À hauteur du village de Boyen, à la frontière néerlandaise, le lit majeur de la Meuse est étroit et posait des risques d’inondation. Pour protéger la zone, l’agence flamande des voies d’eau a décidé d’excaver quelque 65 hectares entre la Meuse et la digue capitale et d’abaisser le niveau de 4 mètres. L’entreprise limbourgeoise Steengoed Projecten, spécialisée dans l’extraction du gravier, a relevé le défi avec l’aide de CKS et de la technologie d’électrification et d’automatisation de Siemens.

« Dans la vallée de la Meuse, le gravier provient de l’érosion des roches de la région ardennaise », explique Frank Liebens, directeur de Steengoed. « Le sous-sol limbourgeois renferme aujourd’hui plus d’un milliard de mètres cubes de gravier, dont seule une petite fraction a été extraite jusqu’ici. Il est surtout utilisé dans la construction. Mais avant de vendre le gravier, il faut d’abord le concasser, le tamiser et le rincer. »

Le projet de Boyen est avantageux à plus d’un titre. « D’une part, il nous permet de contribuer au renforcement de la protection contre les inondations et à la création d’aires naturelles dans la vallée de la Meuse. D’autre part, il nous offre la possibilité d’extraire de manière efficiente plus de 5 millions de tonnes de gravier et de sable. »

Analyse en profondeur

Le projet n’a rien d’un fleuve tranquille : cette extraction de gravier est une opération gigantesque et compliquée. Frank : « Il faut d’abord effectuer des forages de 300 mm de diamètre afin d’analyser soigneusement le sol : à quels matériaux a-t-on affaire exactement ? Quelles sont la composition et la granulométrie ? Nous devons avoir une connaissance précise de la zone. À Boyen, il s’agissait d’un gisement de gravier de 5 à 6 mètres d’épaisseur contenant une quantité importante de très grosses pierres. »

L’analyse du sol a permis à Steengoed de déterminer l’installation dont elle avait besoin pour l’extraction, le traitement et le transport du gravier. « Nous avons cherché une entreprise locale disposant de l’expertise nécessaire et c’est ainsi que nous sommes arrivés chez CKS. Ils avaient déjà réalisé quelques projets de broyage et de transport de gravier, et ils possédaient aussi un savoir-faire en électrification et en automatisation. »

Gravier voyageur

Avant de se déposer dans le sol limbourgeois, le gravier a donc déjà effectué un long voyage. La mission de Steengoed ? Le remettre en mouvement, depuis la digue capitale de la Meuse à proximité de Boyen jusqu’au lieu de vente quelque 3 kilomètres plus loin. « Le transport du gravier commence dès l’extraction », poursuit Frank. « Nous extrayons près de 5 000 mètres cubes par jour. Le gravier est d’abord versé dans deux grandes trémies équipées d’une grille hydraulique. Les plus gros cailloux – de plus de 200 mm de diamètre – sont mis de côté : ils exerceraient une trop grosse pression sur l’installation. »

Le reste est versé, de manière dosée, sur une bande transporteuse. Frank : « Au milieu du trajet se trouve un dépôt qui peut contenir un stock intermédiaire stratégique allant jusqu’à 100 000 tonnes de gravier. Il est ainsi possible de produire du gravier en continu, même si l’acheminement stagne. Le gravier repart par une autre bande transporteuse souterraine, sur la- quelle il est déposé de manière dosée à travers des ouvertures. Tout le processus est automatique. Le silo de chargement envoie un signal vers les ouvertures de sortie et la bande transporteuse dès que celle-ci menace de tourner à vide. »

Une installation de poids

Le trajet comprend 9 bandes transporteuses d’une longueur totale d’environ 2 kilomètres, au bout duquel le gravier est chargé sur les camions. Un système de pesée ingénieux a été mis en place pour un maximum d’efficacité. « Les camions sont pesés avant et après le chargement », explique Frank. « Lorsqu’un écart est constaté, un système auto-apprenant ajuste automatiquement la quantité au chargement suivant. Nous pouvons ainsi charger entre 250 et 300 camions de 30 tonnes chaque jour. » Des points de commande, de supervision et de reporting ont été placés par CKS tout au long du trajet, afin de surveiller le tonnage et la qualité en continu. Car le produit final doit répondre à des exigences très strictes de granulométrie pour pouvoir être utilisé dans la fabrication de béton ou la construction de préfabriqués et de routes.

Énergie et sécurité

Vu la quantité d’énergie nécessaire au fonctionnement de l’installation de Boyen, CKS a élaboré un tout nouveau trajet moyenne tension, qui comporte aussi 10 cabines haute tension. Pour l’interconnexion de toutes les technologies et des périphériques décentralisés, il a fallu poser près de 10 kilomètres de câbles Profinet reliés par des commutateurs Scalance. Beaucoup d’attention a été portée à la sécurité, car en raison des distances importantes, il est difficile de savoir où chacun se trouve. « Nous avons décidé d’utiliser la plateforme TIA », explique André Kieronski, chef de projet et directeur technique chez CKS. « Pour une raison très simple : dans l’environnement TIA, tous les composants sont compatibles entre eux, ce qui garantit la transparence de la programmation. Nous avons développé un concept de sécurité en collaboration avec Mensura et divisé le trajet en plusieurs zones. Tous les moteurs sont équipés d’interrupteurs de sécurité et il y ades câbles de commande partout pour les collaborateurs. Tout a été programmé dans une CPU S7-1500 à sécurité intrinsèque. Les trois grandes parties du trajet – la zone d’extraction, le traitement et la zone de chargement – sont autonomes sur le plan de la sécurité. »

Cela fait maintenant plus d’un an que Steengoed a entamé l’extraction et l’exploitation de la zone Elerweerd. « Nous n’avons pas encore connu de gros problème jusqu’ici », déclare Frank. « Et si tout va bien, nous en avons encore pour une quinzaine d’années. »

Du tout-venant au gravier certifié

  1. Extraction
  2. Trémies et grilles hydrauliques
  3. Bande transporteuse
  4. Tamis : 3 voies -> tri par calibre
  5. Séparation du sable (sous-produit)
  6. Transport des gros cailloux vers la « chambre de broyage ». Il existe trois broyeurs, dont deux sont utilisés simultanément. Ces machines sont fortement sujettes à l’usure et doivent fonctionner en alternance pour éviter les pannes.
  7. Retour du broyat dans le système.

Technologie Siemens utilisée

Plus dinformations sur Steengoed Projecten sur www.steengoed.be

Plus d’infomratiuons sur CKS Elektroctechniek sur www.cks.be

Contact: Michael Wellens – michael.wellens@siemens.com