Plusieurs types d’effets en surface ont déjà été ressentis ou peuvent encore se manifester à la suite de la ruine d’édifices souterrains dans les mines de fer lorraines.
Le fontis
Le fontis ne se produira pas si la galerie est suffisamment profonde, car le foisonnement des blocs du toit vient alors combler le vide avant qu’il n’atteigne la surface. Le risque de fontis peut également être écarté si un banc épais et résistant arrête la dégradation progressive. Dans les conditions du bassin ferrifère lorrain, les fontis ne peuvent pas apparaître pour des vides de profondeur supérieure à 50 m.
Cette hauteur limite peut être réduite dans certains cas selon le résultat d’investigations particulières de la zone.
Les fontis font l’objet d’une caractérisation en aléa faible, moyen ou fort selon les cas.
Les bords de la cuvette d’affaissement débordent la verticale des travaux effondrés au fond. L’angle d’influence varie entre 10° et 35° selon l’environnement de la zone au fond. Plus les travaux sont profonds, plus la cuvette d’affaissement est étalée.
L’affaissement de la surface se produit généralement progressivement en quelques jours ou en quelques mois selon une dynamique propre au contexte minier et géologique.
Les bâtiments en surface sont sensibles à la mise en pente des terrains ainsi qu’aux effets d’extension dans la zone d’étirement et de compression dans la zone de raccourcissement.
Ils sont d’autant plus vulnérables qu’ils sont longs et élancés. Les effets sont d’autant plus élevés que l’amplitude de l’affaissement au centre de la cuvette est grande et que la profondeur des travaux miniers est faible.
Les résultats des études de modélisation ont permis de définir les paramètres des cuvettes d’affaissement ; ainsi pour chacune de ces zones ont été calculés à la fin du processus d’affaissement :
Am : affaissement maximum qui serait observé au centre de la cuvette
Pm : pente maximum que prendraient les terrains
Dm : déformation maximum que pourraient subir les terrains (en compression ou en extension)
L’effondrement brutal
Pour qu’un effondrement brutal se produise, deux conditions au moins doivent être remplies : les travaux du fond doivent être très fragiles (fort taux de défruitement, piliers élancés) : ceci constitue le critère géométrique, un banc épais et résistant doit exister dans le recouvrement ; la rupture de ce banc qui protégeait les piliers du poids des terrains déclenche le processus d’effondrement : ceci constitue le critère géologique.
Le tassement
Les effets ne se font généralement sentir que sur les bâtiments les plus sensibles (grandes emprises, grandes hauteurs) .Au dessus de certains dépilages à faible profondeur (< 50 m), même bien foudroyés, les terrains ne se recompactent pas complètement. Les zones déconsolidées par le foudroyage sont susceptibles de se compacter localement par exemple sous l’action de la circulation d’eau météorique.
Secteurs concernés par les aléas
Dans les années 90, la situation de ce bassin d’exploitation a conduit à mobiliser les pouvoirs publics pour l’organisation d’un pôle d’expertise, la mise en sécurité des sites d’exploitation, et le développement d’un cadre général de mise à disposition de la connaissance sur les aléas miniers.
A cette époque, en effet, certaines parties du bassin ferrifère ont été marquées par la réalisation de certains risques miniers.
Les principaux évènements intervenus sont :
Octobre et novembre 1996 : affaissements progressifs de la cité de Coinville et de la rue de Metz à Auboué ;
Mai 1997 : affaissements progressifs de Moutiers haut ;
Août 1998 : inondation de caves dans le bourg de Moyeuvre-Grande ;
Octobre/novembre 1998 : fontis dans les jardins et cours intérieures de la cité Curel à Moyeuvre-Grande ;
Octobre 1998 à Février 1999 : effondrement progressif touchant des habitations de Roncourt ;
Eté 1999 : présence d’air appauvrit en oxygène provenant de la mine à Moyeuvre-Grande ;
Juin 2002 : zone à risque d’effondrement brutal localisé à Thil (Cité du Stock) ;
Mars 2002 : zone à risque d’effondrement brutal non écarté à Fontoy (Rue de Longwy) ;
Décembre 2004 : zone à risque d’effondrement brutal non écarté à Moutiers (Cité de Gorcy).
Une fois identifiées, les zones habitées sont traitées selon leur niveau de risque.
S’il y a un risque qui menace gravement la sécurité des personnes, en application de l’article L174-6 du nouveau code minier, le traitement consistera à supprimer le risque (par exemple par comblement) ou à procéder à l’expropriation de la zone ; les études de faisabilité étant souvent complexes, une surveillance provisoire pourra être installée afin de protéger la population dans l’attente de la décision.
Les cartes d’aléas miniers sur le bassin ferrifère sont accessibles ici.
Surveillance dans le bassin ferrifère
En ce qui concerne les risques de mouvements de terrain, les techniques suivantes sont classiquement employées :
- Affaissement : nivellement microsismique (voir pour plus de détails ci-dessous)
- Fontis : visite au fond ou passage caméra (voir pour plus de détails ci-dessous)
Par ailleurs, lors d’évènements ponctuels (affaissement, désordres,…), des mesures ponctuelles peuvent être ajoutées pour mieux comprendre l’évènement en cours, telle que la fissurométrie ou la mesure de désaffleurement de fissures sur des bâtiments.
Certains bâtiments de grande hauteur (comme par exemple la tour panoramique à Maxéville) ont été équipé d’appareils de mesures spécifiques tels que des inclinomètres.
Enfin, il est à noter qu’il existe également une surveillance des ouvrages miniers tels que les têtes de puits, les chevalements encore en place ou les exutoires des eaux d’exhaure.
Nivellement dans le bassin ferrifère
75 réseaux de nivellement sont implantés sur 54 communes. Les zones de risque ont été hiérarchisées en classe de surveillance de C1 à C4.
Lors d’évènements miniers, un renforcement de la surveillance est effectué localement (en nombre de points, et/ou en fréquence de levés) afin de circonscrire la zone en mouvement et être informé de l’ampleur des mouvements.
Surveillance fontis dans le bassin ferrifère
Cela concerne 19 zones de risque, sur 14 communes qui sont surveillées d’annuellement à tous les cinq ans en fonction de leur sensibilité.
Microsismique dans le bassin ferrifère
La microsismique est installée prioritairement dans les zones hiérarchisées où le risque est le plus important :
pour les zones de classe de hiérarchisation C1, le suivi est continu (détection d’anomalies 24h/24 et 7j/7) ;
pour les zones de classe C2, le suivi est périodique (détection des anomalies lors de bilans périodiques) ;
dans les zones de classe 3 et 4, on considère que le suivi par nivellement est suffisant.
Il faut noter que son installation est complexe et nécessite des études poussées, spécifiques à chaque site ; c’est pourquoi le réseau de surveillance s’étoffe de manière très progressive.
Dans le bassin ferrifère, il y a actuellement 25 réseaux de surveillance, comportant en tout 47 stations qui surveillent les zones de risque situées sur le territoire de 17 communes.
Expansion et la convergence dans le bassin ferrifère
Cette technique n’a été mise en place que dans un ouvrage souterrain dans le bassin ferrifère à titre d’expérience
Instance après-mines : la CIAM
La concertation sur les risques miniers a été instituée de longue date, dans le bassin ferrifère, avant même l’introduction de l’article L174-4 du nouveau code minier.
Cette concertation est assurée dans le cadre de la conférence interdépartementale permanente sur les conséquences de l’arrêt des activités minières (CIAM), constituée à l’origine par décision du préfet de la région Lorraine , préfet de la Moselle , et des préfets de Meurthe-et-Moselle et de Meuse en date du 25 mars 1997.
La CIAM a vocation à traiter les différents enjeux associés à l’arrêt des travaux miniers du bassin ferrifère de Briey-Longwy-Thionville.
Son organisation a été modifiée une première fois par une décision du 16 juin 2003, introduisant la mise en place d’une commission permanente.
La conférence comporte par ailleurs un conseil scientifique, prévu afin de constituer une structure d’appui à l’administration en matière d’expertise minière.
Avec la mise en place du groupement d’intérêt public GEODERIS, assurant depuis 2001 le rôle d’expert minier qui faisait précédemment défaut à l’Etat, le conseil scientifique a perdu cette fonction primitive, mais a néanmoins été maintenu et peut être saisi par le préfet, en tant que de besoin, afin de se prononcer sur certaines études techniques ou scientifiques préalablement à l’information des membres de la CIAM.
Conformément aux orientations d’une circulaire du 20 février 2007 du ministre chargé des mines relative à la mise en place de comités départementaux ou interdépartementaux de suivi des risques miniers, quelques amendements ont en dernier lieu été introduits par une nouvelle décision en en date du 6 juillet 2007.
La décision du 6 juillet 2007 a notamment conduit à élargir la composition de la conférence à l’ensemble des parlementaires concernés, ainsi qu’aux maires et présidents d’établissements publics de coopération intercommunale concernés par l’ordre du jour, ainsi que de préciser et compléter les thématiques susceptibles d’être abordées.
Les documents établis dans le cadre de la CIAM depuis 2012 peuvent être consultés par les liens ci-dessous :
Conformément aux orientations de la circulaire du 20 février 2007 du ministre chargé des mines relative à la mise en place de comités départementaux ou interdépartementaux de suivi des risques miniers, un tel comité a été mis en place sur le bassin ferrifère de NANCY (comité fer).