Etat des lieux à l’international de la problématique des échauffements de terrils

Tout empilement conséquent de matériaux poreux et combustibles, peut conduire à leur autoéchauffement, du fait du déclenchement spontané de certains processus exothermiques. Dans le cas des résidus houillers ou terrils (matériaux résultant de l’exploitation des anciennes mines de charbon considérés comme stériles à l’époque des travaux), il s’agit de l’oxydation du charbon et/ou de la pyrite au contact de l’air, et de l’hydratation du charbon. La température atteinte résulte d’un équilibre entre la chaleur produite en interne et celle perdue à l’interface terril-atmosphère. Si la chaleur s'accumule, la température va augmenter et, en cas d’emballement, les résidus houillers peuvent entrer en autocombustion, ce qui se manifeste en surface par des dégagements de gaz, de fumées et/ou de flammes. A ces mécanismes internes, s’ajoutent des facteurs externes susceptibles d’enclencher directement le processus de combustion, comme les incendies (naturels ou accidentels), la foudre, les courts-circuits, etc.
Plus en détails, l’intensité de l’autoéchauffement dépend principalement du flux d’air entrant qui peut favoriser les phénomènes d’oxydation, mais aussi de refroidissement du terril. Certains facteurs aggravants peuvent être identifiés, tantôt de nature interne (granulométrie des résidus, teneur en eau, teneur en soufre), de nature externe (hauteur et forme du terril, compaction des matériaux, âge du terril), ou bien encore climatologiques (précipitations, humidité de l’air, vent, température ambiante). Ces différents facteurs sont abordés par de nombreuses publications, mais il ne semble pas encore y avoir consensus sur leur priorisation dans le déclenchement et la propagation du processus d’autoéchauffement d’un terril houiller.
Il existe plusieurs dizaines de milliers de terrils houillers dans le monde, dont quelques milliers sont ou ont été en autoéchauffement. Cela a probablement été le cas de la plupart des anciens terrils, du fait de la granulométrie grossière des résidus qui les constituent, alors que seuls quelques pourcents des terrils modernes sont en combustion visible. L’état des lieux des situations d’autoéchauffement et de combustion a révélé que les principaux évènements redoutés sont la brûlure des personnes, l’instabilité du terril, son explosion, la pollution de l’air (ou les nuisances olfactives) et la pollution des sols ou des eaux alentour par le relargage de composés (éco)toxiques.