Surveillance - les résultats
Suite à l’arrêt des travaux miniers dans le bassin houiller lorrain, diverses mesures de surveillances ont été mises en place pour anticiper les aléas potentiels en contexte d’après-mine, que ceux-ci soient existants ou futurs, mais aussi pour valider les conclusions des études qui avaient été produites par l’ancien exploitant minier Charbonnages de France (CdF) en application des dispositions de l’article 91 du code minier.
Cet espace vise à compléter les informations présentées dans le cadre du groupe d’information sur l’après-mine dans le bassin houiller lorrain (GIAM) dont les comptes-rendus et les présentations sont téléchargeables.
Suivi de l’ennoyage des travaux miniers
La cessation des activités minières de Charbonnages de France (CdF) dans le bassin houiller lorrain s’est accompagnée de l’arrêt des exhaures entrainant l’ennoyage des travaux du fond. Cet ennoyage est du aux infiltrations d’eau venant de la nappe des Grès du Trias inférieur (GTi) située au dessus des zones exploitées. Ces dernières, une fois ennoyées, constituent des "réservoirs miniers". Au terme de l’ennoyage des travaux du fond, la nappe phréatique se reconstitue et il en résulte alors une remontée progressive de son niveau (ou piézométrie).
Les réservoirs du bassin houiller lorrain
En raison de la configuration des travaux, quatre réservoirs miniers hydrauliquement indépendants sont à distinguer ; les menus déroulants vous permettent d’accéder aux détails sur l’ennoyage de ces réservoirs.
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L’ennoyage des réservoirs indépendants de Folschviller et de Faulquemont a été réalisé maintenant depuis de nombreuses années. Ces réservoirs, dépourvus de point de débordement en surface, ont été remplis rapidement, sur une durée de 1 à 2 années. Les travaux du fond de Folschviller ont été ennoyés en 1980 et forment un réservoir dont le volume est estimé à 6 Mm3. Ceux du secteur de Faulquemont constituent depuis 1990 un réservoir d’environ 8 Mm3. A la suite de l’ennoyage, la nappe sus-jacente s’est reconstituée et son niveau actuel n’a plus de lien avec la mine.
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Le volume total du réservoir est évalué à 32 Mm3 et la durée d’ennoyage des travaux du fond est estimée à 2,6 ans. Ce réservoir était déjà partiellement ennoyé depuis 2001, à environ 30% du volume total. L’arrêt des exhaures est intervenu le 11 décembre 2006 et il a été estimé que la durée d’ennoyage des vides résiduels pourrait être de 21 mois.
Le 16 décembre 2008, le niveau du réservoir minier atteignait la cote + 127 mNGF permettant de considérer que l’ensemble des travaux miniers de La Houve était ennoyé. Au terme de ce processus, il convenait de s’attacher à préserver la qualité de la nappe des GTi vis-à-vis d’un risque de minéralisation par l’eau du réservoir minier. Cet objectif est assuré en maintenant les infiltrations de la nappe des GTi en direction du réservoir minier sous-jacent. A cette fin, un dispositif de pompage et de traitement de l’eau minière a été mis en place à Creutzwald au niveau du puits 1 de La Houve.
Les travaux d’équipement du puits ont été réalisés par anticipation dans l’objectif d’une disponibilité fin 2008. La surveillance de la côte d’ennoyage s’est poursuivie jusqu’à l’atteinte d’une cote suffisante permettant d’engager les essais destinés à vérifier le bon fonctionnement du dispositif. Les derniers essais ont été réalisés en octobre 2009.
26 novembre 2009 : La station de pompage et de traitement des eaux minières de La Houve a officiellement été mise en service ce jour. Cette étape constitue par la même occasion le début de la phase de renouvellement de l’eau du réservoir minier, dont la durée pourrait s’étaler sur plusieurs décennies.
15 février 2012 : Un piézomètre complémentaire à été mis en place dans la zone d’échanges nappe/mine du Barrois à Creutzwald. Sa cote de référence apparaît dorénavant dans les courbes de suivi données ci-dessous pour le secteur Ouest.
24 mai 2019 : Le secteur du bassin houiller lorrain est concerné depuis plusieurs années par une diminution significative des prélèvements d’eau industrielle et des besoins en eau des collectivités. Des études ont été menées en conséquence afin d’évaluer l’impact de ce phénomène sur le niveau futur de la nappe d’eau souterraine. Une page Internet y est consacrée spécifiquement.
Bien que la cause ne soit pas minière mais conjoncturelle, une adaptation du dispositif de pompage a été engagée afin d’être en capacité d’absorber l’augmentation de la charge hydraulique attendue en conséquence de la diminution des prélèvements de surface. A cette fin, des travaux visant à adapter la capacité de pompage de la station de La Houve ont été engagés. Des essais de pompage ont été réalisés afin de vérifier la bonne exécution des travaux, lesquels indiquent de bonnes performances des installations jusqu’à 200 m3/h. -
L’arrêt des exhaures est intervenu en juin 2006 et la durée d’ennoyage est estimée à 6 ans.
Constitué de plusieurs sous-ensembles, ce réservoir est le plus volumineux du bassin houiller lorrain et représente un volume total évalué à 154 Mm3.
Une partie du champ d’exploitation sarrois (Luisenthal) a été hydrauliquement isolée au moyen d’un serrement (barrage) pour préserver les mines encore exploitées en Allemagne (voir détail de la carte du réservoir Centre-Est ci-dessous).
Les sous-ensembles en cours d’ennoyage communiquent à différents étages, ce qui implique un processus de remplissage plus complexe que celui des réservoirs miniers décrits précédemment. Par ailleurs, un point de débordement naturel du réservoir minier dans la Rosselle existe en Allemagne, au niveau du puits Gustavschacht.
Le temps nécessaire à la remontée de la nappe des GTi successive à l’ennoyage des réservoirs miniers a été estimé en 2006 à environ 20 à 30 ans. Une actualisation de ces prévisions a été engagée en conséquence d’une accentuation de la diminution des prélèvements d’eau à usage industriel et potable constatée depuis.
En effet, toute modification du régime d’exploitation de la nappe des GTi est susceptible de modifier la durée prédéfinie. Un dispositif de surveillance a été mis en place pour suivre la progression du niveau de la nappe dans les zones bâties situées en fond de vallée.
18 juin 2012 : Six ans après l’arrêt des exhaures de Simon 5 qui ont représentées jusqu’à 1800 m3/h de débit vers le Bruchgraben, affluent de la Rosselle, un premier essai de pompage a été réalisé le 18 juin 2012 dans le cadre du chantier de construction de la station de pompage et de traitement des eaux minières de Simon 5 (Forbach). L’eau prélevée à faible débit (<100 m3/h) est utilisée dans le cadre d’essais hydrauliques dont la validation permettra par la suite d’engager les travaux de plantation et d’aménagements paysagers.
29 novembre 2012 : Inauguration de la station de pompage et de traitement des eaux minières de Simon 5 (Forbach) : Après contrôle de la qualité des eaux de mines utilisées pour le remplissage des bassins, puis des lagunes (absence de HAP, BTEX, PCB, …), une phase d’essai à très faible débit (60m3/h) a été engagée afin de vérifier les performances de la station.
16 décembre 2013 : Après divers travaux de finition et contrôles des performances de la station Simon 5 étalés sur 12 mois, les résultats d’analyse ont été présentés lors de la dernière réunion du GIAM qui s’est tenue le 12/12/2013 à Freyming-Merlebach. Depuis, le débit de pompage a été porté aux environs de 100 m3/h.
31 juillet 2014 : Le chantier de construction de la station de pompage et de traitement de Vouters a été lancé.
11 septembre 2015 : Inauguration de la station de pompage et de traitement de Vouters
Surveillance de l’ennoyage - aspect quantitatif
L’ennoyage des réservoirs miniers est surveillé en France et en Allemagne (réservoir Centre-Est) au moyen de sondes pressiométriques situées dans certains puits de mine. La surveillance en territoire français est assurée par le département prévention et sécurité minière (DPSM) du BRGM dans le cadre des missions d’après-mine qui lui sont confiées par l’Etat.
La carte et les liens qui suivent donnent une représentation schématique des réservoirs et le résultat des suivis de l’ennoyage qui y sont associées.
Parallèlement à ce dispositif, une surveillance de la qualité de la nappe des GTi est assurée dans les zones susceptibles d’être sous influence des réservoirs miniers.
Courbes de suivi de l’ennoyage (mis à jour du 31/05/2022) :
Quelques dates pouvant avoir une influence sur la surveillance :
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Des fluctuations des niveaux des réservoirs miniers peuvent être observées sur les courbes de suivi publiées ci-dessus. Elles peuvent résulter de phases d’arrêt des installations ou d’augmentation des débits de pompage.
Les phases d’arrêt du pompage de novembre 2019 (Puits Vouters) et mai 2020 (Simon) sont dues à des opérations de remplacement des groupes motopompes (puits Vouters et puits Simon respectivement). D’autres raisons peuvent conduire à des arrêts de pompages :
- les arrêts non programmés sont généralement le résultat de pannes ou de déclenchements de dispositifs de sécurité (généralement électrique ou mécanique) ;
- les arrêts programmés permettent d’assurer la maintenance ou le contrôle des ouvrages (inspection des puits, remplacement de pompes, entretien des bassins et lagunes,…) voire de satisfaire à des demandes de tiers (services communaux) devant intervenir sur des installations ou des tronçons de cours d’eau situés en aval du point de rejet d’un puits de pompage.
A titre d’exemple (voir zoom), l’arrêt de la pompe du puits Vouters (12/10/2019 au 16/12/2019) rendu nécessaire à la suite de la détection d’un défaut d’isolement sur le moteur de la pompe, s’est traduit :
- par trois phases d’évolution du réservoir minier : 25 cm/j sur les premiers jours, 5 cm/j après 10 jour d’arrêt, puis 2 cm/j ;
- aucune incidence sur la nappe des grès du Trias (cf. tracés IPA2 et 3) dont provient l’eau s’introduisant dans les anciens travaux miniers souterrain.
Enfin des phases d’augmentation des débits de pompage peuvent également intervenir consécutivement à la réception d’un nouveau groupe alimentation-moteur-pompe, pour collecter des données utiles à des études en cours et au recalage de modélisations.
En tout état de cause, des périodes d’arrêt de quelques jours à plusieurs semaines restent sans conséquences sur le processus de remontée de la nappe des GTi ou sur la qualité des eaux souterraines compte-tenu des cinétiques en jeux et de l’existence des cônes de rabattement dont la résorption nécessite plusieurs années. ([Cf. présentation du point 1 de la DREAL au GIAM du 8 décembre 2011).
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A compter de 2014, compte-tenu du ralentissement important de la vitesse d’ennoyage du réservoir Centre-Est constaté depuis 2013 et de la maîtrise du niveau du réservoir Ouest, la mise à jour des courbes est réalisée à une fréquence trimestrielle, voire semestrielle.
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Au cours du mois de juillet 2009, un réétalonnage des sondes piézométriques a été réalisé sur le secteur Centre-Est dans le cadre de la surveillance de l’ennoyage. Les courbes ont été réajustées en conséquence.
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Inauguration de la station de pompage et de traitement de Vouters
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Station en service à faible débit (60 m3/h).
Surveillance de l’ennoyage - aspect qualitatif
Différentes études ont été produites sur la qualité des eaux d’ennoyage des réservoirs miniers et sur son amélioration dans le temps grâce aux pompages. Des analyses sont régulièrement réalisées sur des échantillons prélevés au sein de différents ouvrages afin de vérifier que la qualité de l’eau minière évolue dans les proportions prévues, mais aussi pour s’assurer de l’efficacité des mesures compensatoires mises en œuvre (rabattement du niveau des réservoirs miniers, absence d’impact sur les zones exploitées pour la production d’eau potable).
Concernant spécifiquement l’eau minière, deux types de résultats sont à distinguer selon qu’ils sont issus d’échantillons prélevés avec ou sans pompage. Ainsi, les échantillons analysés sur les puits Vouters et Simon 5 sont obtenus à l’aide d’un préleveur (sans pompage), alors que sur le puits 1 de La Houve ils sont pris au refoulement de la pompe en amont de la station de traitement depuis la mise en service fin 2009 de la station de pompage et de traitement des eaux minières.
Outre les mesures précitées, une surveillance de la qualité de la nappe des GTi est assurée au moyen de plusieurs ouvrages (Piézomètres notés IPA 1 à 3) localisés entre les zones d’échange nappe/mine et celles de la nappe des GTi à préserver d’un risque éventuel de minéralisation d’origine minière. La position des ouvrages au droit ou à proximité des réservoirs miniers a été choisie de manière à permettre, le cas échéant, le constat de la dégradation de la qualité de la nappe avant que celle-ci n’atteigne les zones protégées. Dans l’éventualité d’une origine minière à cette dégradation, des mesures adaptées pourraient être définies avec un délai de mise en oeuvre suffisant (plusieurs années).
Les résultats de surveillance sont communiqués à l’occasion des réunions du Groupe d’Information sur l’Après-Mine (GIAM). Ils sont également versés dans la banque nationale d’Accès aux Données sur les Eaux Souterraines (ADES) qui rassemble les données nationales, quantitatives et qualitatives, relatives aux eaux souterraines.
La carte ci-dessous donne une vue d’ensemble des réservoirs miniers et localise les principaux points surveillés. Un clic sur l’ouvrage après-mine choisi (en italique) ouvre le lien vers les données ADES.
Il convient de noter que dans un souci de mutualisation des informations, certains résultats sont produits par l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse qui a accès à quelques ouvrages après-mines.
Mesures de nivellement
L’ennoyage des travaux du fond a été engagé en juin 2006 pour les anciennes concessions de Sarre et Moselle et De Wendel et en décembre 2006 pour l’ancienne concession de La Houve. Dans le cadre des prescriptions complémentaires fixées par les arrêtés préfectoraux de premier donné acte, le DPSM du BRGM transmet chaque année à la DREAL les résultats de l’exploitation des réseaux de nivellement de l’année (n-1), les résultats de l’année en cours étant transmis à l’issue des relevés et de la rédaction du rapport associé.
Les mesures sont assurées annuellement de manière générale, ou trimestriellement pour certains secteurs particuliers (sillon profond, digue du Weihergraben à Rosbruck, faille de Hombourg) par des cabinets de géomètre privés.
Les rapports annuels relatifs aux secteurs Ouest (secteur de la Houve), Centre (concession de Sarre-et-Moselle, à l’exclusion des travaux de La Houve) et Est (concession De Wendel) concernant la stabilité des terrains au droit des exploitations sont remis à la DREAL par le BRGM/DPSM.
Ils comportent différentes documents (tableaux de levés des points de nivellement annuels, trimestriels etc…) dont les résultats sont traduits sous forme de cartes faisant apparaître :
- les courbes d’iso-mouvements résiduels cumulés depuis l’arrêt des exhaures ;
- les courbes d’iso-mouvements mesurés sur l’année écoulée.
Concernant les courbes qui y sont reportées, il convient de noter que lorsque de très faibles mouvements du sol sont mesurés, soit de l’ordre de l’incertitude de mesure (≤ 2 cm), l’affaissement ou la surection apparaissant sur la carte du rapport précédent peut disparaître de la nouvelle carte en raison du résultat de la cote de nivellement calculée.
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ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT
Secteur De Wendel (Secteur Est)
Secteur Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Secteur La Houve (Secteur Ouest)
ANALYSE DES MESURES RELEVEES PAR LE DPSM EN 2012
Ancienne concession de De Wendel (Secteur Est)
On notera au préalable que l’ennoyage des travaux miniers est toujours en cours sur la concession De Wendel.
Les mesures de nivellement réalisées en juin 2011 et juin 2012 mettent en évidence deux zones de surrection d’amplitude maximale égale à 5,6 cm.
La première zone, dont l’étendue s’est pratiquement maintenue dans son extension sud (secteur Wiesberg), s’est légèrement développée à l’ouest (secteur Bruch) et très nettement étendue à l’est (secteur Stiring-Wendel). Dans cette zone, les points mesurés ont des amplitudes comprises entre 2 et 5 cm. Quelques points concernant la partie sud de la cité Bellevue, sur la commune de Forbach, ont été mesurés avec des amplitudes de 5 à 6 cm.
La seconde zone est située sur la commune de Petite-Rosselle (rues du Général de Gaulle, de la Vieille Verrerie, Principale et chemin du Talgen). Elle ne s’est pas étendue par rapport à l’année précédente. Quatre points sont d’amplitude supérieure à 3 cm (le maximum mesuré est de 4,5 cm dans les environs du 193 rue Général de Gaulle). La surrection dans ce secteur est du même ordre de grandeur que celle de l’année précédente.
Hormis quelques points isolés non représentatifs (localisés en dehors des anciens travaux miniers du coté de Spicheren) ou artefacts, aucun mouvement d’affaissement n’a été constaté sur la période 2011-2012.
Concernant les mesures cumulées depuis 2006, celles-ci permettent de distinguer :
- une zone d’affaissement de faible amplitude (2 à 4 cm) à l’ouest des communes de Spicheren et d’Etzling, le long de la RD 32, aux lieux-dits « Forbacherberg » et « Ackerbuesch » ;
- une zone de surrection étendue d’amplitudes comprises entre 2 et 5 cm, englobant la quasi-totalité de la commune de Forbach et s’étendant sur les communes de Morsbach, Oeting, Folkling, Petite-Rosselle, Schoeneck et Stiring-Wendel ;
- au sein de ce dernier secteur, on peut noter une zone de surrection d’amplitude supérieure à 10 cm ; elle est comprise entre la partie sud de la cité Bellevue et le quartier du Wiesberg (commune de Forbach). L’amplitude maximale mesurée y est de 14,5 cm.
Ancienne concession de Sarre et Moselle (Secteur Centre)
L’ennoyage des travaux miniers est encore en cours sur la concession Sarre-et-Moselle.
Deux zones de surrection d’amplitude supérieure à 2 cm ont été identifiées lors des mesures entre septembre 2011 et septembre 2012 :
- la première, d’amplitude maximale 5,1 cm (à l’est de Rosbruck), est située sur les communes de Cocheren, Hombourg-Haut, Béning-lès-Saint-Avold, Betting et Rosbruck ;
- la seconde, d’amplitude inférieure à 5 cm, est située sur la commune de Freyming-Merlebach, au niveau de la cité Sainte-Fontaine.
Les résultats des mesures sur ces deux dernières zones sont relativement identiques à ceux de 2011 (2 cm en 2012).
Aucune zone d’affaissement d’amplitude supérieure à 2 cm n’a été mesurée.
Concernant les mesures cumulées depuis 2006, elles mettent en évidence une zone de surrection située principalement sur les communes de Freyming-Merlebach, Rosbruck et Cocheren, avec deux secteurs d’amplitude plus importante (jusqu’à 20 cm) au niveau de la Cité Belle-Roche et de l’échangeur de Merlebach d’une part, et à l’est de la cité Sainte-Barbe sur la commune de Freyming-Merlebach d’autre part. La surrection maximale est de 20,07 cm (aux environs de la mairie de Rosbruck).
Il n’existe qu’une zone très restreinte indiquant un affaissement. Elle se situe sur la commune de Nassweiler. Les amplitudes mesurées sont très faibles (0,4 cm au maximum).
Enfin, les secteurs dits « du sillon profond », de la faille de Hombourg et du Weihergraben, qui font l’objet d’une surveillance trimestrielle, ont enregistré de légers mouvements de surrection (amplitudes annuelles respectives de 3,1 à 5,3 cm, de 0,8 à 3,5 cm et de 2,6 à 5,1 cm) qui s’inscrivent dans le mouvement général constaté sur les secteurs de Freyming-Merlebach et Rosbruck.
Ancienne concession de la Houve (Secteur Ouest)
On rappellera en préambule que l’ennoyage des travaux miniers sur ce secteur est achevé depuis 2008.
Entre novembre 2011 et novembre 2012, les mesures mettent en évidence une zone de surrection d’amplitude proche de 3 cm (2,9 cm), située au coeur du village de Villing. Il est important de noter que cette surrection ne s’observe qu’en un seul point, ce qui pourrait être dû à un artéfact, les points de nivellement proches indiquant plutôt une tendance à l’affaissement d’une amplitude très faible (< 1 cm).
Aucun autre point de surrection supérieure à 2 cm n’a été mesuré dans le secteur ouest.
D’autre part, deux zones d’affaissement d’amplitude supérieure à 2 cm ont été mesurées sur le champ de Vernéjoul : l’une, située au sud de la commune de Coume, est très peu étendue (quelques ares), la seconde, en revanche, concerne le nord de la commune de Niederwisse et occupe plusieurs hectares de cette commune. Il est à noter également que, sur l’ensemble du réseau de nivellement, seule une dizaine de points a été mesurée à plus de 2 cm d’amplitude, le maximum mesuré étant de 2,7 cm.
Quant aux mesures cumulées depuis 2006, celles-ci mettent en évidence plusieurs zones de surrection. Les plus marquantes (amplitude cumulée supérieure à 5 cm) sont, du nord au sud : Villing, Berviller-en-Moselle, Rémering (> 5 cm) ; Creutzwald (> 5 cm, localement > 10 cm) ; Guerting (> 5 cm) ; secteur limité à l’est de Niedervisse (> 2 cm, amplitude de 5 cm en 2011).
La surrection maximale est de 13,10 cm (à l’extrême nord de la rue de la mine localisée au siège La Houve 1 à Creutzwald).
Quelques zones d’affaissement de faible amplitude (2 à 6 cm) et de très faible extension ont également été identifiées.
CONCLUSION sur le rapport 2013 portant sur l’année 2012
Comme l’année précédente, les mouvements mesurés en 2012 sont principalement des mouvements de surrection de faible amplitude (quelques centimètres). Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins houillers.
Concernant les zones d’affaissements identifiées, il est confirmé que les faibles amplitudes mesurées (quelques centimètres) sont ponctuelles ou de faible extension et difficilement discernables de mouvements naturels du sol ou d’artefacts. Elles ne sont donc pas significatives et imputables à une reprise d’affaissement.
Les mouvements jusque-là détectés par les mesures, qui affectent en partie des zones urbanisées, ne sont pas susceptibles de produire des dommages significatifs aux bâtiments de par leur faible amplitude.
Les prochaines mesures permettront de suivre l’évolution de ces mouvements.
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ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT :
Secteur De Wendel (Secteur Est)
Secteur Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Secteur La Houve (Secteur Ouest)
ANALYSE DES MESURES RELEVEES PAR LE DPSM EN 2011
Ancienne concession de De Wendel (Secteur Est)
Les mesures de nivellement réalisées entre juin 2010 et juin 2011 mettent en évidence deux zones de surrection supérieure à 2 cm restant néanmoins de faible amplitude :
- la première, d’étendue supérieure à celle de l’année précédente, concerne le centre de Forbach et les quartiers de Bellevue, Bruch et Wiesberg. Elle déborde sur la commune de Morsbach (Cité Huebel). Les points d’amplitude supérieure ou égale à 3 cm sont localisés :
- au centre-ouest de la ville (rues Nationale, des Moulins, des Jardins et Bauer) ;
- au niveau de quelques points des quartiers de Bruch et du Wiesberg ;
- la seconde est située sur la commune de Petite-Rosselle (rues du Général de Gaulle, de la Vieille Verrerie, Principale et chemin du Talgen). Trois points sont d’amplitude supérieure ou égale à 3 cm. La surrection dans ce secteur est supérieure à celle de l’année précédente.
En résumé, hormis un point isolé non représentatif, aucun mouvement d’affaissement n’a été constaté sur la période.
Concernant les mesures cumulées depuis 2006, celles-ci tendent à faire ressortir :
- une zone d’affaissement de faible amplitude (-2 à -4,16 cm) correspondant à quatre repères sur les communes de Spicheren et d’Etzling, sur la RD 32, aux lieux-dits « Forbacherberg » et « Ackerbuesch ». Cette zone, située en extrême limite d’un ancien champ d’exploitation, est essentiellement boisée ;
- une zone de surrection étendue d’amplitude supérieure à 2 cm, englobant la quasi-totalité de la commune de Forbach mais également la commune de Morsbach et l’extrémité sud de la commune de Stiring-Wendel. On peut distinguer au sein de ce dernier secteur :
- une zone de surrection d’amplitude supérieure à 5 cm correspondant à Forbach, au centre-ouest du bourg (surrection cumulée maximale de 9,04 cm au niveau de la rue Bauer),
- aux quartiers de Bruch et du Wiesberg, et à Morsbach à la Cité Huebel ;
- à Petite-Rosselle, une zone de surrection d’amplitude supérieure à 2 cm due notamment aux mouvements sur la période 2010-2011.
On notera que l’ennoyage des travaux miniers est encore en cours sur la concession De Wendel.
Ancienne concession de Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Trois zones de surrection d’amplitude supérieure à 2 cm ont été identifiées sur la période de mesures de septembre 2010 et septembre 2011 :
- la première, correspondant en réalité à un seul repère, est située au nord de la cité Sainte-Fontaine, commune de Freyming-Merlebach ;
- la seconde, d’amplitude maximale +3,3 cm, est située sur les communes de Cocheren, Rosbruck et Nassweiler (en Sarre) ;
- la troisième, d’amplitude inférieure à 3 cm, est située sur la commune de Freyming-Merlebach.
Les résultats des mesures sur ces deux dernières zones sont relativement identiques à ceux de 2010. L’extension de la zone de Rosbruck-Cocheren est toutefois plus limitée.
Concernant les mesures cumulées depuis 2006, celles-ci mettent en évidence une zone de surrection située principalement sur les communes de Freyming-Merlebach, Rosbruck et Cocheren, avec deux secteurs d’amplitude plus importante (plus de 10 cm) au niveau de la Cité Belle-Roche et de l’échangeur de Merlebach d’une part, et au centre de Freyming-Merlebach d’autre part. La surrection maximale mesurée a été de 15,55 cm.
La zone d’affaissement d’amplitude inférieure à -10 cm constatée sur le secteur de Rosbruck dans le rapport 2010 n’existe plus du fait de la poursuite du mouvement de surrection du secteur. Il n’existe plus qu’un point montrant un mouvement global négatif d’amplitude -3,1 cm.
Les secteurs dits « du sillon profond », de la faille de Hombourg et du Weihergraben, qui font l’objet d’une surveillance trimestrielle, ont enregistré de légers mouvements de surrection (amplitudes annuelles respectives de 2 à 3 cm, de 0 à 2 cm et de 1,5 à 3,3 cm) qui s’inscrivent dans le mouvement général constaté sur ces secteurs de Freyming-Merlebach et Rosbruck.
Bien que l’essentiel des "vides miniers" est ennoyé sur le secteur de Freyming-Merlebach, on notera que le niveau d’ennoyage progresse comme prévu avec celui du secteur de Forbach.
Ancienne concession de la Houve (Secteur Ouest)
On notera en préambule que l’ennoyage des travaux miniers sur ce secteur s’est achevé fin 2008.
De novembre 2010 à novembre 2011, les mesures mettent en évidence trois zones de surrection d’amplitude supérieure à 2 cm, dont deux de superficie importante (secteur et champ de Creutzwald à l’est et secteur Guerting/Ham-sous-Varsberg/Niedervisse/Coume, correspondant au champ de Vernejoul, à l’ouest).
Au champ de Creutzwald, les points d’amplitude supérieure ou égale à 3 cm correspondent :
- à la grande majorité, voire la totalité du réseau du secteur nord-est de Creutzwald ;
- à quelques points du centre de cette même zone.
Au champ de Vernejoul, le nombre de points d’amplitude supérieure à 3 cm est plus réduit : quelques repères à l’est de Guerting (D72 en direction d’Ham-sous-Varsberg) et de Niedervisse.
On peut noter dans ces secteurs qu’une quantité non négligeable de repères a bougé dans le sens d’une surrection uniquement lors de la période 2010-2011, l’amplitude annuelle étant identique ou supérieure (pour les points concernés à la fois par de l’affaissement et de la surrection) à l’amplitude cumulée depuis 2006. C’est le cas, par exemple, de la partie nord de la rue de Sarrelouis et la rue des Champs au nord-est de la zone de Creutzwald.
On notera également que la localisation de ces zones d’amplitude supérieure à 2 cm est différente de la période 2009-2010 où c’était le secteur Rémering/Berviller-en-Moselle qui était concerné.
Par ailleurs, trois points indiquent des affaissements inférieurs à -2,5 cm sur les communes de Rémering et Villing.
Les mesures cumulées depuis 2006 mettent en évidence plusieurs zones de surrection. Les plus marquantes (amplitude cumulée supérieure à 5 cm) sont, du nord au sud :
- Villing, Berviller-en-Moselle, Rémering (> 5 cm) ;
- Creutzwald (> 5 cm, localement > 10 cm) ;
- Guerting (> 5 cm)
- secteur limité à l’est de Niedervisse (> 5 cm).
La surrection maximale a été de 12,80 cm (secteur du siège La Houve 1 à Creutzwald).
Quelques zones d’affaissement de faible amplitude (-2 à -5 cm) et de très faible extension ont été identifiées.
CONCLUSION
Les mouvements mesurés en 2011 sont des mouvements de surrection de faible amplitude (quelques centimètres). Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins houillers.
Concernant les zones d’affaissements identifiées, il est confirmé que les faibles amplitudes mesurées, d’ordre centimétriques, sont ponctuelles ou de faible extension et difficilement discernables de mouvements naturels du sol ou d’artefacts. Elles ne sont donc pas significatives et ne peuvent d’emblée être imputables à une reprise d’affaissement.
Les mouvements jusque-là détectés par les mesures, qui affectent en partie des zones urbanisées, ne sont pas susceptibles de produire des dommages significatifs aux bâtiments de par leur faible amplitude.
Les prochaines mesures permettront de suivre l’évolution de ces mouvements.
- la première, d’étendue supérieure à celle de l’année précédente, concerne le centre de Forbach et les quartiers de Bellevue, Bruch et Wiesberg. Elle déborde sur la commune de Morsbach (Cité Huebel). Les points d’amplitude supérieure ou égale à 3 cm sont localisés :
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ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT :
Secteur De Wendel (Secteur Est)
Secteur Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Secteur La Houve (Secteur Ouest)
Annexe : Iso-mouvements Ouest, cumulés de 11/2006 à 11/2010 (depuis arrêt de l'exhaure) pdf - 6.7 Mo
ANALYSE DES MESURES RELEVEES PAR LE DPSM EN 2010
Ancienne concession de De Wendel (Secteur Est)
Les mesures de nivellement réalisées entre juin 2009 et juin 2010 mettent en évidence deux zones de surrection de faible amplitude (environ 2 à 3 cm) :
- l’une au niveau de l’échangeur de Forbach-Ouest,
- l’autre dans le secteur du cimetière de Forbach.
Les mesures cumulées depuis 2006 mettent en évidence :
- une petite zone d’affaissement de faible amplitude (2 à 3 cm) sur la commune de Spicheren, au lieu-dit « Forbacherberg » ;
- une zone de surrection d’amplitude + 2 à + 6 cm, assez importante en superficie, sur les communes de Forbach et Morsbach ;
- une seconde zone de surrection d’amplitude + 2 à + 4 cm, de superficie plus réduite (une soixantaine d’hectares) sur la commune de Stiring-Wendel.
On notera que l’ennoyage des travaux miniers est encore en cours sur la concession De Wendel.
Ancienne concession de Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Trois zones de surrection ont été identifiées lors des mesures de 2010 :
- la première, de très faible d’amplitude (autour de + 2 cm), est située sur les communes de Freyming-Merlebach, cité Sainte-Fontaine, et de Saint-Avold, cité Jeanne d’Arc ;
- la seconde, d’amplitude maximale + 4,1 cm, située sur les communes de Freyming-Merlebach, Cocheren, Rosbruck et Nassweiler (en Sarre) ;
- la troisième, d’amplitude comprise entre + 2 et + 4 cm, située sur la commune de Freyming-Merlebach.
Les mesures cumulées depuis 2006 mettent en évidence une grande zone de surrection située principalement sur la commune de Freyming-Merlebach et Rosbruck, avec deux secteurs d’amplitude plus importante (jusqu’à 10 cm) au niveau de la Cité Belle Roche et au centre de Freyming-Merlebach.
Une zone d’affaissement d’amplitude 11,1 cm est également identifiée sur la carte du secteur Centre, au niveau de Rosbruck. On notera qu’un début de surrection a été constaté entre 2009 et 2010.
On notera là aussi que l’ennoyage des travaux miniers est encore en cours sur la concession Sarre-et-Moselle.
Les secteurs dits « du sillon profond », de la faille de Hombourg et du Weihergraben, qui font l’objet d’une surveillance particulière, ont enregistré des légers mouvements de surrection qui font partie du mouvement général constaté sur ces secteurs de Freyming-Merlebach et Rosbruck.
Ancienne concession de la Houve (Secteur Ouest)
Les mesures réalisées entre novembre 2009 et novembre 2010 ont mis en évidence cinq zones de surrection de superficie réduite dont l’amplitude atteint 2 à 4 cm sur les communes d’Ham-sous-Varsberg, Bouchepron, Bisten-en-Lorraine, Coume et Creutzwald. Une sixième zone d’une superficie plus importante a été identifiée plus au nord, sur les communes de Merten, Remering, Berviller-en-Moselle et Villing. Notons que ce secteur a déjà enregistré des phénomènes de surrection en 2009.
Une petite zone d’affaissement d’amplitude 2 cm a par ailleurs été identifiée sur la commune de Boucheporn, au lieu-dit « Kirchenberg ».
On notera là que l’ennoyage des travaux miniers sur ce secteur s’est achevé en 2008.
Les mesures cumulées depuis 2006 mettent en évidence plusieurs zones de surrection situées sur les communes de Creutzwald (> 5 cm), Guerting (> 5 cm), Coume, Niedervisse, Varsberg, Boucheporn, Ham-sous-Varsberg, Diesen, Porcelette, Rémering (> 5 cm), Berviller-en-Moselle, Merten et Villing. L’amplitude maximale atteint + 10 cm.
De même, quelques zones d’affaissement de faible amplitude (2 à 5 cm) et de très faible extension ont été identifiées.
CONCLUSION
Les mouvements mesurés en 2010 sont des mouvements de surrection de faible amplitude (quelques centimètres). Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins. Les prochains levés permettront de suivre l’évolution de ces mouvements.
Concernant les zones d’affaissements identifiées, il est confirmé, comme l’an passé, que les faibles amplitudes mesurées sont difficilement discernables de mouvements naturels du sol et ne peuvent donc pas être significatives et imputables à une reprise d’affaissement.
Les mouvements jusque-là détectés par les mesures, qui affectent en partie des zones urbanisées, ne sont pas susceptibles de produire des dommages significatifs aux bâtiments de par leur faible amplitude.
Les prochaines mesures permettront de suivre l’évolution de ces mouvements.
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ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT :
Secteur De Wendel (Secteur Est)
Secteur Sarre et Moselle (secteur Centre)
Secteur La Houve (Secteur Ouest)
ANALYSE DES MESURES EFFECTUEES PAR LE DPSM EN 2009
Ancienne concession de De Wendel (Secteur Est)
Les mesures de nivellement réalisées entre juin 2008 et juin 2009 mettent en évidence deux zones de surrection de faible amplitude (environ 2 cm), l’une au sud-est de l’échangeur de Forbach-Ouest, l’autre dans le secteur du Kaninchenberg à Forbach.
Les mesures cumulées depuis 2006 mettent en évidence une petite zone d’affaissement de faible amplitude (- 2 cm) sur la commune de Spicheren, au lieu-dit Forbacherberg difficilement imputable aux travaux miniers compte tenu de sa position particulière par rapport aux travaux du fond, et trois petites zones de surrection sur Forbach, Stiring-Wendel et Morsbach. On notera que l’ennoyage des travaux miniers suit son cours sur ce secteur.
Ancienne concession de Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Deux zones de surrection ont été identifiées lors des mesures de 2009 :
- la première, de très faible d’amplitude (autour de + 2 cm) est située sur les communes de Freyming-Merlebach, cité Sainte-Fontaine et de Saint-Avold, cité Jeanne d’Arc,
- l’autre d’amplitude maximale + 4,8 cm, située sur les communes de Freyming-Merlebach et Rosbruck.Pour la deuxième année consécutive (2008-2009), aucun affaissement résiduel n’a été mesuré sur le secteur de Rosbruck. Les mesures cumulées depuis 2006 mettent en évidence une zone de surrection globale s’étendant principalement sur la commune de Freyming-Merlebach et Rosbruck, avec deux secteurs d’amplitude plus importante (jusqu’à 8 cm) au niveau de la Cité Belle Roche et au centre de Freyming-Merlebach.
On notera que l’ennoyage des travaux miniers est encore en cours sur la concession Sarre-et-Moselle.
Les secteurs dits « du sillon profond », de la faille de Hombourg et du Weihergraben, qui font l’objet d’une surveillance particulière, ont enregistré de légers mouvements de surrection qui font partie du mouvement général constaté sur les secteurs de Freyming-Merlebach et Rosbruck. Consécutivement aux mouvements de surrection, l’affaissement de 17 cm signalé dans le rapport 2009 (mesures 2008) au niveau du Weihergraben s’est réduit à 13,9 cm.
Ancienne concession de la Houve (Secteur Ouest)
Les mesures réalisées entre novembre 2008 et novembre 2009 ont mis en évidence trois zones de surrection dont l’amplitude atteint, pour l’une d’entre elles, 5,2 cm sur les communes de Creutzwald, Guerting, Remering, Bervillers-en-Moselle et Villing.
Plusieurs zones d’affaissement résiduel de faible extension et de faible amplitude (au maximum 4,7 cm) apparaissent sur le bilan des iso-mouvements cumulés au niveau des communes de Coume, Varsberg, Porcelette et Bisten-en-Lorraine (variation entre 2006 et 2009).
On notera que l’ennoyage des travaux miniers sur ce secteur s’est achevé en 2008.
CONCLUSION
Les mouvements mesurés en 2009 sont des mouvements de surrection de faible amplitude (quelques centimètres). Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins. Les prochains levés permettront de suivre l’évolution de ces mouvements.
Notons que ces mouvements, qui affectent en partie des zones urbanisées, ne sont pas susceptibles de produire des dommages aux bâtiments de par leur faible amplitude.
Concernant les zones d’affaissement apparaissant sur le bilan cumulé 2006-2009 (hors secteur de Rosbruck), il est confirmé que les faibles amplitudes mesurées sont difficilement discernables de mouvements naturels du sol et ne peuvent donc être significatives et imputables à une reprise d’affaissement.
La surveillance se poursuit, conformément aux prescriptions fixées par les arrêtés préfectoraux portant sur l’arrêt des travaux miniers du bassin houiller lorrain.
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ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT :
Secteur De Wendel (Secteur Est)
Annexe_1__Iso-affaissements_cumules_de_06-2006_a_06-2008_soit_depuis_arret_de_l_exhaure pdf - 9.1 Mo
Secteur Sarre et Moselle (secteur Centre)
Secteur La Houve (Secteur Ouest)
ANALYSE DES MESURES EFFECTUEES PAR LE DPSM EN 2008
Ancienne concession de De Wendel (Secteur Est)
Aucun mouvement significatif (> 2cm) n’a été mesuré sur ce secteur en 2008. On notera que l’ennoyage des travaux miniers suit son cours sur ce secteur.
Ancienne concession de Sarre et Moselle (Secteur Centre)
Deux zones de surrection de faible amplitude (3,2 cm au maximum) ont été ientifiées lors des mesures de 2008 : la première est située à Freyming-Merlebach, l’autre à Rosbruck. Comme sur le secteur Est, on notera que l’ennoyage des travaux miniers est encore en cours sur la concession Sarre et Moselle.
Les secteurs dit « du sillon profond », de la faille de Hombourg et du Weihergraben, qui font l’objet d’une surveillance particulière, n’ont enregistré aucun mouvement significatif (>2 cm). Consécutivement aux mouvements de surrection, l’affaissement de 20,5 cm signalé dans le rapport 2008 au niveau du Weihergraben s’est réduit à 17 cm.
Ancienne concession de la Houve (Secteur Ouest)
Une zone d’affaissement de faible extension et de faible amplitude (au maximum 3 cm) a été identifiée au sud de la commune de Porcelette, hors zone bâtie (Secteur du Kirchenberg). Deux zones de surrection, également de faible extension et de faible amplitude (au maximum 3,1 cm), ont été identifiées sur la commune de Creutzwald.
Les mesures de 2007 avaient permis d’identifier une zone au Nord présentant une surrection atteignant jusqu’à 8,8 cm sur certains points. Elle est située en partie à l’exterieur de la zone d’influence associée aux exploitations minières sous-jacentes. GEODERIS avait souligné, lors de l’analyse de ces résultats, qu’il semblait difficile d’imputer ces variations à l’ennoyage des travaux miniers. Les mesures produites par le DPSM en 2008 ont montré l’absence de mouvement sur ce secteur. Les mouvements mesurés précédemment sont mis sur le compte d’erreur de mesures attachées à un défaut matériel.
Complémentairement, on notera que l’ennoyage des travaux miniers de l’ancienne concession de La Houve s’est achévé fin 2008.
CONCLUSION
Les mouvements mesurés en 2008 sont donc essentiellement des mouvements de surrection de faible amplitude. Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins. Les prochains levés permettront de suivre l’évolution de ces mouvements.
Au stade actuel, est confirmé que ces mouvements, dont certains portent sur des zones urbanisées, ne sont pas susceptibles de produire des dommages aux bâtiments de par leur faible amplitude. Les résultats des mesures de nivellement 2008 confirment l’absence de mouvements de terrain susceptibles de mettre en cause la sécurité des biens et des personnes. La surveillance se poursuit, conformément aux prescriptions fixées par les arrêtés préfectoraux portant sur l’arrêt des travaux miniers du bassin houiller lorrain.
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ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT :
Secteur De Wendel
Secteur Sarre et Moselle
Secteur La Houve
ANALYSE DES MESURES EFFECTUEES EN 2007
Le retour d’expérience sur un certain nombre de bassins houillers, comme le mentionnait l’INERIS dans les études jointes aux dossiers de Charbonnages de France 1 et 2, montre que la phase d’affaissements résiduels (après l’exploitation) des terrains varie de quelques mois à quelques années (l’affaissement intervenant en effet pour l’essentiel au cours de l’exploitation). L’amplitude de l’affaissement résiduel décroît ensuite de manière exponentielle en fonction du temps. Par ailleurs, les données disponibles dans la littérature indiquent que l’affaissement résiduel ne représente qu’au maximum l0% (en général, plutôt 5 à 7%) de l’amplitude globale de l’affaissement.
La durée de l’affaissement résiduel et son amplitude dépendent de la profondeur des travaux et du comportement mécanique des terrains de recouvrement qui, lui-même, est fonction de leur nature (caractéristiques géologiques). Par ailleurs, au-delà de la phase la plus marquée d’affaissement pendant et suivant l’exploitation, la caractérisation d’un mouvement du sol de faible amplitude associé à un affaissement résiduel d’origine minière est difficile car la distinction avec des causes naturelles ou d’origine humaine n’est souvent pas aisée.
Concernant l’impact de l’arrêt du pompage des eaux d’exhaure, il a été constaté sur certains bassins, comme ici par endroit, un soulèvement lent et étendu de la surface (surrection), sans que cela ne provoque de dommage aux structures ou bâtiments en surface. Dans le bassin hollandais du Limbourg, ce soulèvement a atteint entre 2 et 4 % de l’affaissement résultant de l’exploitation. Les déformations mesurées dans des bassins de grande étendue, où les mouvements sont lents, sont également de faible amplitude et expliquent cette situation.
Ancienne concession de De Wendel
Les mesures d’affaissement sur la concession de De Wendel sont de très faible amplitude. La nature des terrains (marnes et calcaires) pourrait en partie expliquer ces faibles mouvements. En tout état de cause, néanmoins, il doit être noté que pour les deux grandes zones situées en dehors de toute zone urbanisée, où la topographie est vallonnée, la configuration topographique des sites induit des incertitudes sur les résultats obtenus. L’important dénivellement entre les points à mesurer implique en effet, dans ces zones, un accroissement du nombre de points de mesure avec pour effet un cumul des incertitudes de mesure lors de la fermeture des boucles de nivellement. Moyennant les réserves qui précèdent sur le résultat des mesures, GEODERIS a confirmé que les faibles amplitudes mesurées sont difficilement discernables de mouvements naturels du sol et ne peuvent donc être significatives d’une reprise d’affaissement.
Ancienne concession de Sarre et Moselle
Les mouvements détectés sur la concession de Sarre-et-Moselle sont situés à l’aplomb des exploitations en plateures de Merlebach qui ont eu lieu jusqu’en 2003. Dans ce secteur, l’affaissement maximal mesuré jusqu’en 2006 (avant l’arrêt de l’exhaure) a atteint 15 m. L’affaissement mesuré depuis 2006 a atteint 20,5 cm, soit un peu plus de 1% de l’affaissement maximal. Dans son rapport [2], l’INERIS précisait « … l’ensemble des travaux ayant eu lieu jusqu’en septembre 2003, des affaissements résiduels de faible amplitude (de quelques centimètres au maximum) peuvent être constatés dans la limite d’influence du chantier concerné jusqu’en 2005 » ; les constats effectivement réalisés sont donc cohérents avec cette analyse prévisionnelle, produite dans le cadre de l’arrêt administratif des travaux miniers.
Selon les données produites par le DPSM, les affaissements se seraient poursuivis sur une période d’un an et se seraient stabilisés depuis juillet 2007. Bien que le phénomène semble se stabiliser, il reste toutefois encore difficile de prédire ce que pourra être l’évolution des mouvements dans le temps. Seul un suivi régulier permettra de contrôler cette évolution en surface.
Concernant la surveillance de la zone du "sillon profond" de Freyming-Merlebach et celle de part et d’autre de la faille de Hombourg, aucun mouvement significatif (> à 2 cm) n’a été constaté sur les différents profils topographiques.
Ancienne concession de la Houve
La zone au nord présentant une surrection atteignant jusqu’à 8,8 cm sur certains points est située en partie à l’extérieur de la zone d’influence associée aux exploitations minières sous-jacentes. GEODERIS a confirmé qu’il était difficile d’imputer ces variations à l’ennoyage des travaux miniers. Un suivi de contrôle permettra de vérifier l’évolution de ce secteur et de lever le doute sur les mesures de 2007. Les mouvements mesurés sur la partie sud de la concession sont essentiellement des mouvements de surrection de faible amplitude. Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins. Les prochains levés permettront de suivre l’évolution de ces mouvements. Notons également que les mouvements affectant des zones urbanisées sont de l’ordre de 2 cm et couvrent une grande étendue. Ils ne sont pas susceptibles de produire des dommages aux bâtiments.
CONCLUSION
Les résultats des mesures de nivellement 2007 confirment l’absence de mouvements de terrain susceptibles de mettre en cause la sécurité des biens et des personnes. Par ailleurs, même si les mouvements mesurés restent de faible amplitude, la surveillance réalisée met en évidence que la stabilisation définitive n’est pas encore atteinte sur les zones qui ont été les plus inflencées durant l’exploitation ou dont l’arrêt de l’exploitation est encore récent (avril 2004 sur La Houve). Cette situation est normale eu égard aux phénomènes en cause, les affaissements n’étant en effet pas appelés à s’annuler subitement, mais deviendront progressivement de moins en moins mesurables.
1. Rapport INERIS DRS-05-59678/ROl, « Bassin houiller de Lorraine - Analyse des effets en surface des travaux miniers souterrains du secteur Centre (Champs de Carling, l’Hôpital, Merlebach et Sainte-Fontaine) », 06/06/2005.
2. Rapport INERIS DRS-03-39146/ROl, « Bassin houiller de Lorraine - Analyse des effets en surface des travaux miniers souterrains dans la concession De Wendel, secteur de Forbach (Moselle) », 07/07/2003.