Laifiplanificationifi àifi courtifi termeifi aifi unifi horizonifi temporelifi mensuelifi etifi indiqueifi laifi séquenceifi desifi
respecter des contraintes de différentes natures.»ifi(Augerifi2000).ifiAinsi,ifilaifiplanificationifiàificourtifitermeifi
et à des sitesifideifitravailifispécifique.ifiDansifileificasifideificeifimémoire,ifi laifiséquenceifipourifilesifiquartsifideifi
2ifi ifiopérations doivent être effectuées est également une information donnée dans le cadre de la
planification.ifi (PL) est un outil intéressant pour développer cetemps et deifiressourcesifi desifirésultatsifiquiifiserontifilesifiplusififidèlesifiàifilaifiréalité.ifiCependant,ifi
pallier. ifi permettreifiainsi améliorer un programme mathématique en le rendant plus fidèle à la réalité.ifiifi
sont présentés le programme mathématique et le modèle de s du modèle mathématique. Le chapitreifi4ifides outils décrits dans le chapitre précédant. Leifi5e chapitreifiprésenteifilesifilimitationsifiduifimodèleifi
mathématique.ifiFinalement,ifileifi6e etifidernierifichapitreificonclueifileifiprojetifietifioffreifiuneifiouvertureifisurifilesifi
Définition du problèmeifi
minière sontpas un plan concret de travail au jour le jour. Louis-Pierreifi Campeau,ifi candidatifi auifi Ph.Difiàifi
PolytechniqueifiMontréal
terme,ifisoitifipourifiuneifiune semaine. 3ifi ifitermeifisurifi3ifimois.ifiCeifiPLifipermetifi" àifitrèsificourteifiéchelle,ifideifitesterifidiversifi
ifier la faisabilité des administrateursifideifilaifimine.ifiifideifi bienifi considérerifi toutesifi lesifi contraintesifi auxquellesifi lesifi opérationsifi deifi productionifi etifi deifi
nousifiavonsifi mathématique.ifidynamique où les structures en place sont en constanteifiévolution.ifiDeifiplus,ifichaqueifisiteifideifitravailifi
interchangeables.ifiCesificontraintesifi ifi 4ifi ifile modèle de planification par quarts.ifiÀifipartirifideificesifidonnées,ifionifipeutifirentrerifilesifi
duréesifid Cependant,ifileifimodèleifideifiplanificationifihebdomadaireifiLa mine El Tioifi
Afin de testerifisonifimodèleifimathématique,ifiCampeauifi(2015)ifiaifidéveloppéifiuneifimineifisouterraineififictiveifi
, basée sur une mine réelle,ificontientifi312ifisitesifidifférentsifiquiifisite de développement est un site qui peutifi neifi pasifi contenirifiassezifi deifi mineraiifi pourifi queifisonifi
ifi ifi ifi ifi ifi ifi ifi ifi ifi ifi ifi ifi :ifi1) Forage de développementifi
ifi 5ifi ifi2) Câblageifi
3) Forage de productionifi
4) Servicesifi
5) Déblayage/transportifi
6) Support de terrainifi
7) Remblaisifi
8) Forage de cheminée V-30ifi(raise boring)ifi
9) Alimakifi
ifiOnifi 2ifiméthodesifi
longifitrouifi(long hole),ifialorsifiqueifipourifilesifidéveloppementsifionifiidentifieifilesifigaleriesifiouifilesifimonteriesifi
pour réaliser cette tâcheifientreifiparenthèsesifi(communicationifipersonnelle,ifiCampeauifi2015).ifi
Long Trouifi:ifi
1) Forage des trous de câblage (2)ifi
2) Insertion et cimentation des câbles (2)ifi
3) Forage du trou de cheminéeifi(8)ifi
4) Déblayage (5)ifi
5) Forage des trous de production (3)ifi
6) Chargement des trous (3)ifi
7) Sautage (effectué entre les deux quarts)ifi
8) Déblayage (5)ifi
9) Construction de la barricade (7)ifi
10) Remblayage (7)ifi
11) Temps de cureifi
ifiDéveloppement deifigaleriesifi:ifi
1) Forage des trousifi(1)ifi
2) Chargement des trousifi(1)ifi
3) Sautage (effectué entre les deux quarts)ifi
4) Déblayage (5)ifi
5) Écaillage (6)ifi
6) Installation du support de terrain (6)ifi
6ifi ifi7) Installationifidesifiservicesifi(4)ifi
8) Répétition de 1 à 7ifi
ifiMonterie Alimakifi:ifi
1) Installationifidesifirailsifi(9)ifi
2) Forage des trous (9)ifi
3) Chargement des trous (9)ifi
4) Sautage (effectuéifientreifilesifideuxifiquarts)ifi
5) Déblayage (5)ifi
6) Écaillage (9)ifi
7) Installation du support de terrain (9)ifi
8) Installation des services (9)ifi
à partir de cette mine fictiveifiqueifilaifiplanificationifihebdomadaireifiaifiétéififaite.ifiDeifiplus,ifi
. Premièrement, les semaines de type A dansificeifichapitre.ifiObjectifs de la rechercheifi
Leifi premierifi objectififi deifi cetteifi rechercheifi estifi deifivérifierifi laifi validitéifi d
hebdomadaire. Pour ce faire,ifiunifiprogrammeifilinéaireifideifiplanificationifidesifiopérationsifi
la planification à courtifitermeifi(semaine)ifiviseifiàifiatteindreifilesifiobjectifsifideifilaifi
7ifi ifidesifiopérationsifiplus complexe deificonsidérerifienifiPL.ifiAinsi,ifilaifisimulationifiestifiunifioutilifi
observer le comportementifiréel.ifiCetifioutilifisimuleraifilesifiopérationsifiàifichaqueifiquartifisurifiunifihorizonifi
semaine àifilaifimineifietifiilifiseraifipossibleifideififaireifivarierificertainsifiparamètresifidansificetteifisimulationifi
déplacement et la variabilité change.ifiLour planifier la production
mine souterraineifiàifitrèsificourtifitermeifietifilaifisimulationifiquiifisertifiàifitesterifilaifiviabilitéifideificesifirésultatsifietifiàifi
. Dans le cas indications quant auxifiaspectsifiquiifirendentifi à tirer des conclusions relativesifiaire pour lesifiatteindre.ifi estimantnécessaires pour atteindre les objectifs de production en tenant compte des temps de déplacements
du modèle. Ces analyses seront faites à divers moments de la vie de la mine afin de voir si lesifi
Hypothèsesifi
Certaines hypothèses sontifiposéesifiafinifideifiprocéderifiauxifianalysesifinécessairesifiàifilaifiréalisationifideificeifi
mémoire.ifiifi 8ifi ifi deuxifi toutes les fois. ifi Àifi, toute la mine doit être évacuée pour la durée du sautage etdes fumées de tir. Cesifisautagesifisontifieffectuésifientreifideuxifiquartsifideifitravail.ifi
sitesifi ifiifiquotesdbs_dbs6.pdfusesText_12