Letteratura scientifica selezionata sul tema "Mine abandonnée et ennoyée"

Résumé Des échantillons d’eau et de matière en suspension ont été prélevés le long de l’oued Moulouya et dans des lacs de carrière au niveau de l’ancien centre minier de Zeïda (Haute Moulouya, Maroc) en vue d’en évaluer la salubrité. Il est en effet important d’établir le degré et les causes éventuelles de dégradation de la qualité de ces eaux, compte tenu de leur usage à des fins tant domestiques qu’agricoles. Des résidus de traitement ont également été échantillonnés dans les haldes abandonnées. L’analyse des distributions et des variations spatio-temporelles des concentrations de Pb et As a permis de mettre en évidence que le centre minier a véritablement un impact sur la qualité des eaux de surface environnantes, malgré le caractère neutre à alcalin du drainage. Aucune ne rejoint les critères de l’Organisation mondiale de la santé en matière de Pb et As dans l’eau potable (10 µg/L), mais près de la moitié souscrit aux normes marocaines (50 µg/L). L’importance de la dégradation varie selon la saison et la localité, et le contraste entre sites a priori non dégradés et sites dégradés n’est pas toujours très prononcé. On observe même des variations à l’inverse des tendances attendues. Les résultats peuvent cependant être réconciliés en tenant compte de l’importance du transport particulaire par rapport au transport dissous au moment et au lieu de l’échantillonnage. Il appert que les minéralisations et les résidus miniers restés sur place peuvent constituer la principale source de pollution des eaux de surface de la région de Zeïda.

Les rejets miniers sulfurés de la mine de Kettara (région de Marrakech) sont entreposés sur un socle schisteux très fracturé sur une superficie d’environ 16 hectares. Dans ce site, plus de 3 millions de tonnes de résidus sont stockés sur le sol sans aucune contrariété de leurs impacts sur l’environnement. Les minéraux acidogènes composant ces rejets, sous l’action de l’eau et de l’oxygène, génèrent du Drainage Minier Acide (DMA). Ce phénomène entraîne une acidité du milieu qui provoque la destruction de la flore et de la faune ainsi que la contamination des eaux souterraines. Ces rejets solides à fortes concentrations en métaux (As, Pb, Fe, Cu…), produisent des lixiviats très acides (pH ≤ 3) entrainant la solubilisation des sulfures et la libération des métaux toxiques qui polluent les ressources hydriques de la région. Afin d’atténuer le DMA à Kettara, un protocole d’amendement alcalin a été testé au laboratoire en utilisant les boues de pâte de sucrerie (Sludge Pulp of Sweets : SPS) et des argiles (Clays : Clys). Les matériaux choisis ont fait l’objet d’une caractérisation physico-chimique et minéralogique puis d’une série d’essais de lixiviation en mini-cellules d’altération. Ces essais ont montré que les pH des SPS et des Clys varient respectivement entre 6,1 et 8,5 et entre 6,7 et 9. Le potentiel neutralisant de ces matériaux, déterminé par la méthode Acid-Base Accounting, est de l’ordre de 878,5 Kg CaCO3/t pour les SPS et de 299 Kg CaCO3/t pour les Clys. Ces matériaux fins et alcalins ont donc un potentiel neutralisant assez élevé susceptible de réduire considérablement le DMA. Les SPS et des Clys, au vue de leur potentiel de neutralisation et leurs propriétés physico-chimiques, constitueraient d’excellents matériaux de base pour un amendement visant l’atténuation du DMA dans la mine abandonnée de Kettara.

La fermeture des mines et la gestion post-minière constituent aujourd’hui un défi majeur car les problèmes engendrés peuvent impacter grandement la sécurité publique. Lorsque les mines sont abandonnées, les systèmes de pompage des eaux souterraines sont généralement arrêtés et l’eau qui remplit progressivement les vides peut affecter la stabilité mécanique des structures souterraines. En général, les mécanismes de la sismicité observée dans les districts post-miniers inondés sont mal compris. Cette thèse porte sur l’étude de la sismicité enregistrée à la suite de l’ennoyage de l’ancien bassin houiller de Gardanne, en Provence, fermée en 2003, qui connaît des problèmes importants de sismicité post-minière. La distribution spatio-temporelle des événements sismiques suggère un lien avec les épisodes de précipitations intenses ainsi qu’avec le pompage actif. La connaissance de l’origine et des mécanismes de déclenchement de l’activité sismique est la clé pour l’évaluation des risques sismiques de l’ensemble du bassin de Gardanne. Les travaux de thèse ont porté sur des questions liées à l’identification précise de l’origine de la source sismique en évaluant deux hypothèses, à la détermination du mécanisme derrière la sismicité, et le lien entre la sismicité et le système hydrogéologique, et en améliorant la détection et la localisation de la microsismicité avec un réseau clairsemé. La nouvelle méthodologie de détection et de localisation développée adapte la méthode BTBB (Poiata) basée sur la forme d’onde complète en surmontant les défis du réseau de surveillance sismique clairsemé, et inclut une nouvelle approche d’élimination du bruit de l’ensemble des données continues ainsi qu’un système de classification basé sur la qualité de la localisation. Un comportement sismique sous forme de clusters a été mis en évidence par le nouveau catalogue sismique 2014-2017, qui a ensuite fait l’objet d’une analyse plus approfondie. L’ensemble des résultats sont en faveur de l’origine des sources sismiques sur la faille en dessous de la mine. Les caractéristiques spatio-temporelles des événements sismiques et les occurrences de multiplets/répéteurs ont fourni une image plus claire des structures géologiques actives et ont permis une interprétation préliminaire des mécanismes de déclenchement possible, basée sur la comparaison avec les données hydrologiques. Malgré la compréhension générale du mécanisme de la sismicité, la magnitude maximale des événements qui peuvent être déclenchés est actuellement difficile à quantifier et à prévoir en raison des limites des données disponibles. En tant que perspective et dans le but de mieux comprendre le risque sismique, des observations plus précises de la sismicité, des paramètres mécaniques et des changements de niveau d’eau dans la zone sismique active sont nécessaires pour améliorer la compréhension de ces facteurs et de leur interconnexion
The closure of mines and post-mining management nowadays present a major challenge as the problems that arise can greatly concern public security. When mines are abandoned, groundwater pumping systems are usually stopped and the water which progressively fills the remaining voids can affect the mechanical stability of underground structures. In general, mechanisms of observed seismicity in flooded, post-mining districts have been poorly understood. As a case study, this thesis focused on the abandoned, flooded coal mine in Gardanne, France, which has been experiencing significant post-mining seismicity problems. Seismic activity in Gardanne mine seems to originate from an interaction between rocks and fluids, as spatio-temporal distribution of events suggests the link with intense rainfall events as well as the active pumping. The knowledge on the origin and the triggering mechanisms of the seismic activity in Gréasque and Regagnas sector is the key for seismic hazard assessment of the entire Gardanne basin. Thesis work focused on questions concerning precise identification of seismic source origin evaluating two hypothesis, determination of the mechanism behind the seismicity, link between seismicity and the hydrogeological system, as well as improving of the detection and location of microseismicity with a sparse network. The new developed detection and location methodology adapts the full waveform-based method BTBB by Poiata by overcoming the challenges of the sparse seismic monitoring network, and includes a novel approach for noise removal from continuous dataset as well as location quality-based classification system. The seismicity clustering behaviour was indicated by the new seismic catalogue 2014-2017, which was further analysed more thoroughly. All results are in favour of the origin of the seismic sources on the fault below the mine. Spatial and temporal characteristics of observed seismic events and multiplet and repeater occurrences provided a clearer image of the active geological structures and allowed a preliminary interpretation of possible mechanisms affecting the initiation and driving of the repeating or after-shock like behavior of seismic events, based on comparison with available hydrological data. Despite the general understanding of the mechanism behind the seismicity, the maximum magnitude of the events that can be triggered is at this moment is difficult to quantify and predict due to limitations of available data. As a prospective, in order to better understand the seismic hazard, more accurate observations of the seismicity, mechanical parameters and water level changes in the seismically active zone are required to improve the understanding and the interconnection between these factors

Les rejets sulfurés de la mine abandonnée de Kettara, située à 30 km au Nord-Nord-Ouest de Marrakech (Maroc), sont directement entreposés sur un substratum schisto-gréseux fracturé. D’une superficie d’environ 16 ha, ils constituent une réelle source de pollution pour l’écosystème local en particulier à cause du Drainage Minier Acide (DMA) vers les eaux de surface et de la nappe phréatique. Les analyses physico-chimiques des eaux souterraines montrent qu’elles sont enrichies par les sulfates, le calcium et le magnésium. Le processus d’évaporation-dissolution est responsable sur les variations des concentrations en éléments majeurs au niveau des eaux souterraines. Le projet de réhabilitation du site minier de Kettara prévoit dans l’un de ses axes de minimiser l’effet DMA par neutralisation à l’aide de dépôts stériles riches en carbonates issus de l’extraction des phosphates de la mine de Youssoufia voisine. Ces derniers seront utilisés à la fois comme amendement des rejets miniers acides et comme couverture évapo-transpirante (barrière capillaire). Les levés géophysiques réalisés ont permis d’imager la structure interne du parc à rejets miniers et d’estimer leur volume (462 400 m3). Les résultats obtenus ont mis en évidence la présence, par endroits, de couloirs fracturés qui constituent des drains privilégiées pour le transfert du DMA vers les eaux souterraines. Le modèle hydrodynamique et de transport de DMA a été élaboré en se basant sur une approche inverse et sur la démarche du modèle équivalent continu (EC). Les résultats des simulations du transport du DMA en cas de réhabilitation du site, ont montré que la pollution diminue d’une façon significative et à long terme
The Kettara site (Morocco) is an abandoned pyrrhotite ore mine in a semi-arid environment. The site contains more than 3 million tons of mine waste that were deposited on the surface without concern for environmental consequences. Tailings were stockpiled in a pond, in a dyke, and in piles over an area of approximately 16 ha and have generated acid mine drainage (AMD) for more than 29 years. Investigation results show that the hydrochemistry of water samples is characterized by the relatively significant enrichment in Ca2+, Mg2+ and SO 42-. Seasonal variations in major ion concentrations were partly attributed to dissolution/precipitation processes. The rehabilitation scenario being investigated at the Kettara mine involves using fine alkaline phosphate waste (APW) as both an amendment and a ‘store and release’ (SR) covert. To facilitate the success of this rehabilitation project, it was important to determine the nature of the geological substrate of the tailings pond and the internal structure of the mine wastes, and to estimate the volume of tailings by determining the thickness of the tailings layer in the tailings pond. The surveys geophysics realized made it possible to image the internal structure of the park with mining rejections and to estimate their volume (462 400 m3). The results obtained show the presence of fractured zones that constitute privileged drains for the transfer of the DMA to groundwater. The simulations results of the transport of the AMD in the event of rehabilitation of the site, showed that pollution decreases in a significant and long-term way

Les rejets sulfurés de la mine abandonnée de Kettara, située à 30 km au Nord-Nord-Ouest de Marrakech (Maroc), sont directement entreposés sur un substratum schisto-gréseux fracturé. D’une superficie d’environ 16 ha, ils constituent une réelle source de pollution pour l’écosystème local en particulier à cause du Drainage Minier Acide (DMA) vers les eaux de surface et de la nappe phréatique. Les analyses physico-chimiques des eaux souterraines montrent qu’elles sont enrichies par les sulfates, le calcium et le magnésium. Le processus d’évaporation-dissolution est responsable sur les variations des concentrations en éléments majeurs au niveau des eaux souterraines. Le projet de réhabilitation du site minier de Kettara prévoit dans l’un de ses axes de minimiser l’effet DMA par neutralisation à l’aide de dépôts stériles riches en carbonates issus de l’extraction des phosphates de la mine de Youssoufia voisine. Ces derniers seront utilisés à la fois comme amendement des rejets miniers acides et comme couverture évapo-transpirante (barrière capillaire). Les levés géophysiques réalisés ont permis d’imager la structure interne du parc à rejets miniers et d’estimer leur volume (462 400 m3). Les résultats obtenus ont mis en évidence la présence, par endroits, de couloirs fracturés qui constituent des drains privilégiées pour le transfert du DMA vers les eaux souterraines. Le modèle hydrodynamique et de transport de DMA a été élaboré en se basant sur une approche inverse et sur la démarche du modèle équivalent continu (EC). Les résultats des simulations du transport du DMA en cas de réhabilitation du site, ont montré que la pollution diminue d’une façon significative et à long terme
The Kettara site (Morocco) is an abandoned pyrrhotite ore mine in a semi-arid environment. The site contains more than 3 million tons of mine waste that were deposited on the surface without concern for environmental consequences. Tailings were stockpiled in a pond, in a dyke, and in piles over an area of approximately 16 ha and have generated acid mine drainage (AMD) for more than 29 years. Investigation results show that the hydrochemistry of water samples is characterized by the relatively significant enrichment in Ca2+, Mg2+ and SO 42-. Seasonal variations in major ion concentrations were partly attributed to dissolution/precipitation processes. The rehabilitation scenario being investigated at the Kettara mine involves using fine alkaline phosphate waste (APW) as both an amendment and a ‘store and release’ (SR) covert. To facilitate the success of this rehabilitation project, it was important to determine the nature of the geological substrate of the tailings pond and the internal structure of the mine wastes, and to estimate the volume of tailings by determining the thickness of the tailings layer in the tailings pond. The surveys geophysics realized made it possible to image the internal structure of the park with mining rejections and to estimate their volume (462 400 m3). The results obtained show the presence of fractured zones that constitute privileged drains for the transfer of the DMA to groundwater. The simulations results of the transport of the AMD in the event of rehabilitation of the site, showed that pollution decreases in a significant and long-term way