🛡️ Intelligence Prédictive pour Mines Souterraines Predictive Intelligence for Underground Mining

Prévention Proactive
des Risques Miniers
Proactive Prevention
of Mining Hazards

Détection en temps réel des risques critiques souterrains : effondrements, gaz toxiques, explosions, collisions. L'IA agentique et les graphes de connaissances Neo4j anticipent les incidents avant qu'ils ne surviennent. Real-time detection of critical underground risks: cave-ins, toxic gases, explosions, collisions. Agentic AI and Neo4j knowledge graphs anticipate incidents before they occur.

💨 Méthane CH₄ Methane CH₄
🏔️ Effondrements Cave-ins
💥 Explosions Explosions
🚛 Collisions Équipements Equipment Collisions
🔊 Bruit & Vibrations Noise & Vibrations
🌡️ Stress Thermique Heat Stress
📡 Détection Multi-Gaz Multi-Gas Detection
🤖 Agents IA Prédictifs Predictive AI Agents
-80%
Incidents évités Incidents Prevented
<10s
Temps d'alerte P0 P0 Alert Time
72h
Prédiction effondrement Cave-in Prediction
24/7
Surveillance continue Continuous Monitoring

Risques Critiques Identifiés Identified Critical Risks

Taxonomie complète des dangers souterrains avec indicateurs prédictifs et contrôles automatisés Complete taxonomy of underground hazards with predictive indicators and automated controls

🏔️

Effondrements & Chutes de Toit Cave-ins & Roof Falls

Critique Critical

Formations rocheuses instables, redistribution des contraintes, excavations profondes. Prédiction via capteurs sismiques géotechniques et analyse ML des micro-séismes. Unstable rock formations, stress redistribution, deep excavations. Prediction via geotechnical seismic sensors and ML analysis of micro-seismic events.

Sismicité Seismicity Boulonnage Rock Bolting Monitoring géotech Geotech Monitoring
💨

Gaz Toxiques & Asphyxiants Toxic & Asphyxiant Gases

Critique Critical

Méthane (CH₄), monoxyde de carbone (CO), sulfure d'hydrogène (H₂S), déficience O₂. Arrêt production obligatoire à 1,4% gaz inflammable (MSHA). Methane (CH₄), carbon monoxide (CO), hydrogen sulfide (H₂S), O₂ deficiency. Mandatory production stop at 1.4% flammable gas (MSHA).

CH₄ > 1.4% CO > 50ppm H₂S > 10ppm O₂ < 19.5%
💥

Explosions & Incendies Explosions & Fires

Critique Critical

Méthane + poussière de charbon + étincelle = explosion catastrophique. Empoussiérage rocheux (limestone), suppression incendie, équipement ATEX. Methane + coal dust + spark = catastrophic explosion. Rock dusting (limestone), fire suppression, ATEX equipment.

LEL % Poussière charbon Coal Dust Ventilation Ventilation
🚛

Collisions Équipements Mobiles Mobile Equipment Collisions

Élevé High

Véhicules lourds dans espaces confinés, visibilité réduite. Systèmes PDS/CPS (détection proximité VLF), machines autonomes/télécommandées. Heavy vehicles in confined spaces, reduced visibility. PDS/CPS systems (VLF proximity detection), autonomous/remote-controlled machines.

PDS/CPS VLF Autonome Autonomous
🔊

Bruit & Vibrations Noise & Vibrations

Élevé High

Boulonneuses (115 dB), foreuses, équipements lourds. 90% des mineurs US ont perte auditive à 50 ans. Contrôles ingénierie + EPI auditif obligatoire. Roof bolters (115 dB), drills, heavy equipment. 90% of US miners have hearing loss by age 50. Engineering controls + mandatory hearing PPE.

> 85 dB TWA Vibrations mains-bras Hand-arm vibrations
🌡️

Stress Thermique Heat Stress

Moyen Medium

Profondeur = température croissante, activité géothermique. Surveillance continue, hydratation, zones repos climatisées, régimes travail-repos. Depth = increasing temperature, geothermal activity. Continuous monitoring, hydration, climate-controlled rest areas, work-rest regimens.

> 35°C WBGT Wearables FC HR Wearables

Modèle Prédictif Multicritères Multicriteria Predictive Model

Algorithme de prédiction des incidents graves et indicateurs précurseurs (Leading Indicators) Critical incident prediction algorithm and leading indicators

🧮 Algorithme de Risque Critique Critical Risk Algorithm

RISQUE_CRITIQUE = f(
  Qualité_masse_rocheuse × Profondeur_excavation
  + Concentration_gaz × (1 - Efficacité_ventilation)
  + Densité_trafic × Visibilité × Espaces_confinés
  + Température_ambiante × Durée_exposition
  + Ancienneté_équipement × Fréquence_maintenance
  + Niveau_formation × Fatigue_cognitive
)

Indicateurs Précurseurs Leading Indicators

📊
Sismicité anormale détectée Abnormal seismicity detected
→ Risque effondrement → Cave-in risk
72h
💨
Dérive concentration CH₄ > 1.4% CH₄ concentration drift > 1.4%
→ Explosion potentielle → Potential explosion
< 1h
🔧
Maintenance différée détectée Deferred maintenance detected
→ Défaillance mécanique ×3.2 → Mechanical failure ×3.2
7d
😴
Heures supplémentaires excessives Excessive overtime detected
→ Erreur humaine ×2.7 → Human error ×2.7
24h

Seuils d'Alerte Automatique Automatic Alert Thresholds

Métrique Metric Seuil Critique Critical Threshold Action Automatique Automatic Action
💨 Concentration CH₄ CH₄ Concentration
> 1.4%
Arrêt production immédiat Immediate production stop
📊 Activité sismique Seismic activity
> 3.0 Richter
Évacuation zone Zone evacuation
🌡️ Température ambiante Ambient temperature
> 35°C / 2h
Rotation équipes forcée Forced crew rotation
🔊 Niveau sonore Noise level
> 85 dB / 8h TWA
EPI auditif obligatoire Mandatory hearing PPE
⚠️ Taux Near-Miss Near-Miss Rate
> 5 / semaine
Intervention coaching SST OHS coaching intervention

Architecture 5 Niveaux 5-Layer Architecture

Pipeline de données temps réel optimisé pour l'environnement minier souterrain Real-time data pipeline optimized for underground mining environment

L1

📡 Collecte Terrain Field Collection

Détecteurs multi-gaz, capteurs sismiques, wearables FC/température, caméras thermiques Multi-gas detectors, seismic sensors, HR/temp wearables, thermal cameras

GASALERT Honeywell BW IoT LoRa
L2

🔄 Normalisation SST OHS Normalization

ETL temps réel, ontologie minière, mapping MSHA/CNESST Real-time ETL, mining ontology, MSHA/OSHA mapping

Apache Kafka Ontologie SST
L3

🕸️ SafetyGraph Neo4j SafetyGraph Neo4j

Graphe de connaissances minier : Travailleur, Zone, Équipement, Incident, Capteur, Formation Mining knowledge graph: Worker, Zone, Equipment, Incident, Sensor, Training

Neo4j 5.x Cypher GDS
L4

🧠 Agents IA Miniers Mining AI Agents

Agents spécialisés : Atmosphérique, Géotechnique, Comportemental, Maintenance, Notifier Specialized agents: Atmospheric, Geotechnical, Behavioral, Maintenance, Notifier

LangGraph Claude AI XGBoost
L5

📊 Orchestration & Alertes Orchestration & Alerts

Dashboard temps réel, alertes P0-P3, SCSR auto-déclenchement, reporting MSHA Real-time dashboard, P0-P3 alerts, SCSR auto-trigger, MSHA reporting

React WebSocket SMS/Push

Agents IA Spécialisés Mines Specialized Mining AI Agents

Orchestration multi-agents pour surveillance et prédiction souterraine Multi-agent orchestration for underground monitoring and prediction

💨

Agent Atmosphérique Atmospheric Agent

A1 - Gas Monitor

Anticipe l'accumulation de gaz (CH₄, CO, H₂S). Corrèle ventilation, température et concentration pour prédire explosions. Anticipates gas accumulation (CH₄, CO, H₂S). Correlates ventilation, temperature and concentration to predict explosions.

🏔️

Agent Géotechnique Geotechnical Agent

A2 - Seismic ML

Prédit effondrements via ML sur données sismiques. Analyse micro-séismes, qualité roche, profondeur excavation. Predicts cave-ins via ML on seismic data. Analyzes micro-seismic events, rock quality, excavation depth.

👷

Agent Comportemental Behavioral Agent

A3 - Fatigue Detection

Détecte fatigue cognitive via wearables (FC, température). Analyse heures sup, historique near-miss par travailleur. Detects cognitive fatigue via wearables (HR, temp). Analyzes overtime, near-miss history per worker.

🔧

Agent Maintenance Maintenance Agent

A4 - MTBF Analytics

Prévoit défaillances équipement (MTBF). Détecte maintenance différée, corrèle ancienneté et incidents passés. Predicts equipment failures (MTBF). Detects deferred maintenance, correlates age and past incidents.

🎭

Maestro Orchestrateur Orchestrator Maestro

A0 - LangGraph Router

Coordonne tous les agents. Priorise alertes, déclenche escalades, génère rapports consolidés. Coordinates all agents. Prioritizes alerts, triggers escalations, generates consolidated reports.

📢

Agent Notifier Notifier Agent

A5 - Multi-Channel

Alertes multi-canaux (SMS, push, sirène, radio). Déclenche SCSR, active refuges, contacte secours. Multi-channel alerts (SMS, push, siren, radio). Triggers SCSR, activates refuges, contacts rescue.

Conformité Réglementaire Regulatory Compliance

MSHA (USA)
CNESST (QC)
ISO 45001
IFC EHS Guidelines
ATEX / IECEx
RGPD / GDPR
Loi 25 Québec Quebec Law 25
NIST AI RMF