Dégagement en surface du gaz de mine dissous transporté par les eaux de débordement et d’exhaure des réservoirs post-miniers


Description

En France de nombreuses mines ont été exploitées et se sont ennoyées (ou sont en cours d’ennoyage) suite à l’arrêt des pompages d’exhaure des venues d’eau au sein des travaux.
Dans le contexte de la gestion des situations post-minières, l’Ineris a réalisé plusieurs études de caractérisation des mécanismes de production et de migration vers la surface du gaz de mine (principalement composé de CH4, CO2, CO, H2S). Pour mémoire, les potentielles conséquences de la libération de ces gaz en surface peuvent, dans certaines situations :

  • être à l’origine de situations d’aléa et de risques (asphyxie, intoxication, inflammation) notamment au niveau des points d’exhaure et/ou de débordement ;
  • participer au changement climatique à travers l’émission de gaz à effet de serre résultant des anciennes activités minières.

La migration de ces gaz de mine vers la surface sous forme gazeuse est bien documentée. Néanmoins cette migration peut également se faire sous forme dissoute. 
Pour caractériser ce phénomène, une méthode « historique » et semi-empirique avait été développée par l’Ineris pour mesurer les quantités de gaz dissoutes dans les eaux de mines. Les expérimentations, menées en laboratoire dans des conditions maîtrisées, ont permis de confirmer que cette méthode était adaptée à la gestion de l’aléa gaz de mine pour le compartiment spécifique des gaz dissous. Néanmoins, dans le cadre d’une démarche quantitative fine nécessaire pour une meilleure gestion de l’émission des gaz à effet de serre (CO2, CH4), l’approche historiquement déployée peut se révéler insuffisante et une étude des sources d’incertitudes et de variations des mesures a été menée.
Afin de réduire cette erreur à un niveau acceptable pour une approche environnementale quantitative, l’utilisation de sondes mesurant directement les gaz dissous a été testée et a conclu à une erreur relative moindre d’environ 10 %. La mesure des gaz dissous par une généralisation de l’utilisation de sondes permettant une mesure in-situ en phase aqueuse est préconisée dans la cadre d’une approche environnementale.