Resume:

Aux Houillères du Bassin de Lorraine, certaines galeries au rocher creusees en travers-bancs dans des horizons greseux presentent des phenomènes de rupture brutale de roches accompagnes de degagements gazeux. Leur ampleur peut atteindre 3 000 m3 de roche ejectee ou deconsolidee et 8 000 m3 de methane degage. Ils affectent principalement les secteurs les plus profonds du bassin: U.E. Vouters à 1 250 m et U.E. Reumaux à 1 000 m de profondeur. L'article decrit les phenomènes observes et presente les rasultats des etudes engagees dans le domaine de la comprehension des mecanismes et de la prevision.

1 INTRODUCTION, DESCRIPTION DES PHENOMENES

Les phenomènes appeles "surtirs' affectent certains avancements au rocher creuses à l'explosif, en sections cintrees de 20 m2, dans des horizons grösoconglomeratiques. Ils sont provoques par le tir, et des enregistrements sismoacoustiques ont montre qu'ils se produisaient après l'explosion du dernier retard. Ils se manifestent par une rupture très intense de la roche, presentant un aspect caracteristique. en plaquettes, en avant du front de creusement et autour de la galerie, dans un volume largement superieur à celui normalement affecte par le tir. A petite echelle, ces ruptures sont clairement intragranulaires. Simultanement, un volume important de methane se degage et une partie des produits est expulsee et transportee (fig. 1 et 2). La gamme des phenomènes s'etend depuis les surtirs importants, qui affectent un volume de roche très superieur à 1 000 m3, jusqu'à des manifestations d'ampleur plus limitee, qui restent très en-deçà de ce seuil (fig. 3). On a recense à ce jour 26 surtirs qui se sont produits de 1978 à 1988, toujours au mur des veines, et dans deux zones particulières du gisement. - A l'Unite d'Exploitation Vouters, seul le compartiment central, delimite par les failles Dora et Reumaux, et en butee sur le coeur de l'anticlinal de Merlebach, est affecte par les phanomènes qui se localisent à la profondeur 1 250 m. - A l'Unite d'Exploitation Reumaux. les surtirs se localisent sur la fermeture Sud de l'anticlinal de Simon (profondeur de l'ordre de 1 000 m) (fig. 4).

2 CONDITIONS PARTICULIERES

Dues les premières manifestations de ce phenomène, on l'a relie à la conjonction de trois principaux facteurs: - des contraintes initiales. avant creusement, fortes et anisotropes, - une roche propice à être le siège de cette forme de ruptures brutales. - la presence de gaz sous pression dans la roche. Un important programme de recherche a ete mis en oeuvre pour preciser ces differents points. L'etat de contrainte mesure à Vouters dans la zone concernee est caracterise par une importante anisotropie des contraintes principales, la contrainte majeure etant horizontale, perpendiculaire à la trace des strates et à l'axe du pli, et 1,3 fois plus elevee que la contrainte verticale (38 et 28 MPa, respectivement); cette situation est, semblet- il, commune aux exploitations sujettes aux phenomènes dynamiques (JOSIEN et AI., 1987). Les roches affectees sont des grès ou des conglomerats alteres à l'aspect très caracteristique.

This content is only available via PDF.
You can access this article if you purchase or spend a download.