L'après-mine

La gestion des terrils

Les terrils constituent le mode le plus courant de stockage de rejets miniers. Ils sont constitués par des schistes provenant du triage du charbon dans les lavoirs et par les roches remontées du fond (=stériles) en raison des opérations de creusement des galeries.

Le Terril Sainte-Fontaine

Vue aérienne sur le terril Sainte-Fontaine depuis le nord-ouest (2008)-Document BRGM-DPSM. Au premier plan la carrière de Freyming-Merlebach et ses plans d'eau. Au second plan, le terril formé de deux unités : le terril 2 aménagé et le terril 1 partiellement boisé. A l'arrière, séparé en partie par une butte de grès, le schistier exploité. Comme tous les terrils, il possède une allure générale en forme de tas conique de stériles de granulométrie grossière. Au fond, la forêt du Warndt et l'agglomération de Merlebach.

Le terril de Ste Fontaine, réunion des terrils 1 et 2, représente actuellement un volume d’environ 40 millions de m3 (1400 m de longueur, 730 m de largeur et 100 m de hauteur au point le plus élevé). Il occupe une surface de 43.5 ha.

Historique du fonctionnement du terril Ste-Fontaine

Dans les années 1920, le siège de Sainte-Fontaine devient autonome grâce à la mise en route du puits Peyerimhoff.
En 1923, un nouveau lavoir est créé. L’évacuation des schistes nécessite dès 1926 la création du terril n°1 de Sainte-Fontaine.
De 1938 à 1952, l’augmentation de la production et la modernisation du site provoquent un allongement de la mise au terril. Ainsi en 1953, dans le prolongement du terril n°1 apparait le terril n°2 de Sainte-Fontaine.
En 1961, les criblages et lavoirs de Vouters, de Reumaux et de Cuvelette ainsi que les lavoirs de Sainte-Fontaine et du puits 6 disparaissent au profit du lavoir central de Freyming. Le terril accueille également les cendres de foyer de la centrale Emile Huchet.

Depuis le sommet du terril vue vers le sud. Un chevalement (Cuvelette) du carreau de Freyming est visible et à l'arrière de la localité, la côte de Lorraine qui surplombe le Warndt.

Les stériles étaient  transportés jusqu'au pied du terril par des wagons auto-déchargeurs et par un réseau de bandes transporteuses. De là, ils étaient acheminés au sommet par un téléphérique ou par des skips circulant sur un plan incliné. Au début des années 60, ces installations furent remplacées par un réseau de bandes montantes.

 Au sommet du terril, un vestige des infrastructures permettant la remontée des stériles est encore visible

Des travaux nécessaires avant la cession aux collectivités

La configuration géométrique et les conditions de stabilité des dépôts peuvent évoluer sous l’action de l’Homme ou d’évènements naturels exceptionnels. Aussi les collectivités, nouveaux détenteurs des terrils, doivent rester vigilants et exercer sur ces sites une surveillance spécifique et régulière. A l’arrêt définitif des travaux miniers (2003), les dépôts minéraux ont fait l’objet d’une analyse des risques qui pouvaient se présenter. Les accidents géotechniques au niveau des terrils peuvent être provoqués par l’action des eaux de surface et/ou par la nature même des matériaux stockés.

Le terril avant les travaux de mise en sécurité (Document "Défi des Carrières"). On distingue les lobes de terrains instables issus des déversements successifs.

Des travaux de mise en sécurité vont être entrepris par l’exploitant.

1) Pour limiter les risques liés à l’eau .

Le ruissellement des eaux de surface provoque une érosion des flancs du terril auquel il faut ajouter la circulation d'eaux souterraines qui entraînent des éboulements et des glissements de terrain.

Le trajet (flèches bleues) emprunté par les eaux de ruissellement après aménagement du terril. On distingue les eaux de la plateforme évacuées à contre-pente vers le thalweg entre terril 1 et 2, l'évacuation des flancs réalisée par un système de banquettes, les bassins de réception.

Pour gérer les eaux de ruissellement, un grand thalweg a été formé entre le terril récent et le terril ancien boisé. D'une part, les eaux de la plate-forme sommitale du terril sont guidées vers le grand thalweg en contre-pente de la plate-forme vers le sud (pente de 5%). Cette gestion a permis de supprimer tout débordement des ruissellements en bordure de plate-forme. D'autre part, les pentes du terril ont été aménagées en 5 banquettes drainantes compactées. Ces banquettes, placéees tous les 20 m de dénivelés, acheminent les eaux de ruissellement des versants du terril vers le grand thalweg. Elles ont été pentées de 3% longitudinalement, et contre-pentées de 10%. Leur largeur a été portée à environ 6 m. Ces banquettes limitent la création de ravines dans les talus.

Le chenal aménagé au coeur de la vallée draine les eaux jusqu'au bassin de décantation de la carrière Barrois.
Les travaux des ouvrages de gestion des eaux comprenant 3 descentes protégées par membrane ont été réalisées en septembre-octobre 2007.

Des travaux de génie vert
Pour augmenter la résistance des terrains, accroître la stabilité des pentes et améliorer à la fois la sécurité et l’esthétique, des opérations de génie vert ont été réalisées : plantation par semis hydraulique de diverses variétés d’épineux et de plantes amies des terrils, telles le tussilage ou le pavot cornu. Le vaste réseau de rhizomes du tussilage solidarise les matériaux dans le sol et la plante grimpe très rapidement vers le sommet. Quant au pavot cornu, sa racine plonge à plus de 1m de profondeur dans le terril pour capter la moindre goutte d’eau. Ces opérations ont l’avantage de sécuriser les terrils mais aussi de permettre à la nature de reprendre sa place.

2) pour limiter les risques liés au feu.

Les terrils houillers contiennent de 15 à 20% de matériaux combustibles et en plus faible quantité d’autres matières oxydables comme les sulfures de fer (pyrite). Les dépôts anciens sont les plus riches en matériaux charbonneux (du fait des anciennes techniques de lavage du charbon qui rejetaient au terril du charbon fin).
Le phénomène de combustion s’est produit dès leur constitution, du fait de la mise en dépôts de cendres chaudes provenant des centrales thermiques, mais aussi au contact d’une source externe (feu de forêt, de décharge, dépôt de cendres de foyer…). Par ailleurs, des modifications du terril peuvent initier des phénomènes d’auto-échauffement (entailles dans le dépôt par prélèvement de matériaux ou par ravinement, qui favorisent la pénétration de l’air et de l’eau). Un terril en combustion est très dangereux pour les personnes, les températures pouvant atteindre entre 700 et 900°C. A ceci s’ajoutent les risques d’incendie, d’émanation de gaz toxiques, d’explosion d’éventuels déchets enfouis (munitions de guerre), d’éboulement de terrains chauds, d’échauffements sous les constructions. L’extinction d’un dépôt houiller en combustion demeurant une opération onéreuse et dangereuse pour les intervenants et l’environnement, des mesures préventives sont privilégiées. Afin de détecter toute amorce d’échauffement, une surveillance visuelle régulière est nécessaire (fumerolle, modification du paysage, émanation de gaz soufrés …). Il est aussi indispensable de prohiber les feux à proximité immédiate du terril et d’interdire tout dépôt de déchets. Enfin les dégradations du couvert causées par des activités humaines (VTT, moto-cross, équitation) ou par la vie animale (creusement de terriers) sont surveillées ou prohibées.

Bibliographie (non exhaustive)

Gestion des terrils

- Vincent Thiery, Ellina Vladimirovna Sokol, M. Naze-Nancy Masalehdani, Bernard Guy. La combustion des terrils. Géochronique, Bureau de recherches géologiques et minières, 2013, 127, pp.23-25.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00880725/document

- COLLECTIF (2007) Guide pour l'ouverture au public d'un terril. Les cahiers techniques de la mission bassin minier _ file:///C:/Users/FAMILL~1/AppData/Local/Temp/Guide_des_terrils.pdf

- DOUHERET,J (1973) Plantation et engazonnement des terrils miniers ENGREF, Ecole nationale du génie rural, des eaux et des forêts, Nancy (FRA)
http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/20721/RFF_1973_2_153.pdf?sequence=1&isAllowed=y

- Guide schiste.SOLODET_ http://www.solodet.fr/Documentation/Guide%20schistes.pdf

Gestion de l'eau

- SAGE du Bassin Houiller_http://www.cg57.fr/vivrelamoselle/Pages/Environnement/SAGE-BH/sagebh.aspx

- Comité de suivi de remontée de nappe (CSRN) le 29 juin 2018. La remontée de nappe dans le bassin houiller de Moselle. Suivi de l’ennoyage du bassin Houiller / Bassin houiller
http://www.grand-est.developpement-durable.gouv.fr/bassin-houiller-comite-de-suivi-de-remontee-de-a17901.html

- Bassin houiller lorrain : La gestion des eaux minières sur la commune de Freyming-Merlebach
http://m.brgm.fr/sites/default/files/dp_2015-07_vouters.pdf

- Arnaud STOERKLER 28/09/2015. Une nouvelle usine de traitement des eaux minières à Freyming-Merlebach. Journal La Semaine

Gestion de l'après-mines et suivi des zones d'affaissements dans le bassin houiller lorrain

Mesures de nivellement - Rapport - Internet DREAL Grand Est_www.grand-est.developpement-durable.gouv.fr/mesures-de-nivellement-rapport-201...

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