Une histoire minière aux conséquences encore présentes

Dernier ajout : 5 juin 2013.

Durant la période qui suit l’exploitation minière, appelée "après-mines", des désordres peuvent se développer, parfois dès l’arrêt des activités mais parfois également beaucoup plus tardivement.

Depuis le 17ème siècle, la région a été le siège de nombreuses exploitations minières : minerai de fer dans l’Avesnois, et surtout houille dans le Bassin Minier et le Boulonnais.

Il n’y a pas aujourd’hui d’affaissement en cours du Bassin
Minier. En revanche, 874 puits de mine de houille ont été identifiés à ce jour mais seuls 465 sont matérialisés en surface. Des aléas demeurent possibles dans les périmètres d’exploitation de ces anciennes activités.

  • Ces aléas peuvent être liés à l’exploitation proprement dite, avec, par exemple, des effondrements localisés et des tassements dus à la présence de puits ou de travaux et galeries proches de la surface.
  • Ils concernent également les ouvrages de dépôts (terrils) : glissements de terrain, tassements ou échauffement de terrils.
  • Les émanations de gaz de mine (grisou?) nécessitent aussi une vigilance particulière.

Un important travail de cartographie des zones d’aléas miniers a été mené, en utilisant toutes les sources d’archives et de documentation connues, et après des visites de terrain. Ces aléas font également l’objet de nombreuses mesures de surveillance et de prévention.

Enfin, l’exploitation minière a perturbé les écoulements des eaux. 74 stations de relevage des eaux, qui ont pour fonction de rétablir le bon écoulement des eaux de ruissellement et autant que de besoin le drainage des nappes superficielles, sont par exemple encore en service dans les cuvettes créées par les anciens affaissements miniers.

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S’étendant sur 100 km de la frontière belge jusqu’au nord-ouest de Béthune, le Bassin Minier a été le lieu d’extraction de 2,3 milliards de tonnes de charbon entre 1720 et 1990. Aujourd’hui, seul le grisou?, qui chemine dans les anciennes galeries non ennoyées, y est encore exploité.
En partie classé au patrimoine de l’Unesco, le Bassin minier conserve des traces visibles de l’exploitation passée, dont il tire également des richesses : une faune et une flore spécifiques se développent sur les terrils, la valeur architecturale du patrimoine minier est reconnue…

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QU’EST-CE QU’UN ALÉA ?
L’aléa? est une notion utilisée dans tous les domaines liés à l’évaluation des risques. L’aléa est le croisement entre la possibilité qu’un phénomène se produise et son ampleur. Ce n’est que si un aléa est mis en évidence sur une zone où il peut avoir un impact sur la sécurité des biens, des personnes ou de l’environnement qu’on parle alors de risque.

LES ALÉAS D’ORIGINE MINIÈRE EN NORD PAS-DE-CALAIS
Il s’agit ici de décrire sommairement les phénomènes susceptibles de se produire dans les anciennes zones d’exploitation minière :

  • L’émanation de gaz de mine
    Certains milieux géologiques peuvent être à l’origine de propagation de gaz explosifs ou nocifs. C’est en particulier le cas des gisements de houille et donc des mines de charbon qui sont le lieu d’émanation de méthane (grisou?) pouvant se propager en surface. Dans le Boulonnais, l’aléa gaz de mine est lié à la possibilité d’émission de dioxyde de carbone (CO2).
  • L’effondrement localisé (ou fontis)
    Il s’agit d’un mouvement de terrain plus ou moins brutal qui est lié à la présence de zones exploitées à faible profondeur, il se manifeste par l’enfoncement brutal de plusieurs mètres d’une zone relativement limitée (dimensions pouvant aller du mètre à quelques dizaines de mètre). Ce type de phénomène peut également être lié à la présence d’un ancien puits.
  • L’affaissement
    Il s’agit d’un mouvement de terrain progressif qui est lié à la présence de grandes zones exploitées à plus grande profondeur (de quelques dizaines de mètres à plusieurs centaines de mètres), il se manifeste par le tassement progressif des terrains de surface et la formation d’une cuvette d’affaissement. Le retour d’expérience et les études réalisées sur les différents bassins miniers français et européens indiquent que les affaissements miniers se produisent durant l’exploitation et ne peuvent plus être distingués des mouvements naturels du sol cinq ans après l’arrêt de l’exploitation.
  • Le tassement
    Il s’agit d’un mouvement de terrain progressif qui s’apparente à un affaissement mais avec des effets de moindre ampleur. Ce phénomène est lié à un décompactage de matériaux soit à faible profondeur (galeries remblayées ou effondrées par exemple), soit sur des stockages de stériles (terrils, bassins à schlamms)
  • Les glissements de terrain
    Il s’agit de mouvements de terrain plus ou moins rapides entrainant un déplacement de matériaux. Les glissements sont dits superficiels lorsque peu de matière est entraînée (ravinage par exemple), ou profonds lorsque les volumes sont plus importants. Les glissements de terrains sont généralement rencontrés sur les ouvrages de dépôts (terrils, bassins à schlamms), ou les mines à ciel ouvert.
  • Échauffement (Combustion)
    Il s’agit d’un phénomène lié à la combustion des résidus de charbons contenus dans certains dépôts de stériles. Des températures très élevées peuvent alors être atteintes.

LES MESURES DE SURVEILLANCE ET DE PRÉVENTION
Afin de prévenir les aléas miniers dans la région un dispositif de prévention et de surveillance a été mis en place. Ce dispositif se compose :

  • d’un suivi de la remontée des eaux souterraines jusqu’à ennoyage complet des travaux miniers, à partir du réseau de suivi pièzométrique ;
  • d’un suivi de la pression de gaz en tète des puits matérialisés et des sondages de décompression ;
  • d’un suivi semestriel des colonnes de remblai et de l’atmosphère en tête des puits matérialisés ;
  • d’un suivi d’un réseau de mesure automatisé de la pression de gaz au niveau de dix puits et quinze sondages, auxquels il convient d’ajouter les six points de mesure de l’exploitant Gazonor ;
  • d’un suivi de l’état d’avancement de la combustion des terrils par contrôle thermographique aérien tous les deux ans et par des visites sur site pour les terrils relevant de la responsabilité de l’État ;
  • d’un suivi du bon fonctionnement des installations de relevage des eaux de surface par leur propriétaire ou responsable respectif. Ainsi les 54 stations appartenant jusque fin 2007 à Charbonnages de France font l’objet de visites régulières et d’un suivi permanent du bon fonctionnement des pompes par téléalarme.
    Ces mesures de prévention et de surveillance ont été transférées à l’État avant la dissolution de Charbonnages de France entrée en vigueur le 1er janvier 2008.
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LES TERRILS EN COMBUSTION
Les terrils en combustion contiennent de 15 à 35 % de matériaux combustibles et d’autres matières oxydables. De nombreux terrils de la région ont été le siège de combustion lors ou après leur constitution. Aujourd’hui seize terrils sont partiellement ou totalement en combustion dans le bassin minier. Cette combustion se propage lentement de la surface vers la profondeur du terril et se traduit par l’émission de gaz toxiques et des températures de combustion importantes (pouvant être comprises entre 700 et 1 000°C) pouvant entrainer la chute des arbres ou des tassements pouvant entraîner des éboulements plus ou moins importants.
Les risques liés à la combustion d’un terril sont des risques de brûlures importantes pour les promeneurs, des risques d’intoxication au débouché immédiat des crevasses lors d’expositions prolongées ou l’ensevelissement sous des éboulements avec ou sans produits chauds (cas de la catastrophe meurtrière de Calonne-Ricouart du 26 août 1975). Chacun de ces risques a déjà fait des victimes dans la région, aussi les zones en combustion ont-elles été ceinturées par une clôture. Une surveillance visuelle et aérienne de l’évolution de cette combustion est réalisée pour les terrils dont la surveillance relève de la responsabilité de l’Etat.

LE GRISOU?
Tant que les anciens travaux du fond ne seront pas ennoyés, le grisou contenu dans les veines de charbon non exploitées va se répandre dans les anciennes galeries minières. La durée très longue de l’ennoyage des anciens travaux miniers confère au risque d’émission de grisou en surface une acuité toute particulière dans le bassin minier à l’urbanisation très dense.
Les études menées par et à la demande de Charbonnages de France ont permis d’appréhender l’aléa? d’émission de grisou en surface par les terrains ou par les anciens puits miniers. Les zones de susceptibilité forte et moyenne ont été identifiées. En fonction de l’évaluation du risque en surface, un dispositif passif de prévention et de surveillance a été mis en place sans tenir compte de l’influence du captage de grisou réalisé par la société Gazonor qui, titulaire de deux titres miniers d’hydrocarbures gazeux, qui exploite le gisement de grisou disponible. Ce traitement passif, installé sur l’ensemble des réservoirs de gaz du bassin minier, permet une évacuation libre et naturelle du gaz au moyen de sondages de décompression (ils sont au nombre de 73) en fonction de la surpression du réservoir de gaz par rapport à la pression barométrique, ou au moyen d’évents de décompression au niveau des puits situés en partie ou entièrement sous des constructions. Ce dispositif assure un niveau de sécurité satisfaisant. Il est dès à présent opérationnel dans les zones non concernées par les captages de grisou de la société Gazonor, les sondages implantés dans les zones sous influence des captages étant pour l’instant maintenus fermés car le gisement de gaz de mine est en dépression. Ce dispositif a été transféré à l’Etat par Charbonnages de France.

Cartographie dynamique

À l'échelle régionale

  • Aléas miniers actuels identifiés

À l'échelle d'une commune

  • L’effondrement localisé (ou fontis)

    La rupture du toit d’une ancienne galerie, entraîne une montée progressive de la voûte, jusqu’à effondrement des terrains de surface.
    Source : DPPR - MEDAD

  • Sondage de décompression

    Les sondages de décompression, qui évitent l’accumulation du grisou dans le sous-sol, sont une des nombreuses mesures de surveillance et de prévention des aléas miniers.

  • Localisation des aléas miniers actuels identifiés
  • Transport du personnel d’une mine sur un convoyeur à bande.

    Source DREAL

  • Terril en combustion

    Source DREAL

  • Station de relevage des eaux

    Source DREAL

Pour en savoir plus

La prévention des risques liés à l’arrêt des mines
http://www.brgm.fr/content/prevention-risques-lies-a-arret-mines