dans l'entreprise et son environnement

Concasseurs de carrières

©-bolga2b-Fotolia.com_26189946Autrefois fortement consommatrice de bois, voire de terre pour la construction en pizay, la filière du bâtiment et des travaux publics française utilise actuellement 1 million de tonnes de sables et graviers! Ces matériaux sont produits par les 2700 carrières françaises implantées dans nos campagnes. La profession a amorcé une évolution importante depuis ¼ de siècle, en intégrant les questions environnementales : gestion des ressources, impact des transport, réduction des poussières, préservation de la faune et de la flore, réaménagement des carrières en fin d’exploitation, et avec les nouvelles réglementations européennes, la réduction du bruit émis par leurs équipements.

Fonctionnement d’une carrière

Une carrière regroupe des équipements performants d’excavation, de transport et de concassage destinés au travail de la roche vierge. On y extrait en particulier des matériaux de construction, sous forme de pierres de taille ou de concassé de granite, calcaire, marbre, grès, ardoise, … selon la composition du sous-sol. Les produits finaux peuvent être des granulés à béton ou a revêtements routiers, du ciment, etc.

A l’exception de la pierre de taille, tous les produits finis passent par des opérations successives de concassage, qui permettent de réduire la roche au diamètre voulu. Selon la taille des roches, on utilise des technologies de concassage différentes.

 

Broyeur à machoire GurisConcasseurs à mâchoires

Le concassage primaire de la pierre est souvent effectué par des concasseurs à mâchoires. Une des mâchoires reste fixe tandis que l’autre se déplace d’avant en arrière. La rotule des mâchoires étant situé en haut, son ouverture détermine la taille de roche acceptée. La fermeture maximale des mâchoires sur le bas règle la taille de sortie du matériau.
Une alternative est d’utiliser un impacteur. Cette technique est la référence dans la production de granulats, de recyclage de béton et de gravats d’asphalte.

Impacteurs

Le concasseur à percussion brise les roches en les frappant avec des battoirs montés sur un rotor horizontal. La vitesse du rotor est sélectionnée en fonction du type de matériau et de la taille de sortie souhaitée. Cette technologie a été utilisée dès la fin de la Seconde Guerre Mondiale pour le broyage primaire des décombres des villes bombardées.
En particulier dans le travail de recyclage, les impacteurs sont beaucoup plus rapides et ont un taux de réduction de taille plus important que les concasseurs à mâchoires. Outre leur efficacité, ils présentent l’avantage de pouvoir se passer de concassage secondaire.
Dans le cas de roches neuves, à la sortie des concasseurs à mâchoires ou des impacteurs, les roches sont introduites dans des concasseurs secondaires à cône giratoire.

Broyeur secondaire à impact Guris

Concasseur giratoire et concasseurs coniques

Les concasseurs giratoires et coniques sont constitués d’une chambre verticale conique avec une ouverture d’alimentation en haut. Selon le type, la tête de broyage peut être oscillante ou rotative excentrée. Tête et chambre sont revêtues de pièces de protection en acier au manganèse.
La plaque d’alimentation distribue la pierre de manière égale dans l’espace entre manteau et tête de broyage. Le matériau est broyé par compression grâce au mouvement de rotation ou d’oscillation. La taille de sortie est contrôlée par la distance entre tête et manteau.

 

Broyeur mobile à impact GurisUnités de concassage mobiles

Plutôt que de transporter les gravats à recycler, on préfère déplacer une installation de concassage sur le chantier, ce qui permet de réutiliser la matière sur place.

 

 

Bruit de concassage

Les énergies en jeu, le convoyage de roche, les chocs entre la pierre et l’acier des concasseurs place le concassage en tête des processus industriels bruyants.
La réglementation européenne n’impose pas de valeur limite de bruit émis par ces installations. Les fabricants doivent uniquement spécifier les caractéristiques acoustiques de leurs machines.

CETIM - R1483_Rapport Performances Bruit Concasseurs JCF V1 AT JMVDe leur côté, les exploitants sont tenus :
a) de respecter la législation afférente à l’exposition au bruit des travailleurs,
b) de limiter l’impact environnemental aux émergences maximales réglementaires.

Des mesures ont été faites par le CETIM (réf) sur plusieurs installation de concassage fixes et mobiles dont : 

# Un groupe mobile alimenté en matériaux de démolition : les maximums de pression sont enregistrés lors de la décharge des gravats dans la trémie par la pelleteuse, suivis par la circulation des roches ou des gravats. Situation similaire pour un concasseur à percussion mobile exploité en recyclage. Il faut toutefois relever que la phase de décharge est courte dans le cycle et n’a que peu d’influence sur l’énergie acoustique moyenne.

# Un broyeur à cône, installé à demeure dans une carrière et utilisé comme broyeur tertiaire pour la production de granulats fins, produit des niveaux de bruits extrêmement élevés (115 dB(A)) 

# Un concasseur secondaire à percussion produit aussi des bruits très élevés à proximité de la machine. Ce type de concasseur est généralement le plus bruyant des broyeurs

 

Impact acoustique sur l’environnement 

Le bruit toléré en matière d’environnement est défini par une tolérance d’émergence, à savoir un excédent de bruit maximal par rapport au bruit ambiant moyen (sans l’installation concernée).  L’extrapolation des mesures faites par le CETIM montre que les concasseurs sont susceptibles d’excéder les tolérances environnementales. L’insonorisation des installations de broyage fixes et mobiles s’avère donc nécessaire dans de nombreux cas, à la fois face à la réglementation protégeant les employés et l’environnement.

 

Solutions de réduction du bruit des concasseurs

Mesures prises à la source

Le point le plus sensible est lié aux roches et gravats :

  • chute des matériaux dans les trémies,
  • projection des matériaux sur des parties métalliques (fractionnement des roches dans les concasseurs à percussion).

On peut imaginer des améliorations de la conception des équipements et une adaptation des processus, par exemple amortir les plaques métalliques frappées par la roche, au moyen d’une des solutions suivantes :

  • remplacer les plaques d’origine par des plaques sandwichs, en fer-blanc à l’intérieur et acier à l’extérieur, isolés par une couche de caoutchouc naturel, 
  • remplacer les plaques d’origine par une plaque doublée de sable contenu dans un carter, ou
  • créer une zone tampon avant la trémie et / ou générer un flux continu de matière à broyer, pour éviter les chocs.

Copyright Delaunay SAS

Encoffrement de l’installation 

Les mesures ci-dessus peuvent être impraticables ou risquer d’être insuffisantes pour que l’installation soit conforme à la législation. On peut alors prévoir des mesures d’insonorisation plus complètes, qui satisferont simultanément aux exigences du droit du travail et à celles de  l’environnement. Selon l’installation, tout ou partie des mesures suivantes peuvent être appropriées :

+ création d’une enveloppe insonorisante, qui renforce en plus la sécurité de l’installation (projection de gravats par exemple),
+ habillage de l’installation par des panneaux acoustiques
+ remplacement des ouvertures par des portes acoustiques
+ ajout de tunnels acoustiques sur les convoyeurs
+ installation de silencieux sur les entrées et sorties d’air du bâtiment

 

 

 


Crédit photos :  ©-bolga2b-Fotolia.com_26189946 ,  © Delaunay-Acoustique.com ,  © GurisEndustri.com ,  © Cetim.fr

Pdf Concasseurs de Carrières

 

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