Çökme ve çöker maden altı boşlukları bıraktığı spontan veya tahrik dolgular kaynaklanan mekanik olgulardır madencilik . Madencilik risklerinin parçasıdırlar (ve risk “ madencilik sekelleri ” olarak ifade edildiğinde ).
Bu dolgular iki tür yüzey bozukluğuna yol açar:
Çökme nispeten yavaş ve kademelidir (onlarca yıl sürebilir). Toprakların oldukça plastik olduğu ve budama kalınlığına göre çalışma derinliğinin büyük olduğu zaman ortaya çıkar . Çoğunlukla kasıtlı bir sömürü seçiminin sonucudur (" mağaracılık " yöntemi ( yürüyen bir kalıp kullanılarak cevherin tamamen sömürülmesi ). Bu fenomen, örneğin, Kuzey'deki madencilik havzasında büyük ölçekte gözlemlenmektedir. -Pas-de-Calais .
Tersine çöküş daha hızlı, hatta acımasız. Yüzeyde, yerel topoğrafyanın anlık bir değişimi (çökme havzası) veya hatta - kazı derinliği kalınlığına göre küçük olduğunda - yüzeyde " hazne " olarak bilinen boşluklu bir delikle sonuçlanır. ile karıştırılmamalıdır sinkholes bağlı doğal bir fenomen olan karstik çözünme ).
Çökme kasıtlı olabilir, ancak genellikle sömürünün terk edilmesinden sonra sütun odalarının evriminin tesadüfi bir sonucudur ( örneğin , Normandiya'daki bazı Lorraine madenleri veya yeraltı tebeşir ocakları ). Direklerin direnç kapasitesi uzun vadede önemli ölçüde bozulur: Destek alanları kavranarak azalabilir ve mekanik özellikleri su varlığında değişebilir. Ineris'e göre Fransa'da, su tablası tavanının battansı seviyesinde yer alan sütunlar ve yer altı boşlukları , meteorologlara göre daha ağır ve daha sık neden olacak iklimsel rahatsızlıklar nedeniyle yakın gelecekte daha savunmasız hale getirilebilir. yağmurlar. kışın ve yaz aylarında daha sık kuraklık.
Etkilenenler için ve o anda, bir çökme depremle karıştırılabilir . Sismograflardan ve merkez üssü tanımlanması gerçek onları ayırt etmek için kullanılan depremler . BRGM Fransa'da meydana gelen “yanlış depremler” listelenmektedir. Genellikle madencilik çökmesinden kaynaklanmaktadır. Buna, indüklenmiş bir deprem eşlik edebilir (eski adıyla psödozizm).
Çökme, çiftliğin çatısının aniden kırılmasıyla meydana gelebilir.
Sömürünün sona ermesinden çok sonra ortaya çıkabilir ( Saint-Étienne yakınlarındaki Petit Clos'un 100 metreden daha az derinlikte bulunan katmanların sömürülmesinden yüz yıldan fazla bir süre sonra meydana gelen "geç çöküşü" gibi . Buna ek olarak, bir maden yangını (kömürün terk edilmiş boşluklarda yanması) Çökme ve çökme, eski veya yeni oyukların veya doğal boşlukların üzerindeki tüm maden türlerinde yaygındır, ancak "eski iş" yangınları olarak da adlandırılan maden yangınları daha nadirdir ve hidrokarbon yataklarına özel.
Madencilik genellikle su tablasını düşürmek ve galerilerin ve diğer kazıların su basmasını önlemek için susuzlaştırma pompalamasını ( susuzlaştırma ) gerektirir . İşlemin sonunda, susuzlaştırmaya devam edilmezse, yeraltı suyu seviyesi yeni bir hidrojeolojik denge durumu bulunana kadar yükselir (yeraltı suyu seviyesinin yeniden dengelenmesi için gereken süre birkaç aydan birkaç on yıla kadar değişebilir veya daha fazla olabilir. bir yüzyıl, derin madenlerde (örneğin Nord-Pas-de-Calais'inkiler).
Suyun, terk edilmiş madencilik faaliyetlerinin mekanik stabilitesi üzerindeki etkisi, olumlu ve olumsuz etkileri olabileceğinden karmaşıktır.
İşletme kömürü 270 yıldan fazla sürdü ; İlk de açılmış den 1620 (in Boulonnais kitlesel endüstriyel üretime) 1720 için 1990 . En fazla birkaç metre kalınlıkta ve çoğu kez büyük derinlikte (birkaç yüz metre) damarlarla ilgiliydi. Bu havzadan yaklaşık 2,3 milyar ton kömürün çıkarıldığı ve yaklaşık 280 belediyede (Kuzey'de 122 ve Pas-de-Calais'de 158) aşağı yukarı büyük boşluklar bıraktığı tahmin edilmektedir .
Yedek sütunlarla desteklenen galerilerdeki birkaç madencilik haricinde, madencilik yöntemi, kolayca bulunabilen tüm kömürü çıkarmaktan ibaretti. Galeriler başlangıçta dolduruldu ( 1930'a kadar ), bu dönemden itibaren galeriler, geri doldurmadan daha hızlı ve çok daha ucuz olan mağaracılık tekniğiyle işlendi . Destekleri kaldırıldıktan sonra galeri tavanlarının çökmesine izin verildi. DRIRE'ye göre, zemin hareketlerinin çoğu (büzülme - toprağın şişmesi) iş durdurulduktan beş yıl sonra stabilize olmuş, bu da 1990'larda yapılan topografik araştırmaları doğruluyor gibi görünüyor .
Geniş çökme alanları üzerinde, 17 metreye kadar derinliğe ulaşan büyük havzalar oluşmuştur (genel bir kural olarak, toplam çökmenin, sömürülen çeşitli damarların kümülatif kalınlıklarının% 80'ine ulaştığı tahmin edilmektedir). sömürülen damarlar.
Bu deformasyonlar o kadar büyüktür ki, çökme bölgelerinin kalbinde yer alan yapılar (evler, yapılar, vb.) Üzerinde büyük sonuçları olmamıştır. Ancak dış mahallelerde, tersine, eğilme ve çekme hareketleri ve toprağın gerilmesi ciddi hasara ve çoğu zaman da inşa edilen yapıların yıkılmasına neden olmuştur. Borular, aynı zamanda, bazı (etkilenen kanalizasyon ağları bile akış yönünün tersine gördü ve ağırlaştırıcı kırdı kirliliği toprakaltı ve su tablasının eski maden havzasının kuzey ve Pas-de-Calais özellikle de, Daha da ötesi , ağların savunmasızlığının ve bu tür durumlarda verimsizliklerinin bilincinde olarak, madencilik şirketleri genellikle onları inşa etmekten vazgeçmişlerdi (şehir merkezlerinin dışında).
Kuyular teorik olarak geri dolduruldu. Ancak setlerin "tıkaçları", özellikle su tablasının yükselmesini takiben bazen çöker. Daha sonra çökme konisinin tabanına beton enjekte edilerek stabilize edilirler. Bu havzada listelenen 600 kuyudan 14'ü, bugüne kadar herhangi bir kayıp olmaksızın çökmüştür. Kuyuların 10 ila 15% bugün yerleşim yerlerinde bulunan ve yaklaşık 200 doğru nedeniyle arşiv kayıpların, Coğrafi başvuruya edilmektedir ( "Bazı dolduruluyorsa XVIII inci yüzyılın biz bulmak zorunda planları çok yaklaşıktır.”.
Genel olarak, maden çökmeleri, atık su ve yağmur suyu kaldırma istasyonlarının inşasını gerekli kılan yüzey akışlarındaki geri dönüşü olmayan değişikliklerin nedenidir. Nüfuslar ekipman arızası durumunda sele maruz kaldığından, bu durum kentsel gelişmeyi karmaşık hale getirmiştir.
Başında XXI inci yüzyılda de France Charbonnages hala su kaldırma tarafından 54 istasyon dénoiement başardı. Nord-Pas-de-Calais'in eski maden havzasındaki hidrolik problemler, su geliştirme ve yönetimi için ana planın (SDAGE) belirli bir bileşeni ona tahsis etmesi için hala yeterince mevcuttur . Bunların her ikisi de madencilik çökmesi, yüzey suyu (atık su transfer istasyonları) ve su tablasının "yükselmesi" ile ilgili endişelerdir, fakat aynı zamanda karbonlu su tablasının tebeşirin su tablası ile iletişimiyle ilgili endişelerdir .
Örneğin, Noyelles-sous- Lens'te , Mercek kanalının ( Deûle ) kıyılarının, madencilik çökmelerine rağmen akışını sürdürmek için birkaç kez yükseltilmesi gerekiyordu . Komşu topraklar artık kanal seviyesinin altı metre altındadır. Bir kaldırma istasyonu inşa edilmek zorundaydı; sadece artık bir yerçekimi çıkışı olmayan yağmur suyunu değil, aynı zamanda bu sektörde artık yeniden canlanan su tablasını ve dolayısıyla potansiyel bir sel kaynağını da pompalar .
Durum, Loison-sous-Lens'te başka bir asansör istasyonunun bulunduğu diğer kıyıdakiyle aynı .
Madencilik (yaklaşık 800 milyon 1856 ile 2004 yılları arasında mayınlı ton nedeniyle yaklaşık terkedilmiş galeriler geniş hacimli yöntemi "odası ve sütun" (şimdi bitti, ama sol olan 200 milyon arasında m 3 rezidüel boşlukların).
Bu galeriler ve oyuklar, bölgeye bağlı olarak birkaç metreden yaklaşık iki yüz metre derinliğe kadar değişen derinliklerde bulunur. Yükselen su tablası, pompalamanın susuzlaştırma nedeniyle kesilmesinden bu yana (2006'da) onları yavaş yavaş sular altında bıraktı.
Çalışma yöntemi, yeterli büyüklükte sütunlar bırakılarak bu sütunların zamanla çökmeden dayanabileceği ilkesine dayanıyordu. Ancak o zamanki uzmanlar, bu sütunların zaman içindeki güç kaybını hafife almışlardı.
Özellikle Auboué'de 1996'da yaşanan son felaketler, sorunu tamamen yeniden gözden geçirmemize ve yer hareketleri ve çökme riskini incelememize neden oldu. 1997'den beri yürütülen çalışmalar, çeşitli risk türlerini karakterize etmeyi mümkün kılmıştır.
Belçika'da kömür madenciliği Borinage ve Liège havzaları için Orta Çağ'a kadar uzanmaktadır. Gönderen XVIII inci yüzyılın ikinci yarısına kadar XX inci yüzyıl, kömür Borinage, Charleroi Merkezi ve Liège Aşağı Sambre havzalarında çıkarılmaktadır. Flanders'de, 1907'den itibaren Limburg Campine'de kömür çıkarıldı. Sömürü genellikle 1950-1960 yıllarında ve kesin olarak 1984'te Wallonia'da ve 1992'de Flanders'de sona ermiştir.
Faaliyet süreleri boyunca, bu kömür madenlerinin yüzey üzerinde önemli bir etkisi vardır ve çok sayıda “madencilik hasarına” neden olur. Arazi çökmesi, özellikle bu çökmelerin arazi ve binalara verdiği zarar nedeniyle, yüzey sakinlerinden en fazla tepkiyi ortaya çıkaran "madencilik hasarı" türüdür.
Yaralılar, kendilerini kömür madenlerine bağlayan anlaşmazlığı çözmek için hukuk mahkemelerine başvurabilirler. Kömür madenlerinin, uzlaşma yoluyla veya yasal kısıtlamalarla, maden çıkarma faaliyetlerinden kaynaklanan hasarı mali veya fiziksel olarak onarması gerekir. Ancak 1934'te durum değişti.
1934'te, Gosselies kasabası, Charbonnage du Grand-Conty ve Spinois'in neden olduğu çöküşün ardından bir felaket ilan edildi. Şehirdeki binaların üçte ikisinin ağır hasar gördüğü ve yıkıntıları tehdit ettiği açıklandı. Kömür ocağı hasarın miktarını ödeyemez. Devlet, bu felaketle baş edebilmek için tazminatın büyük bir bölümünü sağlamaya karar verir.
Gosselies felaketi, kömür hasarının onarımı için Ulusal Garanti Fonu'nun oluşturulmasının ve Belçika Devleti'nin arazi çökmesi ve "maden hasarı" meselesi varsayımının kökenindedir.
Kanunu 12 Temmuz 1939Kömür madeni imtiyaz sahiplerinin iflas etmesi halinde kömür madenleri, maden ocakları, maden ocakları ve taş ocakları kanunlarının 58. maddesi kapsamındaki yükümlülüklerini yerine getirmelerini sağlamak amacıyla "münhasıran sağlamak amacıyla" kömür hasarının giderilmesi için bir Ulusal Garanti Fonu kurar , kraliyet kararnamesiyle koordine edildi15 Eylül 1919 ". Garanti Fonu, bir yönetim kurulu tarafından yönetilen bir kamu hizmeti kuruluşudur. Üyelerinin yarısı imtiyaz sahipleri tarafından, diğer yarısı ise madenlerden sorumlu bakan tarafından atanmaktadır. Bu bakan konseye başkanlık eder ve kararlarında kalıcı bir maden hasarı komitesi tarafından yardım edilir.
Bu fon, üretimlerine göre kömür madenciliği imtiyaz sahipleri tarafından karşılanmaktadır. Katkılarının onda dokuzu kişisel hesaplarına (Fon A olarak bilinir) gider, son onda biri de A Fonu yetersiz kalırsa müdahale eden ortak bir hesaba (Fon B olarak bilinir) ödenir. Kömür Hasarının Onarımı için Ulusal Garanti Fonu, hasardan sorumlu olan imtiyazın fona en az üç yıl katkıda bulunması ve bu imtiyazın ilgili sahadaki madencilik faaliyetlerini durdurması halinde tazminat taleplerinde yer alır.
Milli Garanti Fonu'nun yetkileri 1947'de Akaryakıt ve Enerji Bakanlığı'na devredildi. 1949'da Fon, Ekonomik Koordinasyon Bakanlığı'na devredildi. Aynı yıl bu bakanlığın kaldırılmasının ardından Fon, Ekonomi Bakanlığı bünyesine geçti.
İkinci Dünya Savaşı ve Yeniden Yapılanma ile bağlantılı olaylar nedeniyle Fon, kömür madenlerinden düzenli olarak tedarik edildiği 1952 yılına kadar gerçekten aktif hale gelmedi.
Kömür Hasarının Onarımı için Ulusal Garanti Fonu, 31 Aralık 1997.
Bu temalarla ilgili arşivler, Belçika'daki Devlet Arşivleri Bahçe rehberinde gözden geçirildi (Belçika'da çevreyle ilgili 1700 ile 1980 yılları arasında, kamu kurumları tarafından hazırlanan arşiv rehberi).
Yazı tipi, birkaç metre yarıçapında ve birkaç metre derinliğinde bir huninin yüzeyindeki ani görünümdür. Yazı tipinin boyutları boşluğun önemine ve onu yüzeyden ayıran zeminin doğasına bağlıdır. Fontis, gün ışığına çıkıncaya kadar kaplamada kademeli olarak yükselen bir galerinin tonozunun kademeli olarak bozulmasını takip eder. Galeri yeterince derinse font oluşmayacaktır, çünkü çatı bloklarının bolluğu boşluğu yüzeye ulaşmadan doldurur. Kalın ve dirençli bir yatak kademeli bozulmayı durdurursa fontis riski de ortadan kaldırılabilir.
Oda ve dikme operasyonlarında kademeli sarkmalar meydana gelebilir. Birkaç on ila birkaç yüz metre çapındaki bir havzanın yüzeyinde oluşumla sonuçlanır. Havzanın ortasında zemin dikey olarak alçalmaktadır. Kenarlarda zemin, dış kenarlarda bir gerilme (çatlakların açılması) ve iç kenarlarda bir kısalma (çıkıntıların görünümü) ile eğimlidir. Yüzeyin çökmesi genellikle madencilik ve jeolojik bağlama özgü bir dinamiğe bağlı olarak birkaç gün veya birkaç ay içinde kademeli olarak meydana gelir.
Yüzey yapıları arazinin eğimine ve gerilme bölgesindeki uzama ve kısalma bölgesindeki sıkışmanın etkilerine karşı hassastır. Havzanın merkezindeki çökmenin büyüklüğü ne kadar büyük ve madencilik çalışmasının derinliği ne kadar sığ olursa, etkiler de o kadar büyük olur.
Binalar uzun ve ince olduklarında daha savunmasızdır.
Bazı durumlarda madencilik yapısının yıkımı kademeli olarak gerçekleşmez, ancak taban ile yüzey arasındaki tüm arazinin blok çöktüğünü gözlemliyoruz. Yüzeyin çökmesi saniyeler içinde dinamik olarak gerçekleşir. Güçlü bir deprem hissedilir. Etkilenen bölgenin kenarları, sarkan çanak durumunda olduğundan daha diktir, orada açık yarıklar belirir.
Ani bir çökmenin meydana gelmesi için en az iki koşul karşılanmalıdır:
Pek çok çökme, - suyun pompalanması ve kaldırılması dışında - ekolojik açıdan ilgi çekici sulak alanlar haline gelebilen topografik alçak noktalar haline gelir .
Bu bölgeler, çok yıllıklarsa, aşağıdaki üç yoldan en az biriyle pasif olarak (veya susuzlaştırma pompalama durumunda aktif olarak) beslenir:
Bu sular ve alanlar, kökenleri ve ekolojik işleyiş bağlamları nedeniyle genellikle çeşitli kirliliklere karşı daha savunmasızdır, ancak aynı zamanda nitratlar , fosfatlar ve organik maddeler ( doğal lagün işlevi ) için önemli bir arındırıcı rol oynayabilir .
Öte yandan, ağır metaller veya kalıcı organik kirletici maddeler birikebilir sediment ve kontamine gıda ağ ( biyoakümülasyon , biyokonsantrasyon, vs.)
Tüm yerel hava (elektrik direkleri, yollar), kara, su veya yer altı altyapıları (yer altı kablo ve fiber optik ağlar, su ve gaz boruları, kanalizasyonlar vb.)
Yüzey binaları, temel türlerine ve fenomenin ciddiyetine bağlı olarak az ya da çok etkilenir. Hasar, bir germe bölgesinde (açık yarıklar) veya bir sıkıştırma bölgesinde (kısalma / ezme) meydana gelmesine bağlı olarak farklı şekillere sahiptir.
Havzanın merkezindeki çökme genliği ne kadar büyükse ve madencilik işinin üstündeki toprak altı tabakası ne kadar kalınsa, hasar da o kadar büyük olacaktır.
Fransız kömür havzalarında ani çökme riskinin, mutlak bir kesinlik olmaksızın nispeten sabit olduğu düşünülmektedir, ancak demir havzalarında kara hareketleri yine de gerçekleşebilir. Bu nedenle, Devletin farklı türden önlemler alarak yönetmesi gereken riskler oluştururlar.
Fransa'da madencilikte asitleşme sorunu yok gibi görünüyor, ancak bu fenomenin var olduğu yerde ciddi sonuçları olabilir (Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir sahada, aşırı asidik bir göl ( pH 1 ) bu nedenle oluşmuştur, çevrenin asitliği toksik ağır metallerin dolaşımını destekleyerek ).
Toprağın kirlenmesine ve dolayısıyla su tablolarına ve çökmenin sık sık içme suyu dağıtım ağlarını ve bol miktarda sızan kanalizasyon ağlarını çatlattığı gerçeğiyle bağlantılı sorunlar devam etmektedir.
Son olarak, Nord-Pas-de-Calais de dahil olmak üzere kömür havzalarında, sürekli metan üretimi (CH 4 , madencilik alanlarında ateş düşürücü olarak bilinir ) uzun süre devam edecek. Kuzey Fransa'da (dünyadaki en büyük yer altı madencilik havzası), bir kısmı Méthamine (GIE tarafından 2007'de Gazonor tarafından satın alındı) geri kazanılır ve gaz şebekesine enjekte edilir, ancak havzanın doğu ve batı uçlarında grizu belirli bir miktar muhtemelen havaya kurtulmuş, metan olan 21 kat CO daha sera etkisi için daha aktif 2.