Risques et inconvénients associés aux travaux et ouvrages miniers

Puits

Il est quasi-impossible de garantir l'absence de risques, notamment d'affaissement ou d'effondrement de terrain, aux abords d'un puits ou d'une issue de mine. En effet, la tenue des terrains autour d'un puits est fonction des caractéristiques géotechniques de ces terrains, des caractéristiques techniques du puits et surtout de la continuité des remblais qui en soutiennent les parois.

En général, les puits ont été remblayés, mais pas toujours dans les meilleures conditions (fermeture des accrochages, remblais inappropriés,…). L'état de remblayage des puits est rarement connu et peut évoluer à terme, notamment suite à l'écoulement des remblais dans des galeries, à leur tassement ou à leur affouillement suite à des infiltrations d'eaux. Parfois, le remblai a même été déposé sur un plancher ou une voûte de briques (plate-cuve). Certains puits sont toujours ouverts et plus ou moins protégés.

Dans les espaces forestiers ou agricoles, un terrisse intact laisse soupçonner un puits mal remblayé alors qu'un reste de terrisse en forme de croissant plaide en faveur de son déversement partiel dans l'excavation.

On constate régulièrement des descentes, voire des effondrements plus ou moins brusques et importants des remblais (débourrage). N'étant plus soutenues, les parois du puits peuvent alors s'écrouler et amorcer un effondrement d'allure conique en surface. Les dimensions finales de ce cône sont essentiellement fonction de la section du puits, de l'épaisseur des terrains meubles et de leurs caractéristiques géotechniques. La formation du cône d'effondrement est plus ou moins brutale, suivant les circonstances.

Quelques cas d'affaissement latéral, extérieur au revêtement du puits, sont connus, suite à une rupture interne localisée d'une paroi en profondeur.

Un cas bien documenté mentionne le débourrage brutal des remblais d'un puits de 4 m de diamètre, sur 60 m de hauteur, une douzaine d'années après son remblayage. Ce débourrage a provoqué, du fait de la dépression brutale, le cisaillage – à l'emporte-pièce - de la dalle en béton armé de 15 cm d'épaisseur qui recouvrait le puits et l'aspiration d'une partie des bardages du vaste hall industriel construit par-dessus. Il convient donc, sauf circonstances exceptionnelles et autorisation préalable de l'Administration en charge des risques miniers, d'interdire toute construction recouvrant un puits ou une issue de mine.

Ces accidents sont, par nature, imprévisibles. Les infiltrations d'eau constituent un facteur fréquent de déclenchement des accidents, dans près de trois quarts des cas répertoriés (des infiltrations aggravantes peuvent apparaître suite à l'affaissement et accentuer le phénomène).

Dans la partie sud des bassins houillers du Hainaut, des émanations de grisou ont été constatées autour de la tête de puits remblayés, en teneur parfois explosible. Il existe une douzaine de puits ayant servi au captage de gaz sur mines fermées (bassins du Centre et de Charleroi) encore équipés de leurs vannes. Certains de ces puits peuvent encore libérer du gaz, parfois sous forte pression.

Un puits, même remblayé, ne doit donc jamais être considéré comme totalement sûr. Et le fait qu'il n'y ait jamais eu d'accidents ou d'incidents depuis son abandon ne doit pas être évoqué un argument rassurant, comme on l'entend souvent !

Galeries d'exploitation

Les galeries diverses, de par leur section et leur profondeur, n'ont en général aucune influence sur la surface. A l'échelle d'une mine, elles ne représentent d'ailleurs qu'un pourcentage vraiment infime des vides par rapport aux chantiers d'exploitation ("des spaghetti éparts sur un terrain de football…").

On peut considérer que les galeries de faible section sont sans influence sur la surface à partir d'une trentaine de mètres de profondeur et celles de forte section, à partir d'une cinquantaine de mètres. Les éboulements qui s'y produisent cessent, en effet, assez rapidement du fait du foisonnement des roches qui viennent soutenir la voûte de la cavité.

Un cas particulier est celui des galeries parcourues par un courant d'eau, qui peut entraîner les matériaux fins résultant d'un éboulement et permettre son évolution. Il s'agit plus particulièrement des galeries d'exhaure, de faible section.

Galeries d'exhaure

Ces ouvrages sont susceptibles de causer deux types de problèmes, outre des effondrements :

  • lorsqu'il est fait entrave au libre écoulement des eaux de la mine, il existe des risques non négligeables de générer des inconvénients ou des dégâts au voisinage du débouché (remontées d'eau en sous-sol, gonflement du sol, affouillements…), avec certaines conséquences graves inattendues (un accident mortel du fait d'un débordement d'eau sur une chaussée gelée) ;
  • ces galeries peuvent donner lieu à l'irruption brutale de très grandes quantités d'eaux boueuses, suite à la vidange brutale d'un bain occupant d'anciens travaux : c'est le coup d'eau. On peut citer ceux de Jambes en 1957, du Val Saint-Lambert en 1997, de Cheratte en 2002, de Fléron en 2002, d'Haine-Saint-Pierre en 2005 ou de Saint-Vaast en 2009 (pour ce dernier, en considérant uniquement le phénomène à l'exutoire du conduit; l'affaissement catastrophique sur le plateau est dû, indirectement, à une situation géologique particulière).

Un cas particulier est celui des galeries parcourues par un courant d'eau, qui peut entraîner les matériaux fins résultant d'un éboulement et permettre son évolution. Il s'agit plus particulièrement des galeries d'exhaure, de faible section.

Biseau
Andenne

Galeries de liaison à faible profondeur

La prudence s'impose néanmoins à l'aplomb de certaines galeries de communication modernes entre sièges de houillères (sections très fortes et très faible profondeur).

Chantiers d'exploitation

Le remblayage ou le foudroyage (effondrement provoqué et contrôlé) en arrière des chantiers d'exploitation ne comblent que partiellement les vides laissés par l'avancement des tailles.

Tout comme pour les puits, les infiltrations d'eau constituent souvent un facteur déclenchant de désordres en surface ou d'accidents, les anciens remblais pouvant se tasser voire être déplacés, en particulier si les couches sont fort inclinées.

Le fait que les plans miniers (obligatoires depuis 1802 seulement) n'indiquent pas de travaux dans ces parties superficielles de gisements ne constitue pas une preuve d'absence d'exploitation. Un examen attentif des plans indique d'ailleurs souvent la limite inférieure de "travaux anciens", non cartographiés, vers les têtes des gisements. Les rapports de visites conservés en archives attestent très fréquemment de l'existence de travaux anciens en tête de couches ou de gîtes.

Chantiers de mines de houille

Dans les gisements se présentant en couches (houille, fer oligiste, manganèse,…), il se produit un tassement en surface correspondant à une proportion plus ou moins notable de l'ouverture du vide résiduel. Pour peu que de nombreuses couches soient superposées, l'affaissement total cumulé de la surface du sol, tant en épaisseur que dans le temps, a pu atteindre des valeurs importantes (12 m à Cuesmes, 5 à 8 m presque partout dans le Borinage, 6 m à Seraing).

Les couches peuvent se présenter sous des inclinaisons très variables, ce qui modifie l'influence des exploitations sur la surface.

La zone d'influence en surface augmente avec la profondeur des travaux et avec la nature des morts-terrains (en particulier avec la cohérence des couches superficielles). Elle peut s'étendre loin de l'aplomb d'un chantier en activité.

L'essentiel des dommages ("dégâts miniers") en surface suivaient de très près le passage en surface de la limite de la zone d'influence d'un chantier en exploitation : il se créait un ressaut de dénivellement avançant au rythme journalier de la progression du front de taille (1 à 3 m par jour). C'est cette dénivellation marchante qui fracturait les constructions en surface. Après ce phénomène dynamique relativement bref, le tassement progressif survenait en quelques années. Toutefois, le phénomène se renouvelait à chaque passage du front d'influence d'un nouveau chantier.

Pour les chantiers profonds et récents, établis dans des couches régulières exploitées rationnellement, l'expérience technique a démontré que l'essentiel du tassement (de l'ordre de 98%) en surface se produit dans les dix années qui en suivent l'arrêt. De très légers mouvements résiduels, ou dus à la remontée des eaux dans la mine, restent néanmoins possibles.

Des problèmes peuvent toutefois se poser à l'aplomb de chantiers à faible profondeur (moins d'une trentaine de mètres), ce qui est presque toujours le cas dans la zone d'affleurement des couches de houille ou des gîtes métallifères, où les anciens ont procédé à une exploitation plus ou moins complète jusqu'à la surface ou jusqu'à la base des morts-terrains. Dans ce cas particulier des tassements restent possibles sous l'effet d'une surcharge à l'aplomb de vieux travaux peu profonds dans des couches de faible pendage (houille notamment). Des infiltrations d'eau peuvent aussi provoquer un réajustement des remblais et des tassements localisés.

Chantiers de mines métalliques

Des problèmes peuvent toutefois se poser à l'aplomb de chantiers à faible profondeur (moins d'une trentaine de mètres), ce qui est presque toujours le cas dans la zone d'affleurement des couches de houille ou des gîtes métallifères, où les anciens ont procédé à une exploitation plus ou moins complète jusqu'à la surface ou jusqu'à la base des morts-terrains. Dans ce cas particulier des tassements restent possibles sous l'effet d'une surcharge à l'aplomb de vieux travaux peu profonds dans des couches de faible pendage (houille notamment). Des infiltrations d'eau peuvent aussi provoquer un réajustement des remblais et des tassements localisés.

Lorsqu'il s'agit de chantiers dans des couches ou des gîtes d'allure verticale ou sub-verticale ou dans des amas superficiels (gîtes de minerais de fer oxydés ou chapeau de fer de gisements métalliques), des affaissements ou des effondrements locaux plus ou moins localisés restent à craindre, selon les techniques jadis utilisées pour la mise en place des remblais. Des problèmes liés au tassement différentiel des remblais superficiels peuvent aussi se manifester.

Chantiers en mines de fer ou métalliques en couches minces

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Chantiers en mines de fer en couches épaisses

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Durée d'influence de l'exploitation de chantiers miniers

Il est généralement admis que l'influence à la surface d'un chantier de mine de houille exploité d'une manière régulière cesse dans les dix années qui suivent la fin des travaux. Il ne s'agit toutefois que d'une règle générale : un risque de mouvement résiduel du sol existe toujours, bien que minime et peu susceptible d'occasionner des dommages.

La jurisprudence des tribunaux fait courir le délai de prescription civile au terme de ces dix années.

Aucune règle particulière n'existe en ce qui concerne les mines de houille anciennes, les mines métalliques et les mines de fer, notamment pour ce qui est des travaux proches de la surface, ni pour les ouvrages miniers (puits et galeries) : des mouvements de sol susceptibles d'occasionner des désordres ou des dommages en surface, bien que relativement rares, n'y sont toutefois pas impossibles, même longtemps après l'arrêt des exploitations.

Dans tous ces cas, le délai de prescription pour les demandes en réparation ne commence à courir qu'à dater de la constatation des dommages.

Dans les zones situées vers les affleurements et exploitées anciennement, ou susceptibles de l'avoir été, une étude géologique et géotechnique peut s'avérer utile, voire nécessaire, avant d'ériger des constructions ou des voiries et des dispositions peuvent être prises pour parer à d'éventuels tassements ou effondrements, ou tout au moins pour en minimiser les conséquences.

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