RAPPORT D’ÉTUDE 16/07/2012 INERIS-DRS-10-113719-13407B GEODERIS-E2010/215DEbis -10NPC2221 Zone 2 du bassin houiller du Nord Pas-de-Calais Etude des aléas miniers de type mouvements de terrain Communes d’Allouagne, Ames, Amettes, Annezin, Auchel, Auchy-au-Bois, Aumerval, Barlin, Béthune, Beugin, Beuvry, Bouvigny-Boyeffles, Bruay-la-Buissière, Burbure, Calonne- Ricouart, Camblain-Châtelain, Cauchy-à-la-Tour, Choques, Divion, Drouvin-le-Marais, Enquin-les-Mines, Estrée- Blanche, Febvin-Palfart, Ferfay, Flechin, Floringhem, Fontaine-lès-Hermans, Fouquereuil, Fouquières-lès- Béthune, Fresnicourt-le-Dolmen, Gosnay, Haillicourt, Hersin-Coupigny, Hesdigneul-lès-Béthune, Houchin, Houdain, Labeuvrière, Labourse, Lapugnoy, Lespesses, Lières, Ligny-lès-Aire, Lillers, Lozinghem, Maisnil-lès-Ruitz, Marles-les-Mines, Mazingarbe, Nedon, Nedonchel, Nœux- les-Mines, Oblinghem, Ourton, Rebreuve-Ranchicourt, Rely, Ruitz, Sailly-Labourse, Sains-en-Gohelle, Saint-Hilaire- Cottes, Vaudricourt, Vendin-lès-Béthune, Verquigneul, Verquin, Westrehem Zone 2 du bassin houiller du Nord Pas-de-Calais Etude des aléas miniers de type mouvements de terrain Communes d’Allouagne, Ames, Amettes, Annezin, Auchel, Auchy-au-Bois, Aumerval, Barlin, Béthune, Beugin, Beuvry, Bouvigny-Boyeffles, Bruay-la- Buissière, Burbure, Calonne-Ricouart, Camblain-Châtelain, Cauchy-à-la- Tour, Choques, Divion, Drouvin-le-Marais, Enquin-les-Mines, Estrée- Blanche, Febvin-Palfart, Ferfay, Flechin, Floringhem, Fontaine-lès-Hermans, Fouquereuil, Fouquières-lès-Béthune, Fresnicourt-le-Dolmen, Gosnay, Haillicourt, Hersin-Coupigny, Hesdigneul-lès-Béthune, Houchin, Houdain, Labeuvrière, Labourse, Lapugnoy, Lespesses, Lières, Ligny-lès-Aire, Lillers, Lozinghem, Maisnil-lès-Ruitz, Marles-les-Mines, Mazingarbe, Nedon, Nedonchel, Nœux-les-Mines, Oblinghem, Ourton, Rebreuve-Ranchicourt, Rely, Ruitz, Sailly-Labourse, Sains-en-Gohelle, Saint-Hilaire-Cottes, Vaudricourt, Vendin-lès-Béthune, Verquigneul, Verquin, Westrehem INERIS – GEODERIS INERIS-DRS-10-113719-13407B GEODERIS-E2010/215DEbis -10NPC2221 annule et remplace INERIS-DRS-10-113719-13407A / GEODERIS-E2010/215DE – 10NPC2221 Personnes ayant participé à l’étude : Gaël GOUILLON et Marie-Pierre HANESSE, techniciens supérieurs à l’unité Risques Géotechniques liés à l’Exploitation du sous-sol (INERIS). Bernard BERTRAND, Hervé BOULLEE, Christian MARION et Mikael PIETRAS, techniciens supérieurs à GEODERIS. INERIS-DRS-10-113719-13407B / GEODERIS-E2010/215DEbis-10NPC2221 Page 1 sur 52 TABLE DES MATIÈRES 1. OBJET ET CONTEXTE .................................................................................... 5 2. CARACTERISTIQUES DE LA ZONE 2 ET ALEAS RETENUS ....................... 9 2.1 Localisation ................................................................................................... 9 2.2 Géologie ........................................................................................................ 9 2.3 Hydrogéologie ............................................................................................. 11 2.4 Travaux miniers ........................................................................................... 13 2.4.1 Travaux souterrains ................................................................................. 13 2.4.2 Ouvrages débouchant au jour ................................................................. 15 2.4.3 Galeries de service .................................................................................. 16 2.4.4 Aqueducs ................................................................................................. 17 2.4.5 Dynamitières et mines-image .................................................................. 18 2.4.6 Terrils ....................................................................................................... 20 2.4.7 Bassins à schlamms ................................................................................ 20 2.4.8 Désordres en surface .............................................................................. 20 2.5 Aléas de type mouvements de terrain et gaz de mine retenus sur la zone 221 3. EVALUATION ET CARTOGRAPHIE DE L’ALEA EFFONDREMENT LOCALISE ...................................................................................................... 23 3.1 Evaluation de l’aléa effondrement localisé par rupture d’une tête de puits.. 23 3.1.1 Prédisposition au vide en tête de colonne de l’ouvrage ........................... 24 3.1.2 Prédisposition à l’effondrement localisé en tête d’ouvrage ...................... 25 3.1.3 Intensité de l’aléa ..................................................................................... 26 3.1.4 Niveau de l’aléa ....................................................................................... 27 3.2 Evaluation de l’aléa effondrement localisé par éboulement d’une galerie de service ......................................................................................................... 28 3.2.1 Galeries de service traitées au béton ...................................................... 28 3.2.2 Galeries de service vides ......................................................................... 28 3.2.3 Galeries de service de traitement inconnu ............................................... 29 3.2.4 Galeries de service supposées ................................................................ 29 3.3 Evaluation de l’aléa effondrement localisé par éboulement d’un aqueduc .. 29 3.4 Evaluation de l’aléa effondrement localisé par éboulement d’une dynamitière ou mine-image ......................................................................... 30 3.5 Cartographie de l’aléa effondrement localisé .............................................. 30 INERIS-DRS-10-113719-13407B / GEODERIS-E2010/215DEbis-10NPC2221 Page 3 sur 52 3.5.1 Cas des puits et avaleresses ................................................................... 31 3.5.2 Cas des galeries de service, aqueducs, dynamitières et mines-image.... 31 4. EVALUATION ET CARTOGRAPHIE DES ALEAS LIES A LA PRESENCE DE WEALDIEN ............................................................................................... 33 4.1 Prédisposition .............................................................................................. 33 4.2 Intensité ....................................................................................................... 34 4.2.1 Affaissement ............................................................................................ 34 4.2.2 Effondrement localisé .............................................................................. 34 4.3 Synthèse ..................................................................................................... 35 4.4 Cartographie des aléas liés à la présence de Wealdien.............................. 35 4.4.1 Affaissement ............................................................................................ 35 4.4.2 Effondrement localisé .............................................................................. 35 5. EVALUATION ET CARTOGRAPHIE DE L’ALEA TASSEMENT .................. 37 5.1 Evaluation de l’aléa tassement associé aux galeries de service effondrées ou remblayées ............................................................................................. 37 5.2 Evaluation de l’aléa tassement associé aux terrils ...................................... 37 5.3 Evaluation de l’aléa tassement associé aux bassins à schlamms ............... 38 5.4 Cartographie de l’aléa tassement ................................................................ 39 6. EVALUATION ET CARTOGRAPHIE DES ALEAS GLISSEMENTS DE TERRAIN ........................................................................................................ 40 6.1 Evaluation de l’aléa glissement superficiel lié aux ouvrages de dépôt (terrils et bassins à schlamms) ............................................................................... 40 6.2 Evaluation de l’aléa glissement profond lié aux ouvrages de dépôt ............ 41 6.3 Cartographie des aléas de type glissements de terrain liés aux ouvrages de dépôt ........................................................................................................... 42 7. EVALUATION ET CARTOGRAPHIE DE L’ALEA ECHAUFFEMENT ........... 42 7.1 Evaluation de l’aléa échauffement .............................................................. 42 7.2 Cartographie de l’aléa échauffement........................................................... 43 8. CONCLUSION ................................................................................................ 44 9. BIBLIOGRAPHIE ........................................................................................... 47 10. LISTE DES ANNEXES ................................................................................... 51 11. LISTE DES CARTES ...................................................................................... 52 INERIS-DRS-10-113719-13407B / GEODERIS-E2010/215DEbis-10NPC2221 Page 4 sur 52 1. OBJET ET CONTEXTE A la demande de la DREAL Nord Pas-de-Calais, par l’intermédiaire du Pôle Après-mine Est et conformément au programme technique de GEODERIS, l’étude des aléas miniers sur la zone 2 du bassin houiller du Nord Pas-de-Calais, c'est-à- dire la fosse de Lebreton et les concessions de d’Auchy-au-Bois, Beugin, Bruay, Cauchy-à-la-Tour, Camblain-Chatelain, Ferfay, Fléchinelle, Fresnicourt, Grenay, Gouy-Servins1, Marles, Noeux, Vendin-les-Béthune a été menée en 2010 (Figure 1). Soixante-trois communes