Rapport de la commission d'examen

L'étude d'impact environnemental du Projet de Cigar Lake a traité, comme étant le principal défi technique à relever, de la mise au point de méthodes d'exploitation permettant l'extraction en toute sécurité du minerai à forte teneur, sans trop endommager l'environnement. CLMC a donc mis à l'essai, dans sa mine, diverses techniques d'abattage sans contact direct susceptibles de répondre aux exigences de sécurité et d'efficacité. On a également évalué divers moyens innovateurs pour assurer une meilleure stabilité des sols, ceux-ci étant en grande partie incompétents dans la zone logeant le dépôt. Grâce aux méthodes innovatrices mises au point, l'industrie est aujourd'hui mieux armée pour exploiter des minerais présentant des problèmes similaires.

Le présent chapitre expose brièvement les méthodes d'extraction que CMLC propose d'utiliser et les enjeux qui en découlent sur le plan de la protection de l'environnement et des travailleurs.

5.1 Méthodes d'exploitation

Le gisement du lac Cigar se situe entre 410 et 450 m sous la surface dans un sol très incompétent, dans la zone discordante entre la roche de socle métamorphique et la couche de grès sus-jacente. La congélation du sol, effectuée depuis des galeries creusées dans le socle rocheux sur lequel repose le gisement, permettrait d'accroître la compétence des roches associées au corps minéralisé et de limiter l'infiltration d'eau dans et par les trous de forage qui seraient pratiqués. Les opérations d'extraction sans contact direct seraient contrôlées depuis les galeries de production, aménagées elles aussi sous le gisement.

Trois puits mèneraient aux installations souterraines de la mine. Le puits de la mine d'essai déboucherait sur les galeries de congélation et de production. Deux autres puits seraient creusés ultérieurement pour l'élimination de l'air vicié et l'évacuation en cas d'urgence.

Les méthodes que propose CMLC visent à réduire l'infiltration d'eau, à éviter d'exposer directement les travailleurs au minerai d'uranium à forte teneur et à accroître les capacités de soutien du roc. L'étude d'impact décrit des méthodes d'extraction qui conviennent à la géométrie variable du gisement du lac Cigar et des méthodes nécessaires pour réduire l'infiltration d'eau.

Les techniques d'extraction proposées sont le forage par cheminée et le forage par jet humide, qui sont toutes deux des méthodes sans accès direct exécutées à distance. Les procédés de manipulation du minerai, notamment le transport du minerai depuis les sites d'excavation, son concassage au niveau de production, et le pompage de la pulpe jusqu'à la surface se feraient par des canalisations blindées conçues pour protéger les travailleurs contre les rayonnements, en tout temps. L'emploi des techniques de manipulation proposées vise à réduire le plus possible l'exposition des travailleurs durant l'extraction du minerai à forte teneur.

Tout au long des travaux d'exploitation, les trous laissés par le soutirage du minerai et des déblais seraient remblayés avec du béton à haute résistance conçu pour durcir à des températures sous zéro. Ces matériaux de remblayage permettraient de fournir un soutien structurel au gisement et de limiter l'infiltration d'eau par l'horizon minier durant la progression des opérations de soutirage.

Au chapitre de l'aménagement des galeries, CMLC prévoit utiliser les méthodes habituelles de forage et d'abattage à l'explosif et les méthodes usuelles de soutènement, là où la compétence du sol le permet. Dans les autres zones, CMLC propose de recourir à des procédés mécanisés, comme la nouvelle méthode autrichienne de tunellement (New Austrian Tunnelling Method, ou NATM) et le système blindé d'aménagement des mines (Shielded Mine Development System, ou SMDS).

5.1.1 La nouvelle méthode autrichienne de tunnellement et le système blindé d'aménagement des mines

À la lumière des renseignements recueillis lors des essais miniers sous terre et des forages au diamant faits depuis la surface, CMLC a délimité huit zones géotechniques distinctes à l'intérieur et autour du gisement. Les masses rocheuses de trois de ces zones présentent des propriétés mécaniques allant de passables à médiocres et comportent d'importantes zones d'incompétence, d'argile plastique, de sable meuble et de grès friable. Cette fragilité de la masse rocheuse caractérise le socle rocheux altéré sur lequel repose le gisement du lac Cigar, socle dans lequel le promoteur prévoit aménager les galeries de congélation et de production. Les travaux d'excavation effectués dans ces zones rocheuses où seraient percées les galeries devront être accompagnés et être suivis d'importants travaux de soutènement et ne pourront être réalisés avec les techniques habituelles de forage et d'abattage par explosif. [The Cigar Lake Project, Response to Request for Additional Information, Cigar Lake Mining Corporation, mars 1996, pp. 2-5 à 2 - 7 et figure 2.1.1.5.]

Les piètres conditions du sol sur lequel repose le gisement, et pour lesquelles les techniques habituelles de forage et de dynamitage ne se sont pas avérées concluantes nous obligent à recourir à la nouvelle méthode autrichienne de tunnellement.

B. Schmitke, Cigar Lake Mining Corporation, Transcript of Cigar Lake Public Hearings, Saskatoon, Saskatchewan, le 10 septembre 1996, p. 2.

À la lumière de l'expérience acquise dans la mine d'essai, le promoteur prévoit utiliser les techniques NATM et SMDS pour effectuer les travaux d'excavation dans les zones d'incompétence rocheuse qui ne se prêtent pas aux travaux miniers classiques. Ces deux techniques font appel à des engins d'excavation mécanisés oeuvrant sous une couverture servant à protéger les mineurs et l'équipement; un soutènement partiel est d'abord installé, puis on installe rapidement un soutènement permanent une fois les travaux d'excavation terminés. Ces techniques sont de nature à augmenter la sécurité des mineurs chargés des travaux d'excavation et à réduire le temps requis pour l'installation des structures de soutènement après l'excavation du roc. Bien qu'il ne s'agisse pas là d'innovations sur le plan technique, les méthodes d'excavation proposées sont actuellement les plus avancées sur le plan de la sécurité et de l'efficacité des travaux d'aménagement et de soutènement miniers. La CLMC effectuerait environ 10 p. 100 des travaux souterrains de soutènement avec la technique NATM, environ 60 p. 100 de ceux-ci avec la technique SMDS et 30 p. 100 environ avec les techniques classiques.

Un revêtement de béton coulé ou soufflé serait appliqué sur toutes les zones creusées pour soutenir le roc. Les galeries seraient aménagées en pente afin de réduire l'exposition aux rayonnements en assurant l'écoulement de l'eau d'infiltration et des déversements accidentels de pulpe loin des mineurs.

5.1.2 Congélation du sol

Les données recueillies lors des essais miniers révèlent que le corps minéralisé possède les caractéristiques suivantes : qualité de la masse rocheuse de médiocre à passable, résistance faible, porosité élevée et saturation en eau élevée. Les échantillons d'eau souterraine prélevés dans les trous de forage effectués dans l'étage grèseux et l'étage grèseux altéré révèlent un potentiel d'infiltration de 2700 m³/h durant les travaux miniers. Le socle rocheux affiche des coefficients de perméabilité faibles, qui s'accompagnent de taux d'infiltration significativement plus bas. Voici certains points dont CMLC entend tenir compte dans l'exploitation du gisement :

• le soutien du roc friable où loge le gisement;
• la possibilité qu'un important coup d'eau se produise durant les travaux d'extraction;
• le confinement des déblais et de l'eau visant à réduire au minimum les risques d'irradiation. [The Cigar Lake Project Environmental Impact Statement, Main Document, Cigar Lake Mining Corporation, juillet 1995, p. 3-32.]

Durant les essais, CMLC a évalué diverses techniques susceptibles de résoudre ces problèmes. Les techniques habituelles d'excavation et de soutènement, et notamment la cimentation, se sont révélées être moins efficaces que la congélation du sol pour améliorer la stabilité de la mine et réduire les infiltrations d'eau contenant du radon. Par ailleurs, le conditionnement préalable du roc par injection de ciment en ligne et congélation du sol a permis de réduire le taux d'infiltration à environ 20 m³/h durant les essais miniers. À la lumière de ces résultats concluants et de l'expérience acquise avec la technique de congélation du sol dans divers environnements miniers, dont les mines de potasse de la Saskatchewan, CMLC propose d'y faire appel pour les travaux d'aménagement de la mine.

On congèlerait le sol en faisant circuler de la saumure refroidie dans des conduites de congélation percées vers le haut dans le gisement depuis des galeries horizontales aménagées au-dessous du gisement. On prévoit congeler le sol sur toute la largeur et la hauteur du gisement. On procéderait également à la congélation des couches rocheuses logées entre le niveau de congélation et le gisement, ce qui permettrait d'en accroître l'intégrité structurelle.

La foreuse à jet serait munie d'un obturateur qui assurerait le confinement des débris de forage et de l'eau de forage. Ce dispositif permettrait de faire dévier les morceaux de minerai loin des mineurs en direction d'un concasseur. [B. Schmitke, Presentation to Cigar Lake Public Hearings, Saskatoon, Saskatchewan, 10 septembre1996, pp. 2 et 9.]

La présence d'environ 88 000 m de trous de forage, [The Cigar Lake Environmental Impact Statement, Main Document, Cigar Lake Mining Corporation, juillet 1995, p. 3-5.] auxquels pourraient venir s'ajouter 70 000 autres (30 000 m pour la reconnaissance complète du corps minéralisé, [Ibidem, p. 3-18.] et 40 000 m de trous de forage à diamant et rotatif pour fins géotechniques [Ibidem, p. 3-24.] ) fait l'objet de préoccupations. Un nombre important des trous effectués et prévus traversent les zones minéralisées, et constituent des orifices par lesquels l'eau ou l'air renfermant du radon pourraient s'infiltrer jusqu'aux zones excavées où travaillent les mineurs. Ce phénomène est susceptible de survenir à la croisée de trous non colmatés ou dans les zones de gel imparfait. Il faudra sceller systématiquement tous les trous de forage qui croisent des zones de travail souterraines afin d'éviter leur envahissement par l'eau ou l'air. Le promoteur ne doit pas compter uniquement sur la congélation du sol ou l'injection de ciment en ligne pour assurer l'étanchéité des trous de forage.

5.1.3 Forage au jet

À la lumière des résultats des essais miniers, CMLC propose d'utiliser le forage au jet comme méthode principale d'extraction. L'opération se fait en insérant une tête d'injection dans un trou qui va de la galerie de production jusqu'au sommet du corps minéralisé. Des jets d'eau sont alors propulsés à haute pression et l'on fait tourner la tête pour découper le minerai congelé et l'entraîner dans le trou. On abaisse lentement le jet pour façonner une ouverture cylindrique d'environ 2 m de diamètre dans le minerai. Les particules de minerai et l'eau s'écoulant du trou seront déviées vers un concasseur au moyen d'un obturateur. Ce procédé protège les travailleurs contre un contact direct avec le minerai hautement radioactif. Les essais miniers indiquent qu'il est ainsi possible de récupérer environ 95 p. 100 du minerai. [The Cigar Lake Project, Response to Request for Additional Information, Cigar Lake Mining Corporation, mars 1996, tableau 2.3.1.1.]

Une fois le minerai extrait, les trous de forage seraient remblayés avec un ciment hautement résistant capable de conserver, durant les travaux miniers, l'intégrité structurelle de la zone minéralisée congelée. Ceux-ci terminés, et une fois le roc dégelé, on s'attend à ce que la compétence des zones remblayées soient supérieure à ce qu'elle était à l'état naturel. Le remplacement du minerai faible, friable et saturé d'eau par un béton à haute résistance devrait renforcer la structure rocheuse en place.

5.1.4 Forage par cheminée

La technique de forage par cheminée proposée par CMLC, qui servirait à l'extraction d'environ 5 p. 100 du minerai, nécessite l'excavation à sec de trous de 1,5 m de diamètre. Forés à la verticale depuis les galeries de production, ces trous traverseraient le socle rocheux inerte pour atteindre le corps minéralisé situé au-dessus. L'extraction du minerai et des déblais ne se ferait que par forage, sans recours au dynamitage du roc. Les morceaux de roc forés glisseraient dans les cheminées perforées jusque dans des chutes et des conteneurs blindés situés dans les galeries de production.

Depuis des décennies, l'industrie minière utilise en toute sécurité des techniques semblables de forage par cheminée à distance. Il faudra cependant adapter la technique au site du lac Cigar afin d'isoler entièrement les chutes d'extraction et de procéder au transport à distance de la pulpe à la surface afin d'assurer la protection des travailleurs logés dans les niveaux de production, contre un contact direct avec le minerai hautement radioactif. Une fois le minerai extrait, les cheminées, dont le diamètre est relativement petit, seront rapidement colmatées avec du béton pour maintenir la stabilité du roc.

Bien que les essais de forage par cheminée se soient montrés concluants dans la mine d'essai du lac Cigar, ce procédé n'est pas l'option privilégiée pour le soutirage du minerai. Les risques de production excessive de poussières et de débris rocheux le rendent en effet moins avantageux que le forage au jet.

5.2 Effluents liquides

5.2.1 Conservation de l'eau

Comme il en a été fait mention à la section 5.1.2, on s'attend à pouvoir réduire de façon importante l'infiltration d'eau dans la mine par l'injection de ciment et la congélation du sol. On prévoit limiter l'infiltration à 30 m³/h. Pour réduire au minimum la quantité d'eau de mine à traiter, CMLC prévoit réaffecter les eaux de procédé aux opérations de forage au jet au rythme d'environ 20 m³/h. Le volume recyclé représenterait environ 40 p. 100 du volume moyen total d'eau nécessaire aux opérations de forage au jet et de préparation de la pulpe et réduirait d'autant le volume d'effluents à traiter.

5.2.2 Traitement primaire

Toutes les eaux de procédé non réutilisées seraient acheminées aux installations de traitement primaire en surface. Cette station de traitement primaire, affectée au traitement des eaux de mine contaminées, du ruissellement de surface et de l'eau recyclée, a une capacité moyenne de 100 m³/h. On pourra cependant en porter le débit de traitement à 700 m³/h si un surplus d'eau s'infiltrait dans la mine.

5.2.3 Traitement secondaire

Une station de traitement secondaire servirait à épurer complètement les effluents provenant de la station de traitement primaire et les eaux de ruissellement avant leur rejet dans l'environnement. Dans des conditions normales d'exploitation, environ 39,5 m³/h d'effluents primaires parviendraient à la station de traitement secondaire dont la capacité maximale serait de 825 m³/h. On prévoit rejeter dans l'environnement les effluents épurés au rythme d'environ 28,5 m³/h. Les émissaires déboucheraient dans une fondrière située à l'amont du lac Aline. [The Cigar Lake Project Environmental Impact Statement, Response to Request for Additional Information, Cigar Lake Mining Corporation, mars 1996, figure 1.3.1.1.]

On prévoit que le traitement secondaire des effluents permettra de satisfaire les exigences des Objectifs de la Saskatchewan en matière de qualité des eaux de surface (SSWQO).

5.2.4 Modélisation des surcharges environnementales

Le promoteur a présenté les résultats des études de modélisation des charges environnementales associées au rejet des effluents de la mine dans des conditions d'essai moyennes et les plus défavorables d'exploitation. Dans le pire des cas, les données révèlent que les teneurs en contaminants dans le lac Aline se situeraient en deçà des exigences établies aux termes des Objectifs de la Saskatchewan en matière de qualité des eaux de surface, durant les 41 années que devrait durer l'exploitation de la mine du lac Cigar. [The Cigar Lake Project, Response to Request for Additional Information, Cigar Lake Mining Corporation, mars 1996, pp. 1-53 et 1-54.] Les études à l'aide de modèles effectuées par le Saskatchewan Environmental and Resources Management à partir de concentrations en arsenic conservatrices indiquent quant à elles que la qualité des eaux du lac Aline respecterait ou dépasserait les exigences des Objectifs de la Saskatchewan en matière de qualité des eaux de surface.

La CLMC a proposé un plan d'atténuation au cas où les teneurs en métaux lourds (arsenic et molybdène) des eaux de mine devaient dépasser les prévisions. Il s'agirait de faire précipiter les contaminants dans des décanteurs au stade du traitement primaire avant le traitement secondaire des effluents.

Il faudrait imposer à CMLC d'élargir la surveillance à tous les produits toxiques et métaux lourds (en plus de l'arsenic et du molybdène) susceptibles de contaminer les eaux situées en aval. Il y aurait lieu d'établir des objectifs de qualité locaux au site du lac Cigar qui exigeraient la réalisation de mesures d'atténuation par la société minière en cas de non-conformité.

5.2.5 Besoin en matière de recherches supplémentaires

Si l'on se fie à la description qui en a été faite dans l'étude d'impact environnemental, les capacités de traitement des eaux de mine semblent suffire. Nous faisons nôtres les conclusions suivantes de la Saskatchewan Environment and Resource Management :

Le traitement des eaux de la mine du lac Cigar se ferait selon des technologies modernes et éprouvées. Leur efficacité est telle que les teneurs de tous les métaux toxiques et les radionucléides présents dans les effluents pourront être réduites à des niveaux acceptables. [Saskatchewan Environment and Resource Management, Submission to Cigar Lake Public Hearings, Regina, Saskatchewan, 4 septembre 1996, pp. 21-22.]

Nous faisons également nôtre la conclusion de la Saskatchewan Environment and Resource Management en faveur de la poursuite des recherches en vue d'en arriver à réduire encore davantage l'impact environnemental produit par la libération des effluents de la mine du lac Cigar. Les pratiques courantes d'aération et de chloration de l'eau usée dans des puisards souterrains servant à diffuser le radon et à réduire la dissolution de plomb 210 constituent les procédés de pré-traitement minimaux à effectuer. Il faudra intégrer des techniques plus efficaces au fur et à mesure de leur élaboration.

Des recherches s'imposent également en vue de définir des objectifs spécifiques convenables en matière de qualité des eaux de surface. Les objectifs actuellement établis ont d'abord été définis pour le sud de la province, où les réseaux naturels d'eau affichent des teneurs en matières dissoutes nettement supérieures à celles prévalant dans le nord de la Saskatchewan. Il faut que les objectifs locaux fixés pour Cigar Lake traduisent les écarts entre ces deux milieux naturels.

5.3 Conclusions et recommandations

La commission estime que le promoteur a abordé de façon convenable les défis techniques posés par l'exploitation du minerai à forte teneur du lac Cigar. Le recours à des méthodes d'extraction sans contact direct permettrait de protéger les mineurs contre l'exposition aux rayonnements de trois façons : les méthodes de forage au jet et par cheminée, appliquées depuis des galeries de production éloignées du corps minéralisé par environ 15 m de roc, isoleraient les travailleurs du minerai hautement radioactif; l'emploi de conduites blindées pour l'acheminement de la pulpe depuis les zones d'extraction jusqu'à la surface réduirait l'exposition aux rayonnements émis par le minerai; et la congélation des sols limiterait l'infiltration d'eau radioactive dans les zones de travail souterraines, protégeant ainsi les travailleurs contre un contact avec le radon et ses descendants.

Il faut colmater tous les trous de prospection, d'aménagement et de production afin de prévenir une infiltration d'eau ou d'air risquant d'être contaminés dans les lieux de travail souterrains.

Il faut définir des objectifs en matière de qualité de l'eau qui tiennent compte des conditions naturelles propres aux plans d'eau du Nord et au site minier du lac Cigar. La CLMC doit assurer la surveillance de tous les produits toxiques et de tous les métaux lourds (outre l'arsenic et le molybdène) susceptibles de contaminer les eaux situées en aval et avoir un plan d'atténuation permettant d'intervenir en cas de non-conformité des objectifs locaux qui lui auraient été fixés.

Nous recommandons la poursuite des recherches visant à mettre au point des méthodes limitant encore davantage l'impact environnemental du rejet des effluent de la mine.