Deuxième Chapitre : Géologie De La Région D'étude

Home , Erg Chech

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAÏD – TLEMCEN

N° d’ordre….. : /DSTU/2017

FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE, DE LA VIE,

DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS

DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Présenté pour l’obtention du diplôme de Master en Géologie

Option : Géologie Académique

Par

BAALLAOUI Ahmed MEHDI Mohamed

Sur le thème

L’IMPORTANCE ET L’UTILISATION DE LA GEOLOGIE DANS L’EXPLOITATION DES CARRIERES (CAS DU GISEMENT DE ) KOUSSAN WILAYA D’ADRAR

Soutenu le 21/06/2017 devant le jury composé de :

ADACI Mohammed M.C.B. Université de Tlemcen Président

BENCHOUK Mostapha M.A.A. Université de Tlemcen Encadreur

KACEMI Ali M.C.B. Université de Tlemcen Co-encadreur

BOUCIF Abdelkader M.A. Université de Tlemcen Examinateur

Année universitaire 2016/2017

Dédicaces

Je dédie ce travail ; A mes chers parents qui m’ont soutenu et encouragé durant ces années d’études. Qu’ils trouvent ici le témoignage de ma profonde reconnaissance. A mes frères et mes sœurs, A toute ma famille et mes amis Je vous dois, pour votre sympathie et votre appui continu, des Remerciements que les mots ne peuvent traduire. Ahmed BAALLAOUI

A vous, mes parents………

Mes frères………

Mes amis……….

MOHAMED MEHDI

Remerciements

En premier lieu, On tient à remercier ALLAH, le tout puissant et le très miséricordieux, sans qui {الحمد هلل رب العالمين...... } …tout ce travail serait impossible On veut exprimer par ces quelques lignes de remerciements nos gratitudes envers tous ceux en qui, par leur présence, leur soutien, leur disponibilité et leurs conseils on a trouvé le courage afin d’accomplir ce projet. On tient encore à exprimer notre profonde gratitude et nos sincères remerciements à M. BENCHOUC Mostapha qui nous a fait l'honneur de diriger ce travail et ses précieux conseils furent d'un apport considérable. Aussi on tient à lui reconnaître le temps précieux qu'il nous a consacré. Aussi que les membres de jury trouvent ici nos remerciements les plus vifs pour avoir accepté d'honorer par leur jugement notre travail. Enfin, on ne peut achever ce projet sans exprimer nos gratitudes à tous les enseignants du département de Science de la terre et l’univers, et en particulier le Chef de département M. HABIB Hakim, le Chef d’option de la géologie M. KACMI Ali et son équipe, pour leur dévouement et leur assistance tout au long de nos études. Finalement nous remercions la SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX, pour l’hospitalité et la bonne réception dans la carrière, et pour nous permettre à faire notre recherche sur des qualités des roches

Aussi nous ne devrions pas oublier l’ingénieur KARROUMI Mohamed et le PDG de cette carrière BOUHAMOU Othmane

Résumé: Le présent travail a été réalisé au sud-ouest de l’Algérie, dans la région d’Adrar. Au point de vue stratigraphique, la zone d’étude est caractérisée par des grès quartziques de Koussane d’âge Dévonien. Ces grès quartziques sont exploités au profit de la société SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX, afin de satisfaire ces besoins en granulats dans ces différents projets de travaux publics et de construction. L’exploitation de la matière première est effectuée à travers différentes phases : l’abattage, chargement, transport par moyens mécaniques et enfin le traitement. Le bon fonctionnement des travaux d’exploitation, tout en respectant les lois relatives à l’environnement et les règles de sécurité, sont sous la responsabilité du chef de la carrière et sont parmi les préoccupations principales de la société. Mots clés: Carrière SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX, roches grès quartziques, Dévonien, exploitation, sécurité

Abstract: The present work was carried out in the southwest of Algeria, in Adrar. From a stratigraphic point of view, the study area is characterized by Quartz sandstone of Devonian age in Koussane. These Quartz sandstones are exploited for the benefit of the SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX, in order to satisfy these aggregate requirements in these various public works and construction projects. The exploitation of the raw material passes through different stages, namely; fragmenting with Rock breeze, loading, transport by mechanical means and finally treatment.

The smooth running of the works, in compliance with the laws related to the Environment and safety rules, is carried out under the responsibility of the owner of the quarry and is among the main concerns of society.

Key terms:

Quarry SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX, quartz sandstone rocks, Devonian, exploitation, security.

الملخص:

تحقق هذا العمل في الجنوب الغربي للجزائر , في منطقة ادرار

من وجهة نظر استراتيغرافية يتميز مكان الدراسة بصخورgrès quartziques ,هذه الحجارة يتم استغاللها لصالح شركة بوحمو واخوته لألشغال وذلك لتلبية احتياجاتها في مشاريع االشغال العمومية والبناء .

يتم استغالل المادة األولية على مراحل مختلفة منها التفتيت، الشحن، النقل بوسائل ميكانيكية ثم في األخير المعالجة.

السير الجيد ألعمال االستغالل ، وذلك مع احترام القوانين المتعلقة بالبيئة وقواعد األمان ، كلها تحت مسؤولية رئيس المحجرة وهي من ضمن االولويات االساسية للشركة .

SOMMAIRE

Dédicace

Remerciement

Résumé

Abstract

Introduction

Premier Chapitre : Généralités

1. La situation géographique générale……………………….…….…………….…….01 1.1.Aperçu géographique de la région ……………….…………………………01 1.2.Aperçu géographique local……………………….………………………….01 2. Aspect géomorphologique et topographique…………….…………………………..02 2.1. Le Plateau….………………………………………….………………………….02 2.2. L’Erg………………………………………………….…………………………..02 2.3. Le Reg…………………..……………………….………………………………..02 2.4. Terrasses d’apport éolien…….…………………………………………….……03 2.5. Les Sebkhas…………..……………………………………….………………….03 2.6. Réseau hydrographique ……………………………………….………………..04 3. Aperçu géologique global……………………………………………….………………..04 3.1.Aperçu géologique sur les bassins de la plateforme saharienne occidentale.....05 3.1.1. Les bassins de la Saoura et de l’Ougarta………………………….…05 3.1.2. Le bassin de Tindouf…...……………………………………………..06 3.1.3. Bassin de Timimoune…………………………………………………06 3.1.4. Le bassin d’Ahnet …………………………………………………….07 3.1.5. Le bassin de Sbaâ…………….………………………………………..07 3.1.6. Bassin de Reggane…………………………………...………………..07 4. Objectif et méthode de travail……………………………………………...…………….08 4.1.But du travail ……………………………………………………...……………...08 4.2.Méthodologie……………………………………………………...……………….08 5. Historique des recherches………………………………………………...………………08

Deuxième Chapitre : Géologie de la région d’étude

A. Aperçu géographique et géologique de la région…………………….……………………11 1. Situation géographique et délimitation du site d'exploitation………………………11 2. Situation géologique régional…………………………………………...……………14 2.1.Introduction………………………………………...…………………...…………….14 2.2.Etude litho-stratigraphie………………………………………………...……………14 2.2.1. Le Précambrien………………………………..………………...……………14 2.2.2. L’Infracambrien…………………………………………....…………………16  Bordure du Hoggar……………………………………...…………………16  Eglab……………………………………………………...………………..16 2.2.3. Le Paléozoïque…………………………………..…………...………………..16 2.2.3.1.Le Cambrien……….....……………………………...……………………16 2.2.3.2.L’Ordovicien………………………………………..……………………..16 2.2.3.3.Le Silurien…….....…………………………………...……………………16 2.2.3.4.Le Dévonien………………...…………………………..………………….17 1 Le Dévonien inférieur………………………….……..………………17 1.1. Gédinien……….……...………………………..…………………17 1.2. Siéginien……………..………………………………..……………17 1.3. Emsien……………………...…….……………………..………….17 2 Dévonien moyen……………………...... …………………...……….17 2.1. Eifelien………………………...…………………………...………17 2.2. Givétien……...………………………………………………..……17 3 Dévonien supérieur………………………………….…………..…….18 2.2.3.5.Le Carbonifère………...……………………………………………..……18 1. Le Tournaisien………………………………...…………………..….18 2. Le Viséen inférieur…………...... ……………………………...... ……18 3. Le Viséen supérieur…………...………………………………..……..18 4. Le Namurien..……………………………………………………...….18 2.2.4. Le Mésozoïque représenté par le Crétacé………………………………..….18 2.2.5. Néogène……………………………………………………………………..…19 3. Structure tectonique…………………………………………………………………...….19 4. Magmatisme…………………………….……………………………………………...….19 4 Géologie de la région d’étude………………………………………………..……….19

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

A. Méthode d’exploitation…………..………………….…………………….……….…23 1. Présentation générale de l’unité……………….……………………………………..23 1.1. Identité du titulaire de l’autorisation……………………………………………….23 1.2.Information concernant le permis d’exploitation carrière…………………...... 23 2. Données techniques de la carrière…………………………………….………………23 2.1. La profondeur de la carrière…………………………………………………………23 2.2. La production de la carrière………………………………………………………….23 2.3. Régime de fonctionnement de la carrière……………………………………………24 2.4. Les techniques de purgeage…………………….…………………………………….24 2.5. Utilités (électricité, eau et air comprimé)……………………………………………24 3. Méthode d’exploitation……………………………………………………………….25 4. Phases élémentaires de l'exploitation……………………………….………………..26 4.1. Travaux de découverture…………………………………..…………………………26 4.2. Travaux d'abattage et d'extraction…………………………………………………..28 4.3. Travaux de chargement……………………………………………………………...29 4.4. Transport du tout-venant……………………………………………………………..30 4.5. Traitement de la roche et élaboration des granulats………………………………..30 4.5.1. Concassage………………………………………………………………………….31 4.5.2. Broyage …………………………………………………………………………….32 4.5.3. Criblage…………………………………………………………………………….32 4.5.4. Stockage…………………………………………………………………………….34 5. Capacité et moyens de production et d'exploitation…………………………………34 5.1. Equipements de production…………………………………………………………..34 5.2. Moyens humains………………………………………………………………………35 B. Caractéristiques géologiques et géotechniques de la carrier…………….…………36 1. Les coupes sondages…………………………………………………………………..36 1.1.Les essais en laboratoire……………………………………………………………...37 1.1.1. Analyse chimique……………………………………………………………..37 1.1.2. Compression simple…………………………………………………………..38 2. Synthèse des résultats…………………………………………………………………….38 3. Résultats…………………………………………………………………...………………42

C. Sécurité de travail……………………………………………………………………..43 D. Travaux de remise en état des lieux………………………………………………….44 Conclusion Générale Références bibliographiques Liste des figures et Schémas Liste des tableaux Annexe

Introduction générale

Introduction

A travers le titre de notre étude nous essayons à faire une description pour l’utilité des carrières en étudiant les grès quartziques comme un exemple.

L’exploitation des carriers consiste à extrait de la roche de grès quartzique, et les minéraux solides qui ont une valeur économique. Parmi les matériaux extraits figurent les minéraux industriels (calcaire, gypse...)

Notre problématique consiste à identifier l’importance et les contributions de l’exploitation des carrières grès quartziques à travers les résultats obtenus qui servent notre objectif.

En fait l’objectif principal de notre étude : elle consiste à une contribution à l’étude qualitative et quantitative des grès quartzique pour granulats. Notre travail se structure de la manière suivante : - Introduction générale : qui présente la problématique et les objectifs du travail. - Premier Chapitre : une synthèse bibliographique qui articule autour de la présentation de la région d’Adrar. - Deuxième Chapitre : aperçu géographique et géologique de la région d’étude. - Troisième Chapitre : la méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière. - Conclusion générale.

Premier Chapitre : Généralités

Premier chapitre : Généralités

Premier Chapitre : Généralités

1. La situation géographique générale

1.1.Aperçu géographique de la région

En plein cœur du Sahara algérien, la région d’Adrar est située au sud-ouest de l’Algérie à plus de 1200 km d’Alger. Elle est située entre les méridiens : 2°E et 6° W, et les parallèles : 20° et 32° Nord. Sa superficie totale est de 427. 948 km2, soit environ 18 % de la superficie globale de l’Algérie. Quatre régions constituent la wilaya d’Adrar : le Gourara, le Touat, le Tidikelt et le Tanezrouft.

Elle est limitée au Nord par les wilayas de Bayadh et Ghardaïa, à l’Ouest par la wilaya de Bechar et Tindouf, à l’Est par la wilaya de Tamanrasset, au Sud par la Mauritanie et le Mali. (fig.1)

Fig.1 : Situation géographique de la wilaya d’Adrar (MOUSSAOUI, 2015)

1.2.Aperçu géographique local

La zone d’étude englobe les communes d’Ouled Ahmed et Timmi. Elle est limitée au nord par la commune d’Adrar, à l’Ouest par la commune de Bouda, à l’Est par la commune de Tamantit, au Sud par la commune de Founoughile (fig.2).

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Premier chapitre : Généralités

Fig.2 : La situation de la zone d’étude (Daïra d’Adrar) dans la Répartition Communale de la wilaya d’Adrar.

2. Aspect géomorphologique et topographique

La région d’Adrar fait partie d’une grande zone allongée, sensiblement orientée Est- Ouest, il s’agit du grand bassin occidental et qui renferme quelques traits morphologiques où, on peut trouver : 2.1.Le Plateau (fig. 3) Il limite la zone d’étude à l’Est c’est le Plateau de Tademaït, il est d’une forme tabulaire rocheuse. 2.2.L’Erg. (fig. 3) L’Erg est représenté par de massives dunes de sable à l’Ouest de la région d’étude (Erg Echach) et au Nord par le Grand Erg Occidental, (Benhamza. M, 2013) 2.3.Le Reg. (fig. 3) C’est une surface plane couverte de gravier, sable et des débris de roches, il limite la zone au Sud. ~ 2 ~

Premier chapitre : Généralités

2.4.Terrasses d’apport éolien Elles se sont formées durant le Quaternaire à l’actuel à la faveur de rupture de pente située entre les terrasses d’érosion et les sebkhas (in KHALIL et OMARI, 2006).

Fig. 3 : Traits morphologiques en 3D de la zone d’étude (ZAGHTOU, 2011).

2.5.Les Sebkhas Ce sont des dépressions peu profondes renfermant de l’eau salée qui se tarissent pendant les fortes canicules. Les sebkhas se situent au niveau des points les plus bas de ces régions elles se localisent généralement au niveau des anciens lits d’oued et les zones basses. Elles traînent les eaux d’une partie de la nappe phréatique et celles des crues des oueds. Elles sont occupées par des dépôts gypso-salins, par exemple la Sebkha du «Koussane». Les sebkhas dans la zone d’étude ont une surface plane, elles ne communiquent pas toutes entre elles car elles sont bloquées par de grandes cordons dunaires ou des massifs témoins de Continental Intercalaire ou par des reliefs primaires. Elles ont une direction générale N-S (in KHALIL et OMARI, 2006). ~ 3 ~

Premier chapitre : Généralités

2.6.Réseau hydrographique Le réseau hydrographique d’Adrar qui fait partie du bassin occidental du Sahara Septentrional témoigne des écoulements endoréiques de surface au cours des périodes humides du Quaternaire cette zone d’étude est drainée par deux principaux oueds : Oued Messaoud (l’ancien affluent de la rive gauche de l’oued Saoura) et Oued Tilia (draine le versant occidental du plateau Crétacé du Tademaït, il passe au sud de la commune de Timmi).

3. Aperçu géologique global

La Plate-forme saharienne dont notre région d’étude fait partie (région d’Adrar) est située au Sud de la flexure sud-atlasique, elle s’étend sur une superficie de 8.000.000 km2, concernant plusieurs pays du Nord du continent africain (figure 4). Elle constitue un domaine crâtonique stable depuis le Paléozoïque. On y rencontre des terrains très anciens, du Protérozoïque (1,8-2 Ga ; Trompette, 1995) mis en place à l’Archéen et lors de l’orogenèse éburnéenne (in Akkouche, 2007). On reconnaît dans cette plate-forme plusieurs zones subsidentes qui ont conduit au développement d’importants bassins sédimentaires qui se développent entre des zones hautes (môles) (fig. 4). Dans la plate-forme saharienne occidentale, les bassins les plus importants sont ceux de Tindouf, de Béchar, de Reggane, de l’Ahnet, de Sbaâ, et de Timimoune.

Les séries paléozoïques, discordantes sur le socle et qui forment le remplissage de ces bassins, ont des épaisseurs importantes, dépassant souvent les 8000 m (Aliev et al. 1971 ; Beuf et al, 1971 ; Fabre, 1976, 1988 ; Legrand, 1985) (in Akkouche, 2007). Les séries sédimentaires du Paléozoïque, essentiellement détritiques, ont été affectées par les déformations du cycle orogénique calédono-varisque (Fabre, 1988 ; Donzeau et al. 1981 ; Zazoun, 2001).

La série sédimentaire méso-cénozoïque de la plate-forme saharienne, peu épaisse (inférieure à 850 m), repose en discordance sur le Paléozoïque (Busson, 1970 ; Beuf et al., 1969 ; Boudjemaâ, 1987 ; Takhrist ; 1990 ; Bekkouche, 1992 ; Khennous, 1997 ; Boote et al., 1998 ; Akkouche, 2007).

D’importants cordons dunaires recouvrent la plate-forme, comme les Grands Ergs Occidental et Oriental au Nord, l’Erg Chech qui recouvre en partie la surface du plateau du Tanezrouft et l’Erg Iguidi aux confins de la Mauritanie

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Premier chapitre : Généralités

Fig. 4 : Les Bassins les plus importants de la plate-forme saharienne en Algérie (WEC 2005, SONATRACH).

3.1.Aperçu géologique sur les bassins de la plateforme saharienne occidentale Les bassins sédimentaires de la plate-forme saharienne correspondent à de grandes dépressions remplies de sédiments marins, fluviatiles et lacustres qui reposent en discordance sur la surface infra-tassilienne formée avant le Cambrien (Caby, 1968). Les structures du substratum de cette surface sont héritées de la déformation panafricaine (Caby, 1968). C’est dans ce contexte que se développent les bassins sédimentaires qui sont de type intracratonique (Petters, 1991) (les grands bassins sahariens) (fig. 4). Parmi les grands bassins sédimentaires de la partie occidentale de la plateforme saharienne algérienne (Khennous, 1997), on reconnait :

3.1.1. Les bassins de la Saoura et de l’Ougarta A environ 250 km au sud de la ville de Bechar, dans la partie Nord-Ouest du Sahara algérien, la chaîne de l’Ougarta forme une unité géographique originale parmi les reliefs du ~ 5 ~

Premier chapitre : Généralités Sahara. Cette chaîne orientée NW-SE, s’étend sur une extension de 450 km de longueur et 200 km de largeur. Les chaînes de l’Ougarta sont limitées par la Hamada de Guir et de la Daoura au Nord, le Grand erg Occidental au Nord Est, le Touat au Sud Est, l’Erg Chech au Sud, l’Erg Ighidi au Sud-Ouest, la Hamada da Draa à l’Ouest et le Kem Kem au Nord-Ouest.

3.1.2. Le bassin de Tindouf

Il qui correspond à une dépression dissymétrique qui s’appuie en pente douce sur la dorsale Réguibat au Sud, alors que le flanc nord est fortement redressé vers sa limite septentrionale, au contact de l’Anti-Atlas marocain.

Il s’agit d’un bassin épicratonique qui s’est développé sur la marge nord du craton ouest-africain et du bassin de Taoudéni (Destombes et al., 1985 ; Bertrand-Sarfati et al., 1990) (in Akkouche, 2007). Son remplissage sédimentaire s’effectue du Cambrien au Carbonifère inclus et son épaisseur atteint entre 8000 et 10000 m (SONATRACH, 1987).

Les dépôts, principalement argilo-gréseux, se sont mis en place dans des environnements fluviatiles à marins peu profonds. Le Dévonien moyen et le Viséen renferment des niveaux plus carbonatés. La série méso-cénozoïque qui repose en discordance sur le Paléozoïque a une puissance variable qui ne dépasse pas 130 m.

3.1.3. Bassin de Timimoune

L’Eifélien est représenté dans le bassin de Timimoune par des argiles ; il s’agit ici d’argiles noires, compactes avec des passées de calcaires, dont le nombre augmente dans les coupes méridionales du bassin. Dans le Nord, l’Eifélien est plus gréseux. L’épaisseur la plus importante de l’Eifélien a été enregistrée dans l’Ouest du bassin où elle est de l’ordre de 113m (Aliev et al. 1971).

Le Givétien est représenté par des calcaires microcristallins, massifs, compacts, alternants avec des passées d’argilites schisteuses. On note également des passées de grès. La série la plus épaisse du Givétien est de l’ordre de 90m, enregistrée dans le Nord du bassin (Aliev et al. 1971).

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Premier chapitre : Généralités

3.1.4. Le bassin d’Ahnet

Le bassin de l’Ahnet situé au Sud du bassin de Timimoune et dans le prolongement de la cuvette de Sbaâ, entre le haut-fond de Bled El Mass–Azzel Matti et le bouclier du Hoggar. La série sédimentaire, analogue à celle présente dans la cuvette de Sbaâ, y est plus épaisse que dans cette dernière, puisqu’elle atteint une puissance de 8000 m. La couverture méso- cénozoïque n’est que très peu développée.

3.1.5. Le bassin de Sbaâ

Il occupe la partie SW du bassin de Timimoune et correspond à un étroit (60 km) sillon d’orientation NW-SE qui borde les flancs NE des Monts d’Ougarta. L’épaisseur des sédiments est relativement peu importante par rapport au reste du bassin de Timimoune (8000 m), puisqu’elle est comprise entre 2500 et 3000 m.

La colonne sédimentaire phanérozoïque repose sur un socle granitique précambrien et sur des formations détritiques argilo-gréseuses et ferrugineuses d’âge infra-cambrien (la série pourprée) d’âge cambrien. Il s’agit d’une formation molassique surmontée par des argiles.

Le remplissage est constitué de formations sédimentaires du Paléozoïque surmontées en discordance de 830 m de séries du Mésozoïque. Cette discordance témoigne du plissement varisque de la région.

Les dépôts du Paléozoïque sont dominés par un faciès argilo-gréseux avec des niveaux carbonatés interstratifiés datés du Dévonien moyen et du Frasnien (Hadj Fateh et Rous, 2011).

3.1.6. Bassin de Reggane

Bassin intracratonique ou de plate-forme, il est recouvert essentiellement par les importants cordons dunaires de l’Erg Echech. Il se développe entre le long de la bordure sud- ouest des monts d’Ougarta et le bouclier Réguibat (fig.4). Il se prolonge vers le SSE par le haut-fond du Bled El Mass–Azzel Matti et est séparé vers l’Ouest par le seuil de Bou Bernous. Le flanc NE du bassin est redressé au contact du système plissé de l’Ougarta. La colonne sédimentaire de 6500 m d’épaisseur est très semblable à celle du bassin de Tindouf. La couverture sédimentaire mésozoïque ne dépasse pas les 300 m d’épaisseur.

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Premier chapitre : Généralités

4. Objectif et méthode de travail

4.1.But du travail Notre travail consiste à une contribution à l’étude qualitative et quantitative des grès quartzique pour granulats de la carrière «SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX », située dans la Commune d’Ouled Ahmed dans la Wilaya d’Adrar. La production de la carrière est déterminée en fonction des moyens de production mis en place, des besoins d'exploitation et de la demande du marché. De ce fait nous allons essayer de mettre en évidence toutes les caractéristiques qualitatives et quantitatives de ces agrégats.

4.2.Méthodologie La réalisation de ce travail a nécessité un stage de terrain d’une durée de 15 jours qui a consisté à : - L’observation et description de la formation géologique exploitée - La description de la méthode d’exploitation de la matière première (grès quartzique) - L’examen de l’état de l’environnement, des dispositifs de sécurité liés à l’exploitation et le respect de la réglementation en vigueur en termes de l’art minier, d’environnement et de la sécurité.

5. Historique des recherches La plate-forme saharienne et en particulier la région d’Adrar ont fait l’objet de nombreuses études. Dans cette partie, nous exposons brièvement l’historique des travaux géologiques des régions d’étude. Les premiers travaux de reconnaissance géologique dans la région remontent au XIXe siècle. Ils firent l’objet d’une première synthèse géologique lors de l’excursion géologique organisée par Oscar Lenz en 1880, avec un itinéraire allant du Maroc au Mali, en traversant le Sahara algérien. Au cours de cette excursion, les premiers fossiles du Dévonien et du Carbonifère ont été déterminés. e D’autres travaux de reconnaissance ont été conduits dès le début du XX siècle entre autres, ceux de Gautier, 1906 ; Menchikoff, 1924, 1930, 1949 ; Meyendrof, 1938 ; Pouyetto, 1952 ; Beuf et al., 1971. Dans le cadre de ces travaux, des cartes géologiques ont été levées à différentes échelles (Fabre et al. 1972 ; Fabre, 1978).

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Premier chapitre : Généralités Les travaux d’exploration géologique prennent beaucoup d’ampleur à partir des années 50 en raison de l’essor des prospections pétrolières qui ont permis de mettre en évidence d’importants gisements d’hydrocarbures dans le Sahara algérien. Ces gisements sont parmi les plus importants au monde. La découverte des grands gisements pétroliers, d’huile d’Hassi Messaoud et de gaz à Hassi R’Mel, a orienté l’effort de recherche principalement dans l’Est du pays au détriment de l’exploration dans l’Ouest, où les travaux sont peu abondants. À l’heure actuelle, la connaissance détaillée de la géologie et de la structure du centre et de l’Ouest de la plate-forme saharienne d’Algérie demeure fragmentaire. L’ensemble de ces travaux de précision inégale a permis de définir les principaux éléments structuraux de la partie occidentale de la plate-forme saharienne de l’Algérie où l’on rencontre les zones d’étude de ce travail.

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Deuxième Chapitre : Géologie de la région d’étude

Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

Deuxième Chapitre : Géologie de la région d’étude

A. Aperçu géographique et géologique de la région La zone d’étude est située dans la partie centrale de la wilaya d’Adrar. Elle correspond à ce que l’on qualifie « la Daïra d’Adrar » (région de « Touat »), sa superficie globale est de 9423 Km2, ses limites géographiques sont :  À l’Est et au Sud la Daïra Fenoughil.  Au Nord, la Daïra de Tsabite.  À l’Ouest, la Wilaya de Tindouf. 1. Situation géographique et délimitation du site d'exploitation Le gisement de « grès quartziques de Koussane » est attribué à la SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX (permis d'exploitation de carrières N° 1096 pxc), il est situé au lieu-dit Koussane, commune de Ouled Ahmed Timmi, Daïra d'Adrar. Il est à environ 10km au sud- ouest du chef-lieu de la wilaya d’Adrar. La Route Nationale N° 6 est à 8 km à l'Est du présent site (fig.5), le périmètre de la carrière fait partie de la limite Ouest du plateau de Tidikelt, le plateau de l'Erg Echach apparait plus à l'Ouest. Administrativement, les terrains occupés par le gisement appartiennent à la commune d’Ouled Ahmed Timmi, Daïra d'Adrar.

Fig.5 : Situation du site (en bleu) sur image Google Earth 2017 ~ 11 ~

Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

Fig.6 : Image montrant le site « Gisement Koussane » Google Earth 2017

Le site objet du présent Mémoire est délimité par quatre (04) segments formant un polygone d'une superficie de 30 ha (fig.7).

Fig.7 : Image montrant la délimitation du périmètre d’exploitation Google Earth 2017

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

Borne x(m) y(m) 1 759400 m E 3081100 m N 2 759900 m E 3081100 m N 3 759900 m E 3080500 m N 4 759400 m E 3080500 m N

Tableau 01 : Les coordonnées du périmètre en UTM (fuseau 30)

Carte d'état-major: N° ng-30-xxiv au 1/200 000, feuille d'Adrar. Superficie octroyée: 30 ha, Statut juridique du terrain: domanial.

Fig.8 : Plan de situation de site d’installation (Adrar) sur un extrait de la carte topographique d’Adrar feuille n° nj- 30- xxiv au 1/200 000.

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

2. Situation géologique régionale

2.1.Introduction L'histoire géologique de l’Algérie s’inscrit dans une longue évolution géodynamique. Dans son état actuel, l’Afrique du Nord correspond à une zone ayant subi plusieurs phases de déformation et de sédimentation depuis le Précambrien. La géologie de la partie septentrionale de l’Algérie est marquée par l’empreinte de l’orogenèse alpine (domaines tellien et atlasique). Le linéament majeur du pays correspond à la flexure sud-atlasique qui sépare l’Algérie alpine au Nord de la Plate-forme Saharienne au Sud. Elle est constituée pour l’essentiel de terrains du Précambrien et du Paléozoïque. Cette Plate-forme a peu évolué depuis la fin du Paléozoïque et correspond à un domaine crâtonique relativement stable (Fabre, 1976 ; Ries, 2003). La zone où est situé le site objet de notre étude fait partie de la plate-forme saharienne, située à la terminaison sud-est de la chaîne hercynienne de l’Ougarta et occupant le flanc NE du bassin de Reggane.

2.2. Etude lithostratigraphique Les formations géologiques rencontrées dans l’ensemble des deux bassins (terminaison SE de l’Ougarta et Reggane sont similaires. La série lithostratigraphique de cette région d’étude est extrêmement variée, elle s’étale du Précambrien au Quaternaire. (Fig.9)

2.2.1. Le Précambrien Les roches du socle cristallin du Hoggar, affleurent à l'est du territoire (feuille Ouallen) et au sud (la feuille de Tessabit), tandis que celles des Eglabs affleurent à l'extrême ouest. Le socle Précambrien fortement disloqué et métamorphisé, est représenté par des granulites et divers gneiss. Sa puissance est de l'ordre de plusieurs milliers de mètres aux environs d'Adrar, 7-8 km au sud, à l'ouest de la route nationale et à El-Mansour. Le précambrien est représenté par des schistes argileux métamorphisés renfermant de nombreux interlits de quartzites micro-granulaires et il affleure sous forme de collines aplanies qui dominent la sebkha contemporaine

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

Légende

fig.9 : carte géologique de la région d’Adrar (Extrait de la carte géologique du nord – ouest de l’Afrique e=1/5 000 000ème ) ~ 15 ~

Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

2.2.2. L’Infracambrien Discordant sur les séries cristallines, il est représenté par des formations volcano- sédimentaires. Il affleure dans les régions suivantes:  Bordure du Hoggar: il est représenté par la série pourprée de l'ahnet formée de grès rouges foncés ou jaunes, à stratifications obliques surmontées de conglomérats.  Eglab : série du Hank composée de trois formations:  complexe détritique inférieur, gréseux et quartzitique.  complexe calcaro-dolomitique.  complexe détritique supérieur, argilo-gréseux.

2.2.3. Le Paléozoïque Les formations d’âges paléozoïques affleurent au Sud-ouest de la ville d’Adrar vers la ville de «Koussane et Bouzzane», elles plongent sous le recouvrement mésozoïque et cénozoïque jusqu'à son apparaissions à l’Est de la ville de Reggane.

Les formations du paléozoïque inférieur métamorphisées et plissées sont formées de grès, de quartzite et de schistes. Celles du paléozoïque supérieur sont constituées de calcaires et argiles à gypse du Namurien, des grès à passées de calcaires et d'argiles du Viséen ainsi que des grès argileux du Tournaisien. Ces formations sont recoupées par des. Dykes de dolérites.

2.2.3.1. Le Cambrien Il est représenté par des grès à galets, des quartzites ferrugineux et des schistes gréso- argileux. Il apparait dans le bassin de Reggan (ép. = 200-300m). Il s'observe aussi localement sous les sables de l'erg Echech, ainsi que dans les chainons de Tabelbala au nord-ouest d’Adrar. 2.2.3.2. L’Ordovicien Il est largement développé dans les limites des feuilles El Kseibat, Adrar, Reggane, Ouallen. Ce sont des aleurolites, argilites et des grès quartzeux à stratifications horizontales (ép. = 250- 300m).

2.2.3.3. Le Silurien Les roches du Silurien apparaissent aux différents endroits du territoire de la wilaya:  flanc de l'anticlinal du djebel Hech:

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

Ce sont des formations argilo-carbonnatées à argilo- aleuritique (ép.= 500m-looo).  sur la feuille Ouallen: C’est la série Imirhou constituée d'argilite à interlits fins et rares couches de marnes et de calcaire argileux.  plusieurs petits affleurements sont signalés au niveau de l'oasis Ikhas.

2.2.3.4. Le Dévonien Les dépôts du Dévonien sont largement répandus dans les limites du territoire de la wilaya ; on en distingue : 1. Le Dévonien inférieur Il est représenté par des grès à grains fins, des argilites et des aleurolites avec de rares interlits de calcaires et de conglomérats. La coupe la plus complète s'observe dans la région d'Ouallen, elle est composée de trois étages : Gedinien, Sieginien, Emsien. 1.1. Gedinien Il est composé de deux parties : - Partie inférieure : représentée par une intercalation de grès à grains fins avec des grès argileux et des aleurolites (ép. =30-40m). - Partie supérieure représentée par une intercalation des grès quartzo-feldspathique avec des argilites (ép.=65m). 1.2. Sieginien Ce sont des grès à grains fins, à interlits d'aleurolites et de grès grossiers (ép.=55m). 1.3. Emsien Ce sont des grès quartzeux à grains fins, des grès argileux, des aleurolites et des grès grossiers (ép.= 160m).

2. Dévonien moyen Il se divise en deux étages: Eifelien et Givetien. 2.1. Eifelien Il est représenté par des grès fins intercalations de silstones et de calcaire. Son épaisseur varie de 40m (Ouallen) à 350m (El Kseibat). 2.2. Givétien Il est constitué de calcaires micritiques organogènes. Son épaisseur est de 40m

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

(Ouallen) à 200m (E1 Kseibat).

3. Dévonien supérieur Il est représenté par le Frasnien et le Famennien indifférenciés. Il est constitué d'argilites bariolées à intercalation de calcaires organogènes injectés de dolérite peu épaisse.

2.2.3.5.Le Carbonifère Les formations du carbonifère (Tournaisien, Viséen, Namurien), affleurent dans les régions de Timimoune, Adrar, Bled e1 Mass, Tanezrouft et sur les flancs du bassin de Reggan. 1. Le Tournaisien Il est caractérisé par une formation argilo-silteuse : sédiments clastiques fins silstones, argilites et grès à intercalations de calcaires (ép.=0-180m). 2. Le Viséen inférieur Il est composé de deux formations: - Une Formation inférieure silto-gréseuse, constituée d’une alternance de silstones et de grès fins à intercalations d'argilites et de calcaires (ép.=200m). - Une Formation supérieure argileuse, constituée d’argilite gréseuse (ép.: 500m). 3. Le Viséen supérieur Il est représenté par des intercalations en plaquettes stratifiées organogènes. Parfois ces derniers passent aux calcaires gréseux et par endroits, on observe de minces lits de gypse (ép.:500m) 4. Le Namurien Il est formé de calcaire, d’argiles à gypse et de grès fins (ép.=80m].

2.2.4. Le Mésozoïque représenté par le Crétacé Les dépôts du Crétacé couvrent la majeure partie du territoire de la wilaya d'Adrar (fig.9).  les dépôts continentaux du crétacé inférieur communément appelé « continental intercalaire sont constitués de grès fins faiblement cimentés et d'argile. ils forment le complexe aquifère le plus important de la région, ils affleurent dans différents endroits: Adrar, Reggan, Aoulef et Timimoune.  les dépôts marins transgressifs du cénomanien supérieur du plateau de Tademaït sont

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

représentés par des calcaires, des calcaires dolomitiques et des dolomies.  les dépôts du crétacé supérieur de la dépression de Tanezrouft, sont représentés par la série inférieure terrigène (ép.= 300m) et la série supérieure carbonatée (ép. =60m].

2.2.5. Néogène Les sédiments Mio-pliocène constitués d'argilites rouges à brunâtre à intercalations de grès grossiers, d'argilites vertes, de marnes gris claires et de calcaires à ostracodes, reposent horizontalement sur le continental intercalaire. Ils se rencontrent dans la partie nord de la région.

3. Structure tectonique Dans le Sahara occidental, les mouvements de l’orogenèse hercynienne sont les principaux responsables de la déformation et de la structuration. Du point de vue géo-structurale, la zone d’Adrar - Reggan, se situe dans la partie occidentale de la plate-forme saharienne, elle est caractérisée par des sédiments correspondant à des faciès variés (marin et continental), vue l’ampleur de l'activité tectonique qu'a connu la région. La tectonique y est caractérisée par une forte structuration manifestée par le jeu de failles profondes.

4. Magmatisme Les roches magmatiques rencontrées en surface et dans les sondages profonds sont des dolérites verdâtres, cristallisées, d’âge trias-jurassique. En forme de dykes et de sils intercalés dans les formations des paléozoïques.

B. Géologie de la région d’étude

La région d’étude occupe un tronçon du flanc Nord Oriental du bassin de Reggane. Il s’agit des grès quartzeux de Koussane d’âge Dévonien et qui occupent de grandes étendues dans le bassin. Ils se présentent en bancs de direction Nord-Ouest Sud-Est formant ainsi une structure monoclinale avec des pendages qui varient de 30° à 35° vers le Sud ou Sud-Ouest. Ces grés quartzeux sont de couleur grise à gris verdâtre très durs et compacts. les niveaux de grès quartziques exploités pour la production de granulats se présentent en alternance de niveaux quartziques d'une puissance qui varie de 4 à 5m intercalés de niveaux

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude décimétriques à métriques de marnes schisteuses, limités au sommet par des marnes schisteuses, parfois lamellaires de couleur verdâtres satinés qui constitue des étendues très vastes du côté sud du périmètre d'exploitation. Les géologues ont levé dans la carrière deux coupes et ceux sont comme suivants : Coupe sondage n° 1 :

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Deuxième chapitre : Géologie de la région d’étude

Coupe sondage n° 2 :

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

A. Méthode d’exploitation 3.1.1.1.Présentation générale de l’unité 1.1. Identité du titulaire de l’autorisation - Nom de la personne morale ou physique : SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX - Adresse du siège social : Rue Bouzidi Abdelkader Adrar - Nature du document autorisant l’activité : PXC

1.2. Information concernant le permis d’exploitation de la carrière : - Substance exploitée : Grès quartzitiques - Superficie du périmètre octroyée : 30 Ha - Localisation : Lieu-dit « KOUSSAN » - Commune d’Ouled Ahmed Wilaya d’Adrar - Date de délivrance : 21/11/2016 - Titre minier : N° 1096 PXC - Durée de validité : 10 Ans

2. Données techniques de la carrière

2.1. La profondeur de la carrière

La profondeur d'une carrière est déterminée en fonction de la nature, la morphologie du gisement et des conditions technico minières d'exploitation. Actuellement (février 2017) lest travaux d’exploitation sont menés par gradins de 5 mètres de hauteur au maximum entre les niveaux 235 et 230 m.

2.2. La production de la carrière

La production d'une carrière est déterminée en fonction des moyens de production mis en place, des besoins d'exploitation et de la demande du marché. ~ 23 ~

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière Habituellement la carrière est construite pour un rendement donné tout en prenant en compte le rendement maximal possible suite aux conditions de gisement. A cet effet, la production projetée (théorique) sera de l'ordre de : P = 12 500 m3/mois, soit 137 500 m3/an.

2.3. Régime de fonctionnement de la carrière

- Nombre de jours ouvrables par an : 220 jours - Nombre de jours ouvrables par semaine : 05 jours - Nombre de postes de travail par jour : 01 poste - Nombre d'heures de travail effectif par jour : 07 heures.

2.4. Les techniques de purgeage

L'exploitation doit être conduite de manière qu'aucune partie du front de taille ou des parois ne présente de surplomb même en cas d'abattage à l'explosif. Le front d'abattage et les parois dominant les chantiers, doivent être régulièrement surveillés par un agent qualifié, désigné par l'exploitant, et purgés au moins une fois par jour et à la suite de chaque tir et/ou dès que la surveillance en fait apparaître la nécessité. La méthode de purgeage utilisée est: - Le purgeage manuel ponctuel : un ou deux agents qualifiés seront muni de barre spéciale purge, leur rôle est de détecter et désamorcer tous les blocs non enracinés pouvant se détacher. - Le purgeage systématique : utilise une pelle hydraulique, cette dernière sera placée sur le gradin qui avec son godet raclera le talus de façon à supprimer les roches susceptibles de chuter. Le purgeage doit être conduit en descendant.

2.5. Utilités (électricité, eau et air comprimé)

Le chantier est alimenté en électricité à partir d'un groupe électrogène. L'alimentation en eau du chantier est assurée par citerne tractable. L'air comprimé est fourni par le compresseur.

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière 3. Méthode d’exploitation

L'exploitation du gisement se fait à ciel ouvert par gradins superposés avec un abattage de la roche par des moyens mécaniques en gradins de pas plus de 05 m de hauteur. L'épaisseur de la couverture atteint parfois les 05m, représentée par des marnes schisteuses, parfois lamellaires de couleur verdâtres satinés. L’exploitation s'effectue du sommet vers la base par tranches horizontales successives par ripage au bulldozer et ce après avoir décapé la couche stérile constituée de marnes schisteuses verdâtre. La roche ainsi abattue (matériau disloqué) est extraite à l'aide d'une pelle sur chenilles pour être chargée ensuite sur les camions de carrière ou alors stockée au niveau des plateformes d'exploitation en attendant son acheminement vers la station de concassage installée pas loin de la carrière. Pour des raisons techniques, économiques, sécuritaires, réglementaires et environnementales, les paramètres d'exploitation sont comme suit:

- Hauteur du gradin: 05 m. - Inclinaison du gradin en liquidation : 50 -55° - Largeur minimale de la plate-forme de travail: 20 m. - Largeur minimale des bermes de sécurité à la liquidation des gradins: 2 à 3 m.

L'exploitation sera donc conduite selon la méthode classique utilisée dans les massifs rocheux. Elle se déroulera comme suit (voir organigramme ci-dessous): - Travaux de découverture et enlèvement des stériles ; - Travaux d'abattage et extraction de la substance utile; - Chargement et transport des matériaux; - Traitement mécanique des matériaux; - Réaménagement de la carrière.

Pour la réalisation du volume de production, le cycle des opérations est le suivant:

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière TRAVAUX DE DECOUVERTURE

EXTARCTION, CHARGEMENT ET TRANSPORT DU TVC

TRAITEMENT (CONCASSAGE ET CRIBLAGE)

CHARGEMENT DU PRODUIT FINI

TRANSPORT

EXPEDITION

Toutes ces phases seront détaillées ci-après.

4. Phases élémentaires de l'exploitation

4.1. Travaux de découverture

Les travaux de découverture consistent en le décapage de la couche superficielle constituée de marnes schisteuses et argileuse et ce, pour mettre à nu les niveaux quartzitiques. Ces travaux se font à l'aide de la lame du bulldozer qui pousse les niveaux marneux pour procéder à l'abattage des niveaux quartziques.

Schéma 1 : Structure verticale d’un gisement inexploité

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Fig.10 : Photographie montrant le stérile et les fracturations

Fig.11 : Photographie montrant d’une zone exploitée

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Fig.12 : Photographies montrant le décapage des terres stériles par la pelle chargeuse 4.2.Travaux d'abattage et d'extraction

Les travaux d'abattage et d'extraction de la roche utile, sont réalisés par des moyens mécaniques (bulldozer et pelle mécanique). La pente des voies de roulage n'excédera pas 10 % pour assurer une bonne adhérence des pneus des camions et une bonne sécurité de roulage. Les caractéristiques de ce régime sont: - Capacité théorique du concasseur est de 100 m3/heure. - Le nombre de jours travaillés par année est de 220 jours (5 jours par semaine). - Production prévisionnelle : 137 500 m3/an, soit 12 500m3/mois. - Volume à extraire pour produire 137 500 m3 de produit fini : 210 000 m3/an. A ce rythme de travail, nous estimons la durée de vie de la carrière supérieure à 05 ans.

Fig.13 : Photo montrant l’opération d’extraction à gauche : primaire en utilisant un brise-roche, à droite : secondaire en utilisant un bulldozer

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

PRODUCTION m3 Annuelle 137 500 Mensuelle 12 500 Tableau 02 : Production requise de la carrière

4.3.Travaux de chargement

Les travaux de chargement de la roche sur les camions qui assurent te transport du tout- venant vers les installations de concassage se font à l'aide d'un chargeur sur pneus et parfois à l'aide d'une pelle sur chenilles.

Fig.14 : Photographie montrant le chargement

Fig.15 : Photographie montrant le déchargement dans la trémie du concasseur ~ 29 ~

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière 4.4.Transport du tout-venant

Le transport des roches extraites (tout venant de carrière) se fait depuis les niveaux d'exploitation jusqu'à la station de concassage sur une distance qui ne dépassera pas les 300 m à l'aide de cinq camions de carrière d'une capacité de 15 m3 chacun. Le déchargement se fait soit directement dans les trémies des concasseurs primaires ou bien au niveau de l’aire de stockage du tout-venant, à côté des concasseurs primaires.

Fig.16 : Photographie montrant le transport

4.5.Traitement de la roche et élaboration des granulats

La préparation de la roche au niveau de cette carrière se réalise par un traitement purement mécanique et s'effectue par l'intermédiaire d'une station de concassage de 100 m3/heure, conçue spécialement à cet effet. Cette opération de concassage débute par une présélection qualitative pour éliminer les patries terreuses et les impuretés au niveau du scrapeur et ce afin d'obtenir un produit de qualité qui sera concassé au niveau du concasseur primaire. Le produit issu du concasseur primaire est un mélange en toute tranche granulométrique, qui alimente par un convoyeur à bande, le concasseur secondaire de type giratoire. Le produit issu du giratoire passe par un crible à 4 étages pour séparer les fractions classiques de granulats (0/3, 3/8, 8/15 et 15/25, dimensions données en mm). La station de concassage au niveau du site objet de cette étude est alimentée par l'énergie électrique fournie par un poste transformateur relié à une ligne électrique moyenne tension du réseau SONELGAZ. ~ 30 ~

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Schéma 2 : Plan de la station de concassage

Fig.17 : Vue générale de la station de concassage

L’opération de traitement s’effectue en plusieurs étapes à savoir :

4.5.1. Concassage L’entreprise utilise le concasseur primaire a mâchoires de type Blake qui débite la roche jusqu’à une dimension < 300 mm.

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Fig.18 : le concasseur primaire à mâchoires

4.5.2. Broyage Le broyage c’est une étape de concassage secondaire (photo 19) : du concasseur primaire le produit est transporté vers le broyeur giratoire B1 après son passage au criblage pour classification; les agrégats plus de 25 cm vont retourner au broyeur giratoire B2 puis directement au criblage.

Fig.19 : Photo montrant le broyeur

4.5.3. Criblage Il se fait sur tamis (granulat concassée) ; l’opération de criblage consiste à séparer les plus ~ 32 ~

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière gros éléments des plus petits. Le concasseur utilisé est doté de quatre grilles de criblage de sélection des catégories de gravier. La granulométrie produite est de : 0/3, 3/8, 8/15 et 15/25 en mm

Fig.20 : Photo montrant le criblage des agrégats

Fig.21 : (a) : Les différentes fractions produites par la station de concassage

Fig.21 : (b) : Les différentes fractions produites par la station de concassage ~ 33 ~

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

4.5.4. Stockage Le stockage du produit fini se fait à l’air libre.

Fig.22 : Stockage du produit fini à l’air libre.

5. Capacité et moyens de production et d'exploitation

5.1.Equipements de production

Les équipements de production mis en place au niveau de l'Entreprise, pour répondre aux besoins de l'exploitation sont :

01 Station de concassage et criblage. 01 02 Bulldozer 01 03 Chargeur sur pneus· (NEW HOLLAND) 01 04 Chargeur sur pneus (KOMATSU) 01 05 Marteau Brise roche 01 06 Pelle sur chenilles avec godet ENMTP 01 07 Pelle sur chenilles NEW HOLLAND. 01 08 Véhicules de liaison TOYOTA 4X4 02 09 Camion de carrière (SHACMAN) 03 10 Camion de carrière (BERLIET) 02 11 Citerne à mazout 02

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière 12 Camion-citerne à eau (BERLIET} 01 13 Camion-citerne à mazout (FIAT OM) 01 14 Groupe électrogène 01 15 Compresseur 01 16 Local pour poste transformateur 01 17 Poste transformateur 630 KVA avec équipements 01 Tableau 03 : Les moyens matériels d'exploitation

5.2.Moyens humains

Le personnel nécessaire pour répondre aux exigences de l'exploitation et pour faire fonctionner la carrière, s'élève à une moyenne de 19 agents, y est compris les agents de sécurité, répartis comme suit :

- Un (01) Chef de carrière. - Deux (02) Chefs de station. - Un (0l) agent commercial et administratif. - Un (01) mécanicien. - Un (01) électromécanicien - Cinq (05) conducteurs d'engins. - Cinq (05) chauffeurs de camion. - Un (01) manœuvre. - Deux (2) gardiens.

Désignation Nombre Cadre 00 Maîtrise 03 Exécution 16 Total 19

Tableau 04 : Répartition des effectifs par catégorie socioprofessionnelle L’entreprise emploi un ingénieur géologue pour le suivi des opérations d’exploitation.

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

B. Caractéristiques géologiques et géotechniques de la carrière.

Le but de la présente étude consiste seulement à une reconnaissance géologique d'une carrière de roche par des sondages carottés figés à 10 mètres de profondeur, aussi des essais chimiques et mécaniques (résistance à la compression) sur des échantillons prélevés. La reconnaissance géologique de la carrière a été mise en évidence au moyen de deux sondages carottés qui sont obtenus à l’aide d’un rapport établi par le LTP Sud. Les résultats dérivés de cette recherche seront expliqués comme suit :

1. Les coupes sondages

Les coordonnées géographiques des deux sondages dans le site sont : 30R (0761218 ; 03078522) et 30R (0761354 ; 03078455) (fig.)

Fig.23 : Image montrant les points de sondages (extrait de Google Earth 2017)

L'enchaînement lithologique obtenu à partir des sondages réalisés, et la position de chaque point sont :

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière N° sondage Cordonne (30R) profondeur Description

01 (0761218, 03078522) 0.00 grés ferrugineux très consolidé très 10.00 m fracturé de couleur grisâtre.

02 (0761354, 03078455) 0.00 grés ferrugineux très consolidé très 3.5 m fracturé de couleur grisâtre 3.50 Passage des grés à ciment argileux de 5.80 m couleur rougeâtre 5.80 grés ferrugineux très consolidé très 10.00 m fracturé de couleur grisâtre.

Tableau 05 : L’enchaînement lithologique obtenu à partir des sondages réalisés

1.1. Les essais en laboratoire

Afin de déterminer les caractéristiques géotechniques du sol, des échantillons prélevés à différents horizons du gisement, ont été soumis aux essais de laboratoire suivants :

1.1.1. Analyse chimique; Les analyses chimiques sommaires ont été effectuées sur des échantillons prélevés des faciès obtenus des sondages. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau ci-dessous :

Echantillon (m) % % % observation Insolubles Carbonates sulfates S01 (0.0-10.0m) 85.2 05 - Grés à ciment calcaire S02 (3.5-5.80m) 95 00 - Grés à ciment argileux S03 (5.8-10.0m) 83.7 08 - Grés à ciment calcaire

Tableau 06 : Les résultats des analyses chimiques.

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière Le fort pourcentage en insolubles caractérise une roche gréseuse.

1.1.2. Compression simple: Une (01) carotte de dimension normalisée (H = 20 cm) a été soumise à l'écrasement afin de déterminer la résistance à la compression de la roche, les résultats obtenus sont Les suivants :

Echantillon Charge total RC (bar) Densité (t/m3) S1 de 0.00 – 10.0 242 372 2.68

Tableau 07 : Les résultats de La résistance à la compression du massif rocheux.

La roche testée est dure et dense.

2. Synthèse des résultats : Les prélèvements d’échantillons produits, en occurrence, les fractions : 0/3 – 3/8 - 8/15 et 15/25 ont été effectués et acheminés par les soins de l’entreprise.

Les caractéristiques mécaniques, chimiques et de fabrication des agrégats produits sont consignées dans le tableau suivant :

Caractéristiques Classes d’agrégats 0/3 3/8 8/15 15/25 Analyse granulométrie - Partiellement Incluse dans le Incluse dans le NF P18-304 incluse dans fuseau fuseau le fuseau Coefficient d’aplatissement - 31 20 13 % NF P18-561 Los Angeles (%) - 17 17 15 NF P18-573 Micro Deval Humide (%) - 25 18 15

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière NF P 18-572 ES à 10% de fines 42 - - NF P18-597 ES (%) 41 NF P18-598 Insolubles % 88.4 82.5 83.2 84.1 -2 Sulfates (SO3 ) % 0.24 0.17 0.14 0.14 Carbonates (CaCO3) 0.3 6 3 2 %

Tableau 08 : Les caractéristiques mécaniques, chimiques et de fabrication des agrégats produits.

Les résultats des essais d'identifications effectués sur les granulats ont montré ce qui suit: Les caractéristiques mécaniques, à savoir le coefficient Los Angeles et le micro Deval en présence d'eau des agrégats sont dans les normes.

Les caractéristiques de fabrication sont comme suit: Classe 15/25: la courbe granulométrique est incluse dans le fuseau de spécification.

Tamis en (mm) 31.5 25 20 16 814 12.5 10 Passants (%) 100 90 50 15 10 5 1

Tableau 09 : Tableau des résultats granulométriques de la fraction 15/25 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015)

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Fig.24 : Courbe granulométrique de la fraction 15/25 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015) Classe 8/15: la courbe granulométrique est incluse dans le fuseau de spécification.

Tamis en (mm) 16 14 12.5 10 8 6.3 5 Passants (%) 100 89 70 25 9 2 1

Tableau 10 : Tableau des résultats granulométriques de la fraction 8/15 (Norme : NF P18-304 / LTPS – 2015)

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Fig.25 : Courbe granulométrique de la fraction 8/15 )Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015(

Classe 3/8: la courbe granulométrique est partiellement incluse dans le fuseau de spécification.

Tamis en (mm) 10 8 6.3 4 3.15 2 Passants (%) 99 89 70 24 10 2

Tableau 11 : Tableau des résultats granulométriques de la fraction 3/8 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015)

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

Fig.26 : Courbe granulométrique de la fraction 3/8 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015)

Fraction 0/3 : l’équivalent de sable à 10% de fines est de 64% le taux de fines est de l’ordre de 9% dénotant un sable propre mais pauvre en fillers.

Résultats :

D’après les deux sondages carottés réalisés on peut conclure ce qui suit :

La lithologie du terrain correspond à une roche constituée de grés ferrugineux très fracturée très dure intercalé parfois des grés à ciment argileux. La roche rencontré est dense, possédant une résistance à la compression simple de 372 bars, d’après la méthode ATKINSON 1977 la roche dans le site est moyennement résistante, classe R4. D’après l’analyse chimique on observe un taux de sulfate nul et un fort pourcentage des insolubles et un faible pourcentage de calcaire dénotant une roche gréseuse.

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Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière

C. Sécurité de travail

Nous donnons ci-après les principales recommandations de sécurité usitées dans les exploitations à ciel ouvert. 1 - L'exploitation doit être conduite de manière que la carrière ne présente pas systématiquement de dangers pour le personnel; en particulier les gradins ainsi que les parois dominant les chantiers doivent pouvoir être efficacement surveillés et purgés; ils ne doivent pas comporter de surplombs. La hauteur des gradins ne doit pas dépasser 05 mètres, sauf autorisation des services des mines. Au pied de chaque gradin doit être aménagée une banquette horizontale d'une largeur suffisante pour permettre sans danger le travail et la circulation du personnel, cette largeur ne peut en aucun cas être inférieure à 2 mètres. 2 - Dans tout travail comportant un danger de chute grave, les ouvriers doivent porter des ceintures de sûreté fournies par l’exploitant, à moins d'être protégés contre ce danger par quelque autre moyen approprié. La ceinture de sûreté doit être attachée â un ancrage solide au-dessus de l'endroit de travail. Sont notamment assujettis à cette règle les ouvriers se tenant, pour le travail, à plus de quatre mètres au-dessus d'une banquette horizontale. 3 - L'évacuation des produits abattus doit être organisée de manière que les ouvriers ne risquent pas d'être serres contre les engins servant à cette évacuation ou gênés par eux, en cas d'éboulement ou de remise en mouvement accidentelle d'un bloc abattu. 4 - L'exploitant doit équiper le personnel travaillant dans les endroits à forte concentration de poussière (forage, chargement, concassage ….) de masques Anti-poussière. 5 - L'exploitant doit désigner un agent qualifié, préalablement informé, pour la conduite des travaux et pour l'application des règlements et porter à la connaissance du service des mines le nom et la qualité de ce responsable. A défaut, l'exploitant est réputé être en charge de la conduite des travaux et responsable de l'application des règlements. 6 - Le port des équipements individuelles de protection est obligatoire sur les lieux de travail. 7 - Chaque personne doit connaître les consignes et procédures de secours relatives à son ~ 43 ~

Troisième Chapitre : Méthode d’exploitation et caractéristiques géotechniques de la carrière poste. 8 - Il est strictement interdit de procéder au nettoyage, au graissage ou à la réparation d’une machine sans avoir coupé l’alimentation en énergie et avoir verrouiller pour empêcher toute remise en marche. 9 - En raison des risques que peut présenter une absence à un poste, ne quitter pas le vôtre sans avertir votre chef direct, sauf en cas d’alerte générale. 10 - Prévenir immédiatement le responsable direct de toute blessure, maladie ou de tout contact dangereux. 11 - Ne gênez pas la circulation en cas d’alerte ou incendie. 12 - Les piétons ne doivent pas gêner la circulation des engins et véhicules 13 - L’utilisation des engins et des véhicules est réservée exclusivement aux personnes autorisées selon un itinéraire prévu ; 14 - Ne bloquez pas l’accès aux zones interdites et aux postes d’alarme et extincteurs. 15 - Ne fumez et ne pénétrez pas dans les zones interdites 16 - La carrière doit être gardée de jour comme de nuit, axé limité à toute personne étrangère, sauf en présence du responsable d’exploitation.

D. Travaux de remise en état des lieux

Les travaux de remise en état des lieux sont intégrés à chacune des phases d'exploitation, pour ce qui est des travaux de remise en état définitif des lieux l’opération est rendue obligatoire par force de loi.

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Conclusion générale

CONCLUSION GENERALE

Selon ce travail, nous avons étudié un gisement de granulats, exploitant les grès quartziques comme une matière première. Le site se situe à la région d’ Ouled Ahmed timmi, Wilaya d’ADRAR, exploité par SNC BOUHAMOU FRERES TRAVAUX. D’un point de vue litho stratigraphique, la zone d’étude est caractérisée par des roches sédimentaires détritiques formées par de grains de sable cimentés par de la silice (grès quartzique) d’âge Dévonien. Ces grés sont exploités afin de subvenir aux besoins en agrégats de la région ainsi, pour alimenter les différents projets dans le domaine des travaux publiques et la construction. L’exploitation de la matière première passe par différentes étapes à savoir : l’abattage, chargement, transport par moyens mécaniques et enfin le traitement. Le respect de l’environnement et la sécurité du personnel au sein de la carrière, sont sous la responsabilité de l’exploitants. De ce fait le responsable de la carrière doit veuillez sur le bon déroulement des travaux d’exploitation, dans le respect total des lois relatives à l’environnement et des règles de sécurité. Nous recommandons que les engins et les moyens de transport doivent être entretenus et toutes les pièces défaillantes doivent être remplacées et cela pour respecter les niveaux sonores. Les travailleurs évoluant dans les points sensibles doivent être équipés de moyens de sécurité de leurs appareils auditifs. La modernisation des outils pour diminuer le temps du travail : s’équiper d’un concasseur mobile par exemple.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

AKKOUCHE, M. ; (2007) : Application de la datation par traces de fission à l’analyse de la thermicité de bassins a potentialité pétrolières. Exemple de la cuvette de Sbaâ et de bassin de l’Ahnet Nord (plate-forme saharienne occidentale, Algérie, thése doctorat, Univ BORDEAUX 1, France

BENACHOUR, H. B. ; (2010) : Modalités de la transgression du dévonien moyen à partir des coupes du km30 (vallée de la Saoura) et d’Ain cheikh (bassin de Reggane), Mémoire Magister, UNIVERSITE D’ORAN Es-Sénia

BENHAMZA, M. ; (2013) : Aperçu hydrogéologique et hydrochimique sur le système de captage traditionnel des eaux souterraines « FOGGARA » dans la région d’Adrar, Mémoire Magister, Ingénieur d’État en Hydrogéologie, Univ Badji Mokhtar (U.B.M)- Annaba,

DRAOUI, A. M. (2013) : Faciès et évolution séquentielle du « Continontale intercalaire » de la cuvette de Sbaâ (Sahara occidentale, Algérie) Mémoire Magister en géologie, UNIVERSITE D’ORAN Es-Sénia

FETHI, M. ; (2016) : Apport de la géologie dans l’exploitation des gisements de granulats (cas d’une carrière dans la région d’Adrar), Mémoire Master, Univ ABOU BEKR BELKAID-Tlemcen

FLAMAND, G. B. M. (1911) : Recherches géologiques et géographiques sur le Haut pays de l’Oranais et sur le Sahara. Thèse, Lyon

MOUSSAOUI, B. (2015) : Contribution A l’étude Hydrogéologique De La Nappe De l’albien (Région d’Adrar Sud-Ouest, Algérien), Mémoire Master Hydrogéologie Académique, Univ ABOU BEKR BELKAID-Tlemcen

ZAGHTOU, A. (2011)-Etude hydrogéologique et hydrochimique des eaux de la nappe du continental intercalaire dans la région d’Adrar (touat) - Mém, Magister, univ : l’USTHB d’Alger.

Liste des figures et les schémas

Liste des figures et les Schéma

Figure 1 : Situation géographique de la wilaya d’Adrar. (MOUSSAOUI B, 2015)

Figure 2 : La situation de la zone d’étude (Daïra d’Adrar) dans la Répartition Commune de la wilaya d’Adrar.

Figure 3 : Traits morphologiques en 3D de la zone d’étude (ZAGHTOU.A, 2011).

Figure 4 : Les Bassins les plus importants de la plate-forme saharienne en Algérie (WEC 2005, SONATRACH). Figure 5 : Situation du site (en bleu) sur image Google Earth 2017 Figure 6 : Image montrant le site « Gisement Koussane » Google Earth 2017 Figure 7 : Image montrant la délimitation du périmètre d’exploitation Google Earth 2017 Figure 8 : Plan de situation de site d’installation (Adrar) sur un extrait de la carte topographique d’Adrar feuille n° nj- 30- xxiv au 1/200 000. Figure 9 : carte géologique de la région d’Adrar (Extrait de la carte géologique du nord – ouest de l’Afrique e=1/5 000 000ème ) Figure 10 : Photographie montrant le stérile et les fracturations Figure 11 : Photographie montrant d’une zone exploitée Figure 12 : Photographies montrant le décapage des terres stériles par la pelle chargeuse. Figure 13 : Photo montrant l’opération d’extraction (à droite : primaire, à gauche : secondaire). Figure 14 : Photographies montrant le chargement. Figure 15 : Photographies montrant le déchargement dans la trémie de concasseur. Figure 16 : Photographies montrant le transport.

Figure 17 : Vue générale de la station de concassage. Figure 18 : le concasseur primaire a mâchoire. Figure 19 : Photo montrant le broyeur. Figure 20 : Photo montrant le criblage des agrégats. Figure 21 : (a, b) : Les différentes fractions produites par la station de concassage. Figure 22 : Stockage du produit fini à l’aire libre. Figure 23 : Image montrant les points de sondages extrait de Google Earth 2017. Figure 24 : Courbe granulométrique de la fraction 15/25(Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015)

Figure 25 : Courbe granulométrique de la fraction 8/15 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015) Figure 26 : Courbe granulométrique de la fraction 3/8 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015)

LES SCHIMAS :

Schéma 1 : Structure verticale d’un gisement inexploité. Schéma 2 : Plan de masse de la station de concassage.

Liste des tableaux

Liste des tableaux :

Tableau 01 : Les coordonnées du périmètre en UTM (fuseau 30).

Tableau 02 : Production requise de la carrière.

Tableau 03 : Les moyens matériels d'exploitation.

Tableau 04 : Répartition des effectifs par catégorie socioprofessionnelle.

Tableau 05 : L’enchaînement lithologique obtenu à partir des sondages réalisés

Tableau 06 : Les résultats des analyses chimiques.

Tableau 07 : Les résultats de la résistance à la compression du massif rocheux.

Tableau 08 : Les caractéristiques mécaniques, chimiques et de fabrication des agrégats produits. Tableau 09 : Tableau des résultats granulométriques de la fraction 15/25 (Norme : NF P18- 304 / LTPS - 2015). Tableau 10 : Tableau des résultats granulométriques de la fraction 8/15 (Norme : NF P18-304 / LTPS – 2015). Tableau 11 : Tableau des résultats granulométriques de la fraction 3/8 (Norme : NF P18-304 / LTPS - 2015).

Annexe

Cadre législatif référentiel

 Loi 01/10 du 03/juillet /2001 portant loi minière.  Loi n°83-13 du 02 juillet 1983 modifié et complétée, relative aux accidents de travail et aux maladies professionnelles.  Loin°88-07 du 26 juillet 1988 relative à l’hygiène, à la sécurité et à la médecine du travail.  Loi n° 98-04 du 15 juin 1988 relative à la protection du patrimoine culturel.  Loi n°01-10 du 03 juillet 2001 portant sur la loi minière.  La loi n° 01-19 du 12 Décembre 2001 relative à la gestion, au contrôle et à l’élimination des déchets (huiles de vidange).  Loi n°03-10 du 10 Joumaada El Oula 1424 correspondant au 19 juillet 2003 relative à la protection de l’environnement dans le cadre du développement durable.  Loi n°04-20 du 13 Dhou El Kaada 1425 correspondant au 25 décembre 2004 relative à la prévention des risques majeurs et à la gestion des catastrophes dans le cadre du développement durable.  Décret exécutif n° 63-344 du 11 septembre 1963 portant ratification de la convention internationale pour la prévention de la pollution des eaux de mer par les hydrocarbures.  Décret exécutif n°84-105 du 12 mai 1984 portant institution d’un périmètre de protection des installations et infrastructures particulières.  Décret exécutif n°85-231 du 25 août 1985 relatif à la prévention des risques de catastrophes.  Décret présidentiel exécutif n°90-198 du 30 juin 1990 portant réglementation des substances explosives modifié et complété par le décret présidentiel n° 99-69 du 15 mars 1999.  Décret exécutif n°91-05 du 19 janvier 1991 relatif aux prescriptions générales de protection applicable en matière d’hygiène et de sécurité en milieu de travail  Décret exécutif n° 06-138 du 16 Rabie El Aoul 1427 correspondant au 15 avril 2006 réglementant l’émission dans l’atmosphère de gaz, fumée, vapeurs particules liquides ou solides, ainsi que les conditions dans lesquelles s’exerce leur contrôle.  Décret exécutif n°93-184 du 24 juillet 1993 réglementant l’émission des bruits

 Décret exécutif n°93-192 du 10 juillet 1993 fixant les conditions et les modalités de récupération et de traitement des huiles usagées.  Décret exécutif n°06-141 du 20 Rabie El Ouel 1427 correspondant au 19 avril 2006 définissant les valeurs limites des rejets d’effluents liquides industriels.  Décret exécutif n° 93-161 du 10 juillet 1993 relatif aux déversements des huiles et lubrifiants dans le milieu naturel.  Décret exécutif n°98-339 du 03 novembre 1998 définissant la réglementation applicable aux installations classées et fixant leur nomenclature.  Décret exécutif n° 2000 -73 du 1er avril 2 000 complétant le décret exécutif n°93-165 du 10 juillet 1993 réglementant les émissions atmosphériques.  Décret exécutif n° 04-95 du 1er avril 2004 définissant les règles de l’art minier.  Décret exécutif n° 06-198 du 4 joumada El Oula 1427 correspondant au 31 mai 2006 définissant la réglementation applicable aux établissements classés pour la protection de l’environnement.  Décret exécutif n° 07-144 du 2 Joumada El Oula 1428 correspondant au 19 mai 2007 fixant la nomenclature des installations classées pour la protection de l’environnement.  Décret exécutif N° 07-145 du 02 Joumada El Oula 1428 correspondant au 19 Mai 2007 déterminant le champ d’application, le contenu et les modalités d’approbation des études et des notices d’impact sur l’environnement.  Arrêté du 19 mai 2004 fixant les conditions et les règles techniques relatives aux paramètres spécifiques miniers liés à la conduite de l’exploitation des machines minières.  Arrêté du 19 mai 2004 relatif aux conditions d’exploitations des machines minières.  Arrêté du 19 mai 2004 fixant les règles d’hygiène de sécurité relatives aux terrils dépôts de stériles, espaces clos, silos et trémies.  Instruction ministérielle R1 DU 22 Septembre 2003 relative à la maîtrise et à la gestion des risques industriels impliquant des substances dangereuses.