Les minières n’ont pas à sacrifier l’environnement pour réaliser des économies : une bonne gestion des pneus peut générer à la fois des gains financiers et des bénéfices environnementaux. Le présent livre blanc décrit les stratégies des experts que sont Kal Tire et Michelin pour aider les exploitants miniers à concilier rentabilité et environnement.
Partout dans le monde, les minières ont des objectifs de production de plus en plus stricts et doivent du même coup absorber la hausse des coûts du carburant, réduire les temps d’immobilisation des véhicules, satisfaire aux exigences de la réglementation et des divers intervenants et respecter les obligations environnementales. Alors que l’industrie se tourne vers des modes d’exploitation plus efficaces et plus respectueux de l’environnement, la gestion des pneus traîne de la patte.
Dans les mines à ciel ouvert, les pneus ont les coûts d’exploitation les plus élevés après le carburant. Ils influent sur l’empreinte carbone, à la fois par la consommation de carburant des véhicules miniers (émissions de type 1) et par les activités de la chaîne de valeur (émissions de type 3).
Lorsque la gestion des pneus est essentiellement ponctuelle et mal structurée, il peut en résulter une usure prématurée, une consommation de carburant accrue et des émissions inutiles. Cependant, il est possible de générer des économies et des gains de productivité et d’améliorer l’efficacité environnementale par des stratégies préventives ou prédictives, élaborées en collaboration avec les fabricants d’équipement, les fabricants de pneus et les fournisseurs de services et faisant appel aux technologies les plus récentes.
Le présent livre blanc propose des stratégies concrètes et étayées par des données mesurables pour la gestion des pneus, qui peuvent aider les minières à réduire leurs émissions de type 1 et de type 3 et à diminuer leurs coûts d’exploitation en prolongeant la durée de vie des pneus et en réduisant la consommation de carburant, le tout sans avoir à vider le portefeuille.
Sur deux fronts : réduire et les coûts et les émissions de carbone
Dans les mines à ciel ouvert, le chargement et le transport représentent environ de 50 à 60 % des coûts globaux. Après le carburant, les pneus constituent généralement le poste de consommation le plus coûteux : une grande mine de métaux utilise en moyenne quelque 900 pneus miniers par année, soit des millions de dollars de dépenses. Il est donc essentiel, pour la rentabilité, de savoir comment préserver et optimiser la durée de vie des pneus.
Les cas de sous-gonflage, de mauvais choix de pneu ou d’entretien insuffisant peuvent causer des pertes d’efficacité qui entraînent une hausse de la consommation de carburant et, par conséquent, des émissions de type 1. D’après l’analyse du cycle de vie réalisée par Michelin, de 70 à 90 % de l’empreinte environnementale d’un pneu minier survient durant son utilisation, la majeure partie étant attribuable à la combustion de l’essence nécessaire au déplacement du véhicule lourd sur lequel il est installé. Le pourcentage élevé s’explique par l’influence directe de la forme et de l’état du pneu, et donc les exploitants ont un levier d’importance pour réduire les émissions.
Les autres émissions imputables aux pneus miniers sont du type 3, c’est-à-dire celles associées aux activités de la chaîne de valeur, comme la production des matières premières, la fabrication des pneus, le transport et l’élimination. Ces émissions sont plus difficiles à quantifier, mais elles demeurent considérables. Le programme Maple de Kal Tire, validé par SCS Global Services, aide les minières à quantifier leurs émissions et à montrer comment des stratégies de gestion intégrée des pneus, comme la réparation et le rechapage, peuvent réduire sensiblement la demande de pneus neufs ainsi que la quantité de pneus en décharge sur les sites miniers.
Les conditions d’utilisation et les pratiques d’entretien peuvent également accélérer l’usure et les dommages et devancer la mise en décharge des pneus; selon certaines études, le surgonflage serait responsable de 70,5 % des dommages aux pneus de camions et de 52,5 % des dommages aux pneus de chargeuses frontales, et90 % des pneus hors route n’atteignent jamais la durée de vie prévue. Ainsi, non seulement les minières achètent plus de pneus qu’il ne serait réellement nécessaire et produisent davantage de déchets, mais elles génèrent aussi inutilement des émissions de type 3 pour la production, le transport et l’élimination des pneus de remplacement.
Selon Miles Rigney, vice-président principal de Mining Tire Group de Kal Tire,
“La gestion intelligente des pneus présente un double avantage : elle réduit les coûts tout en contribuant à la diminution des émissions et à l’atteinte des objectifs de développement durable. Les minières n’ont pas à choisir : elles peuvent avoir le beurre et l’argent du beurre. Alors que la propreté est sur toutes les lèvres, les stratégies de gestion des pneus présentent un énorme potentiel qui reste largement inexploité.”
Une question de gonflage : lien entre pression des pneus, consommation de carburant et émissions de type 1
Beaucoup d’études ont fait la lumière sur la relation entre la résistance au roulement et la consommation de carburant des camions miniers. Les pneus mal gonflés ou abîmés augmentent le frottement contre la surface de la route et donc la quantité d’énergie nécessaire pour faire rouler les pneus. Il en résulte une augmentation de la consommation de carburant et des émissions de type 1 à chaque trajet de transport.
À titre d’exemple de quantification de la corrélation entre gonflage et consommation dans des conditions réelles d’utilisation, une étude de 15 mois menée dans une mine nord-américaine par Michelin et Cascadia Scientific révèle qu’un sous-gonflage de 8 à 10 % pour les pneus de camions de transport augmente la consommation de carburant de 0,26 litre par trajet. Même lorsque le nombre de véhicules est peu élevé, c’est un pourcentage petit en apparence qui équivaut en fait à des dizaines de milliers de litres de diesel supplémentaires par année et à des centaines de tonnes de CO2 comme le montre la figure 1. On peut imaginer l’ampleur des chiffres quand le nombre de véhicules est élevé.
Aujourd’hui, les minières sont nombreuses à utiliser des systèmes de surveillance de la pression des pneus. Ces technologies surveillent en continu les conditions à l’intérieur des pneus, notamment la pression et la température, et avertissent les opérateurs des problèmes mineurs avant qu’il ne survienne des pertes de productivité ou des bris coûteux. Les camions aux pneus bien gonflés peuvent plus s’approcher de leur capacité maximale en tonnes-kilomètres par heure, ce qui optimise les charges transportées et réduit la durée des trajets.
Le bon choix : un pneu adapté à l’utilisation prévue
Le choix des pneus demeure un facteur déterminant : un composé adapté aux conditions du site prolonge la durée de vie des pneus et réduit le coût total de possession. Par exemple, pour les longs trajets sur des routes lisses et par temps chaud, les composés résistants à la chaleur sont généralement la meilleure option. En revanche, les composés résistants aux brèches sont mieux adaptés aux transports plus courts et aux environnements abrasifs et rocheux, où les pneus risquent davantage de se faire abîmer. Il existe aussi des composés qui adhèrent bien aux sols mouillés ou meubles.
Selon Adam Murphy, vice-président principal du volet des pneus miniers de Michelin, “dans des environnements extrêmes comme les mines, il faut porter attention à la forme et à la qualité des pneus. Grâce aux données sur la performance des pneus et les conditions du site, les fabricants peuvent optimiser en continu les innovations déterminantes pour la durée de vie, la capacité de charge, la vitesse, la résistance à la chaleur et même l’efficacité énergétique des pneus. L’emploi de composés de caoutchouc à haut rendement énergétique abaisse la température de fonctionnement des pneus, réduisant ainsi la résistance au roulement et augmentant le rendement énergétique du camion.”
Par exemple, le pneu XDR 4 SPEED ENERGYMC de Michelin, dont la commercialisation est prévue en 2026, offre une amélioration de l’efficacité énergétique de 3,6 % par rapport au pneu XDR 250 C de Michelin, ce qui se traduit par une économie d’environ 20 000 litres de carburant ou 24 000 $ US par camion minier chaque année. Pour une mine comptant 50 camions, on parle d’économies de 1,2 M$ US et d’une réduction de 2 600 tonnes des émissions de CO2 par année.
L’intelligence au service de l’efficacité : des outils novateurs pour des pneus performants
Au-delà des systèmes de surveillance de la pression des pneus, la nouvelle génération d’outils d’analyse des voies de roulage, de diagnostic du parc de véhicules et de chargement intelligent transforme la surveillance et la gestion des pneus en temps réel dans les mines. Les données issues de ces systèmes contribuent aussi à améliorer les pratiques de gestion des pneus, de sorte qu’elles s’inscrivent stratégiquement dans les objectifs globaux des minières.
Par exemple, les inspections autonomes des pneus, réalisées à l’aide de caméras thermiques, de logiciels de reconnaissance utilisant l’IA et d’analyses de données avancées, peuvent limiter l’immobilisation des camions aux seuls cas où une intervention est requise et prolonger la durée de vie des pneus grâce à un entretien ciblé.
Dans une mine de cuivre chilienne, les inspections autonomes par TireSight de Kal Tire ont entraîné une réduction des temps d’immobilisation de 20 %. Au passage des 33 camions de la mine devant la station TireSight, les caméras thermiques enregistrent désormais, plusieurs fois par jour, de trois à cinq rotations complètes de chacun des pneus, à l’avant comme à l’arrière, sans arrêt des véhicules.
La conception et l’entretien des voies de roulage contribuent aussi à préserver la durée de vie des pneus et à améliorer le rendement énergétique des camions. Pour évaluer la qualité des voies de roulage et le comportement des conducteurs, on peut recourir au service MICHELIN Better Haul Road et à des outils logiciels fondés sur des données GPS et satellite, comme VBOX, qui mettent en évidence les situations où l’usure des pneus et la consommation de carburant augmentent, par exemple à cause d’une voie en mauvais état ou de virages négociés trop vite. Les superviseurs peuvent ainsi cibler les améliorations possibles de manière à optimiser les trajets et à réduire l’usure des pneus et la consommation de carburant.
Les études sur la dangerosité des sites fournissent d’autres informations sur la façon dont l’état des voies de roulage, les zones de chargement et les pratiques d’exploitation influent sur la durée de vie des pneus. Ces études ont mis au jour, pour de nombreuses mines, les zones névralgiques nécessitant des correctifs. De plus, les technologies d’analyse volumétrique mesurent les charges de matériaux en temps réel et assurent un chargement uniforme et optimal des camions, ce qui réduit les contraintes inutiles sur les pneus, évite les surcharges et stabilise la performance d’un trajet à l’autre.
Une récente analyse technique menée par Michelin dans une mine nord-américaine de minerai de fer* a mis en évidence l’apport concret des données à l’optimisation des activités. Après avoir changé de pneu, la mine a enregistré une baisse de productivité de 18 %. Selon l’analyse de Michelin, le pneu n’était pas adapté, la cadence de transport avait ralenti et les temps d’immobilisation imputables aux pneus avaient augmenté. Suivant la recommandation d’un nouveau composé mieux adapté aux conditions du site, la mise en place d’un programme de permutation sur mesure et l’adoption d’une gestion resserrée de la pression des pneus, la mine a dégagé des gains annuels de 1,9 M$ US et amélioré son efficacité générale.
Ensemble, ces technologies constituent un socle pour l’entretien préventif, la transition vers le transport autonome et la réduction des émissions des véhicules, des leviers appelés à devenir des incontournables dans les mines de demain.
S’associer à des fabricants de pneus et à des fournisseurs de services réputés qui misent sur les données, des stratégies techniques éprouvées et des normes internes de formation des techniciens de pneu peut se traduire par des gains mesurables de sécurité et de performance des pneus, dans les grandes mines comme dans les petites. En prolongeant la durée de vie des pneus par un entretien rigoureux et des technologies avancées, on réduit les interventions humaines sur les pneus et donc les risques d’incidents.
* Pour recevoir un exemplaire de l’étude, envoyer un courriel à services.mining@michelin.com.
Cycle de vie des pneus : réduire les émissions de type 3 par la réparation et le rechapage
Chaque pneu minier neuf comporte une empreinte carbone, des matières premières jusqu’à la fabrication et à l’expédition. En prolongeant la durée de vie de chaque pneu, les mines réduisent la production de pneus neufs, diminuent les émissions en amont, limitent les achats et réduisent les déchets sur site.
Les fabricants haut de gamme comme Michelin conçoivent leurs pneus pour qu’ils soient durables, réparables et rechapables. Il est donc possible d’allonger considérablement le cycle de vie sans compromis sur la sécurité ou la performance et de réduire le coût total de possession.
Ces services sont déjà offerts à grande échelle dans les principaux pôles miniers, et leurs avantages environnementaux et financiers sont tangibles (voir la figure 2). Par exemple, Kal Tire a calculé que la réparation de dix pneus pour camions ultralourds grâce à son service Ultra RepairMC pourrait réduire les coûts de 87 %, réduire les émissions de CO2 de 373 t et épargner l’équivalent de 8 050 L (50 barils) de pétrole par rapport à l’achat de pneus neufs.
“Les mines qui mettent en œuvre des programmes structurés de réparation et de rechapage peuvent réduire leurs coûts d’approvisionnement et d’expédition et éviter de mettre au rebut trop tôt des pneus encore utilisables, explique M. Rigney. Dans certains cas, les mines peuvent même remettre en service des pneus auparavant mis au rebut. L’allongement de la durée de vie des pneus constitue un levier encore trop rarement mobilisé, mais déterminant pour conjuguer respect de l’environnement et rentabilité dans l’industrie minière.”
La gestion stratégique des pneus : un atout pour une exploitation minière résiliente et responsable
En résumé, les minières n’ont pas à choisir entre les économies de coûts et les réductions d’émissions. Comme le montre le présent livre blanc, une gestion stratégique des pneus qui fait appel à des données est la voie à suivre si on veut concilier les deux objectifs. Souligner que les gains financiers et environnementaux vont de pair ne peut que renforcer la pertinence des investissements dans ce domaine, quel que soit l’objectif principal.
“Les stratégies efficaces de gestion des pneus ont des effets tangibles, des économies de carburant aux gains de productivité, sans oublier la réduction des émissions de type 1 et de type 3” souligne M. Murphy. “En privilégiant des pneus plus performants sur le plan environnemental et en passant d’une gestion au coup par coup à une gestion préventive, notamment par la surveillance de la pression et l’analyse des voies de roulage, les minières peuvent rendre leur parc de véhicules plus efficace et écologique. Ce sont des outils tous à la disposition des minières aujourd’hui même.”
En outre, à mesure que les exigences réglementaires se resserrent et que les rapports environnementaux, sociaux et de gouvernance (ESG) gagnent en rigueur, les minières qui adoptent dès maintenant des pratiques de gestion des pneus plus avancées seront mieux armées à long terme.
“Les pneus ne sont pas de simples produits qui s’usent : ils constituent un enjeu stratégique” conclut M. Rigney. “Une bonne gestion des pneus peut renforcer à la fois la solidité financière et la performance environnementale des minières. Pour concrétiser les bénéfices, il est essentiel de s’appuyer sur des partenariats solides avec les fabricants de pneus et les fournisseurs de services.”
Plus d’informations
Contactez-nous pour obtenir plus d’informations sur l’un des sujets abordés dans ce livre blanc.
Cliquez icipour en savoir plus sur les services Mines et Carrières de Michelin.