Effets prévisibles en surface de galeries minières creusées à faible profondeur dans les grès vosgiens. Exemple du traitement de la galerie de Falck

Effect on the surface of the shallow deep drifts excavated in the Vosges sandstones. Example of the treatment of the old drift falck

¹ INERIS LAEGO École nationale supérieure des mines Parc de Saurupt 54042 Nancy Cedex alain.thoraval@ineris.fr francis.wojtkowiak@ineris.fr, France.
² Houillères du Bassin de Lorraine, UGEPI 2, rue de Metz 57802 Freyming-Merlebach Cedex michel.metz@hbl.fr, France.

Résumé

Les conditions de viabilité des galeries creusées dans tes gros vosgiens, modifiées à la suite d’une dégradation progressive de leur recouvrement et/ou de la mise en eau de ces galeries, ont été analysées. Les effets des instabilités potentielles induits éventuellement en surface du sol ont été également quantifiés. Dans le cas le plus défavorable, les analyses réalisées prédisent l’apparition de fontis en surface uniquement si les galeries sont très peu profondes et si les caractéristiques géomécaniques des grès et des discontinuités naturelles qui les affectent sont très faibles. Dès que la profondeur dépasse 8 mètres, la remontée de la cloche d’éboulement est bloquée avant d’atteindre la surface par l’effet de foisonnement des terrains éboulés. Les Houillères du Bassin de Lorraine s’appuient sur ces résultats pour la mise en sécurité des ouvrages d’infrastructure minière tels que l’ancienne galerie d’exhaure de Falck réalisée au xix^e siècle.

Abstract

The conditions of the stability of the drifts excavated in the Vosges sandstones, that might be modified by overburden weakening and/or flooding of drifts, have been analysed The effects of potential instabilities on the surface level have also been quantified. In the worst case, the performed analysis predicts formation of a sinkhole at soil surface only if the drifts are very close to the surface and in case the mechanical properties of the sandstones and those of natural discontinuities are very poor. Beyond eight meters of depth, evolution of collapse arch is stopped prior to reaching soil surface, as a matter of dilatancy of collapsed strata. The « Houillères du Bassin de Lorraine » uses these results for safety assessment of the drift belonging to mining infrastructure such as old drift Falck driven in 19th century for water seepage.