Gestion des risques post-miniers : le «Scanning» pour un inventaire des risques miniers Mouvements de terrain

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1 International Symposium on Innovation and Technology in The Phosphate Industry - SYMPHOS May 6-10, 2013 Agadir Gestion des risques post-miniers : le «Scanning» pour un inventaire des risques miniers Mouvements de terrain Frederic POULARD Christian FRANCK

2 Plan de la présentation Pourquoi un Inventaire des Risques miniers (IRM)? Les demandes, les attentes, l actualité Qui mobiliser pour cette tâche? Les différents acteurs Comment «hiérarchiser les risques miniers»? Les outils et les méthodes de Scanning Conclusions - Quels enseignements et perspectives?

3 Pourquoi un Inventaire des Risques miniers? Révolution Industrielle Activité minière en France XI ème -XII ème XVII ème- XVIII ème Future Age d or de l exploitation minière Après-mine De la responsabilité de l Etat qui a légiféré en introduisant les PPRM (Plans de Prévention des risques miniers) : Article 95 du code minier (introduisant loi n du 30 mars 1999) Décret n du 16 juin 2000 Mais...

4 France métropolitaine 4800 titres miniers (soit 5500 sites miniers) Par où commencer?

5 Scanning Pourquoi un Inventaire des Risques miniers? Elaboration des PPRM : lent (et coûteux) Rythme des projets d aménagements urbains : rapide ->Nécessité de : Éviter les dérives urbanistiques (projets urbains soumis à aléa) Tendre vers une gestion durable de l urbanisme Objectifs de l Inventaire des Risques miniers : 1) Passer en revue l ensemble des titres miniers dans un délai court (3 ans) 2) Identifier, sélectionner et classer les sites par rapport aux risques mouvement de terrain (aléas et enjeux) 3) Localiser et évaluer «rapidement» les aléas pour les sites jugés les plus «sensibles» 4) Recommander / aider les décisions quant à la pertinence, au choix et à la programmation dans le temps des PPRM

6 Les acteurs du Scanning de l IRM «Donneur d ordre» : À l époque (2005) : Ministère de l'économie et des Finances et de l Industrie et la Direction de l'action Régionale, de la Qualité et de la Sécurité Industrielle Aujourd hui (2013) : Ministère de l'écologie, du Développement durable et de l'énergie et la Direction Générale de la Prévention des Risques «Prestataires» : GEODERIS (expert minier de l Etat) principalement et dans un second temps : INERIS (environ 8 personnes : 4 ingé, 4 tech) BRGM Autres : partenaires, fournisseurs de données : DREAL et GEODERIS «régionalisés» Services des Archives Départementales et Nationales Services communaux (archives, urbanisme ) Exploitants miniers BRGM Montant k TTC sur 3 ans

7 La problématique du classement du Scanning (1/2) Classement global relatif risques mouvements de terrain potentiels Scan25 IGN Outils? Méthodologie? Base de données «SIG» après-mine (GEODERIS) a sites : sites sans risque mouvements de terrain b sites : sites à risques mouvements de terrain mais non prioritaires Données minières disponibles c sites : sites à risques mouvements de terrain prioritaires (soumis à études complémentaires)

8 La problématique du classement du Scanning (2/2) L évaluation des risques miniers relatifs aux mouvements de terrain mobilise de compétences variées : une «dizaine» de types de données sont habituellement nécessaires Le savoir-faire et les REx «français» : + Guide PPRM ( Gestion des risques miniers en Lorraine La taille du panel à hiérarchiser : 5500 éléments à classer + Naturellement : choix de Méthodes de classification multicritères de type ELECTRE

9 Construction de l outil de classification multicritères 1. Définition et identifications de critères spécifiques et non redondants : «C i» 2. Codage de critères : définition de classes qualitative pour chaque critère 3. Ordonnancement et pondérations de critères : «i est le poids du critère C i relativement au critère C k de poids k» 4. Agrégation des critères : i i x C i associant à chaque site minier un note relative à son niveau de risque, permettant de comparer les sites 2 à 2 sur l ensemble de critères 5. Tests et validations Aide et appui d un comité d experts (BRGM, INERIS, Ecole des Mines de Paris, GEODERIS, Administration) 6. Ajustements nécessaires

10 Famille 1 de critères Définition des critères Décomposition "usuelle" du risque mouvements de terrain : Risque Mouvement de terrain Aléa (mouvement de terrain) Définit sur la base de : La prédisposition d un site à voir apparaitre un mouvement de terrain donné L intensité probable du mouvement de terrain redouté Enjeux et extension Définit sur la base : Des enjeux actuels Des potentialité de développements urbains futurs Famille 2 de critères

11 Définition des critères d aléa Phénomène spécifique (exclu de la hiérarchisation) Effondrement généralisé Aléa Mouvement de terrain Effondrement localisé Affaissement minier Facteurs géologiques Facteurs d exploitation minière Résistance mécanique du minerai Nature du recouvrement Type de Gisement Méthode d'exploitation Profondeur maximale des travaux Pendage de l'exploitation Présence de puits ou de galleries Désordres connus Déformation : ouverture / Hmin Résistance mécanique du minerai Nature du recouvrement Type de Gisement Méthode d'exploitation Pendage de l'exploitation Présence de puits ou de galleries Désordres connus Hmin / ouverture

12 Définition des critères d enjeux Enjeux et extension Enjeux de surface Extension minière Nature des enjeux Supercifie des travaux miniers Superficie des enjeux Production minière Type de documents (à l'origine du tracé des enveloppes de travaux)

13 Définition des critères (suite) Approche qualitative, par des classes, préférée à une approche quantitative : -> quantitatif : bloquant pour les sites mal renseignés -> qualitatif : comparer le plus de sites possibles (en «autorisant» des extrapolation pour les sites les moins bien renseignés) Ex. Critère «Profondeur» codé en 4 classes homogènes en terme d aléa mouvements de terrain : (0-50 m), ( m), ( m) et >200 m «Méthode d exploitation» en 3 classes : VIDE (chambres et piliers ou chambres vides), GISO (galeries isolées) et TRF (travaux remblayés ou foudroyés) «Nature des enjeux» en 7 classes homogènes en terme de risques : EXCEP (constructions exceptionnelles : hôpitaux, écoles, ICPE), HU (centres urbains et villages), ZP (zones pavillonnaires), ZEU (projet d urbanisme ou infrastructure officiel), HI (habitats isolés), A (autoroutes), RD (route départementale)

14 Renseignement des critères (Fiches)

15 Pondération des critères Pondérations des critères «relative» : i et k «Dans la justification des phénomènes (effondrements localisés et affaissements miniers) quels sont les critères prépondérants et combien de fois le sont ils relativement aux autres» Comité d experts a rencontré des difficultés pour cet exercice (comparaison de critères conceptuellement compliquée) -> Finalement 3 scénarios de pondération ont été retenus scenario 1: critères d aléa minier aussi important que critères d enjeux scenario 2: critères d enjeux deux fois plus important que critères d aléa minier scenario 3: critères d aléa minier deux fois plus important que critères d enjeux

16 Aléa minier (affaissements miniers) Aléa minier (effondrements localisés) Enjeux et extension Pondération des critères Critères C i Poids Poids Poids scenario 1 scenario 2 scenario 3 Origine des documents ayant servi de base à la délimitation des travaux Superficie des travaux Production Caractérisation des enjeux Superficie des enjeux Résistance du minerai Typologie du gisement Méthode d exploitation Profondeur maximale exploitée H min /ouverture Pendage de l exploitation Nature des terrains encaissants Nombre de puits et galeries Désordres connus Résistance du minerai Typologie du gisement Méthode d exploitation Pendage de l exploitation Nature des terrains encaissants Nombre de puits et galeries Désordres connus Déformation : ouverture/h min

17 Agrégation / classification / aide à la décision Agrégation : Calcul de notes pour chaque site du panel traduisant le niveau de risque : i i x C i (site) (plus la note est forte plus le niveau de risque est élevé) Classification(s) : Comparaisons des sites 2 à 2 par comparaisons des notes i i x C i (site1) et k k x C k (site2) classements globaux (1par scénarios), du «plus risqué au moins risqué» du rang n au rang n+1 Aide à la décision : Classements proposés aux décideurs : choix final des sites à investiguer = sites jugés les plus «sensibles»

18 Niveaux retenus comme sensibles NUM_SITE Rang relatif au risque (scenario 1) NUM_SITE Rang relatif au risque (scenario 2) NUM_SITE Rang relatif au risque (scenario 3) NUM_SITE Rang relatif au risque (scenario 1) NUM_SITE Rang relatif au risque (scenario 2) NUM_SITE Rang relatif au risque (scenario 3) Agrégation / classification / aide à la décision Effondrement localisé Affaissement minier "49_053" 1 "49_053" 1 "49_053" 1 "49_053" 1 "49_053" 1 "49_053" 1 "44_031" 2 "44_031" 2 "49_042" 2 "53_012" 2 "44_031" 2 "53_012" 2 "49_042" 2 "49_058" 2 "72_025" 2 "72_020" 2 "49_058" 2 "72_025" 2 "72_025" 2 "49_042" 3 "53_004" 3 "49_058" 3 "72_025" 3 "44_031" 3 "49_058" 3 "53_004" 3 "53_012" 3 "72_025" 3 "53_012" 4 "53_007" 3 "53_012" 3 "53_012" 3 "44_020" 4 "44_026" 4 "44_026" 5 "44_026" 4 "44_020" 4 "72_025" 3 "49_058" 4 "44_031" 4 "49_042" 5 "49_042" 4 "53_004" 4 "49_066" 4 "72_020" 4 "49_042" 4 "49_066" 6 "49_066" 4 "72_020" 4 "44_020" 5 "49_041" 5 "49_066" 4 "44_010" 7 "49_058" 5 "49_041" 5 "72_020" 5 "44_024" 6 "53_007" 5 "49_067" 7 "49_067" 5 "49_066" 5 "49_041" 6 "44_031" 6 "53_016" 5 "72_020" 7 "72_020" 5 "44_026" 6 "49_067" 6 "49_066" 6 "49_067" 6 "49_046" 8 "53_006" 6 "49_067" 6 "53_006" 6 "49_067" 6 "53_006" 6 "53_007" 8 "53_016" 6 "53_001" 6 "44_008" 7 "44_026" 7 "85_007" 6 "53_006" 9 "53_001" 7 "53_006" 6 "44_026" 7 "53_001" 7 "44_010" 7 "49_041" 10 "72_023" 7 + risqué - risqué

19 Tests, validation et ajustements Les outils et méthodes de classement ont été appliqués sur un échantillon minier «bien renseigné et bien connu», celui de la région PACA (Sud de la France) - 2 objectifs : Comparer les résultats de classification ELECTRE avec la sélection «a priori» des sites sensibles faite par l Administration et des Experts miniers Etudier le classement ELECTRE des sites PACA où des études de type PPRM ont été initiées RESULTSATS (1/2): Tous les sites miniers proposés par l outil multicritères comme les plus sensibles ont été justifiés (de même pour les sites les moins sensibles) Les 11 rangs des sites les plus sensibles proposés par l outil multicritères contiennent tous les sites retenus comme sensibles a priori et les sites dits PPRM* -> adéquation de l outil Des sites non retenus a priori sont apparus, à juste titre, dans les premiers rangs -> complémentarité de l outil *sauf 1 (explication logique car faibles valeur pour critère Nature et Surface d enjeux)

20 Tests, validation et ajustements : sites PPRM en PACA RISQUE EFFONDREMENTS LOCALISES NUM_SITE Rang avec sites PPRM (scenario 1) Rang normés (base 100) "Gardanne Est" 1 3 "13_256" 2 6 "La Tour" 2 6 "13_232" 3 10 "84_039" 3 10 "13_013" 4 13 "83_065" 4 13 "Camoins" 4 13 "13_016" 5 16 "Cogolin" 5 16 "83_040" 6 19 "13_236" 7 23 "06_026" 8 26 "83_076" 9 29 "06_029" "Bois d'asson" "06_025" "83_041" "83_054" "13_024" "83_045" Sites PPRM en PACA RISQUE AFFAISSEMENTS NUM_SITE Rang avec Rang normés sites PPRM (base 100) (scenario 1) "Gardanne Est" 1 4 "84_039" 2 7 "13_256" 3 11 "13_232" 4 15 "Camoins" 5 19 "Gardanne Ouest" 6 22 "La Tour" 6 22 "13_013" 7 26 "83_040" 8 30 "Bois d'asson" 8 30 "13_236" 9 33 "06_026" 9 33 "13_016" "06_029" "83_041" "83_054" "06_028" "83_045" "83_065" "13_022" "13_014" car site quasiment sans enjeux (bien que concerné par une procédure de type PPRM)

21 RESULTS (2/2) : Tests, validation et ajustements Le critère de profondeur minimale Permet d isoler les exploitations les plus profondes parmi les moins sensibles vis-à-vis de l effondrement localisés : point > 0 Ne discrimine pas suffisamment les exploitations les moins profondes (trop de sites présentant la pire valeur sur ce critère) : point < 0 -> création du critère combiné «ouverture/h min» plus discriminant Le critère Superficie des enjeux semblait «guider et contrôler» les classements : point < 0 -> analyses de sensibilité (variation de poids du critère), poids 13, 17, 21 et 25 Le critère Profondeur Maximale semblait ne pas «jouer» sur les classements : point < 0 -> analyses de sensibilité (variation de poids du critère), poids 6, 8, 11,13 et 15

22 Tests, validation et ajustements : sensibilité «Superficie des enjeux» Poids 13 rangs "13_256" 1 "84_039" 1 "13_232" 2 "13_013" 2 "13_236" 3 "83_065" 3 "13_016" 4 "83_076" 5 "06_026" 6 "83_040" 6 "06_028" 7 "83_041" 8 "06_025" 8 "83_045" 9 "13_229" 9 "06_029" 10 "83_049" 10 "83_050" 10 "83_054" 11 "13_024" 11 "13_022" 11 "83_012" 11 "13_014" 12 "05_014" 12 Poids 17 rangs "13_256" 1 "84_039" 1 "13_232" 2 "13_013" 3 "13_236" 3 "83_065" 4 "83_040" 4 "13_016" 5 "83_076" 6 "06_026" 7 "06_025" 8 "06_029" 8 "06_028" 9 "83_041" 9 "83_054" 9 "83_045" 10 "13_229" 10 "13_024" 11 "13_022" 11 "83_049" 12 "83_050" 12 "83_012" 12 "13_014" 12 Ordre Global : Variation poids MAIS relative stabilité Poids 21 rangs "13_256" 1 "84_039" 1 "13_232" 2 "13_013" 3 "13_236" 3 "83_065" 4 "13_016" 4 "83_040" 5 "83_076" 5 "06_026" 5 "06_025" 6 "06_029" 6 "83_041" 6 "06_028" 7 "83_054" 7 "83_045" 7 "13_024" 8 "13_229" 9 "13_022" 9 "83_012" 9 "83_049" 10 "83_050" 10 "13_014" 10 "05_014" 11 "84_037" 11 "06_019" 11 "83_056" 12 "13_264" 12 Poids 25 rangs "13_256" 1 "84_039" 1 "13_232" 2 "13_236" 3 "83_065" 3 "13_016" 3 "13_013" 4 "06_026" 4 "83_040" 5 "83_076" 5 "06_029" 6 "83_041" 6 "06_025" 7 "83_054" 7 "83_045" 8 "13_024" 8 "06_028" 9 "13_229" 10 "13_022" 10 "83_012" 10 "83_049" 11 "83_050" 11 "13_014" 11 "83_032" 12 "05_014" 12 "83_056" 12 + risqué - risqué

23 "13_256" "84_039" "13_232" "13_236" "83_065" "13_016" "13_013" "06_026" "83_040" "83_076" "06_029" "83_041" "06_025" "83_054" "83_045" "13_024" "06_028" "13_229" "13_022" "83_012" "83_049" "83_050" "13_014" "83_032" "05_014" "83_056" Rangs normés 60 Tests, validation et ajustements : sensibilité «Superficie des enjeux» Ordre relatif : Variation poids MAIS relative stabilité des classements de chaque site ou variation logique, sauf un site Rangs Poids C_SURF_ENJ : 13?? Rangs Poids C_SURF_ENJ : 17 Sites retenus Rangs Poids C_SURF_ENJ : 21 Rangs Poids C_SURF_ENJ 25 car site avec la nature la plus vulnérable d enjeux et la superficie d enjeux la plus faible

24 Bilans, enseignements et perspectives Cohérence des résultats des tests de hiérarchisation vis-à-vis des connaissances des experts et de l Administration Tests de sensibilité et de robustesse concluants, qui ont achevé la validation de la méthode et de l outil de hiérarchisation multicritères définis Outil et méthode de hiérarchisation multicritères parfaitement adaptés aux objectifs de l Inventaire des Risques miniers : Fourniture d un classement global de tous les sites miniers français vis-àvis du risque de mouvements de terrains Aide à la sélection des sites les plus sensibles / urgents (soumis à une étude complémentaire) Définition transparente et robuste du cadre de la gestion actuelle des risques miniers (planification des PPRM): Méthode de management des risques en rupture avec les «traditionnels» avis d experts miniers Mise en œuvre «rapide» (3 ans) et sur un vaste échantillon de 5500 titres et sites miniers

25 Bilans, enseignements et perspectives 2006 : travaux méthodologiques Élaboration d une référence méthodologique Opération Pilote en PACA et validation méthodologique 2006 à 2008 : examen de {titres et sites miniers français} par grande régions minières : Renseignement de 5500 fiches de sites miniers Classements des 4670 sites (800 sites exclus car déjà étudiés) Etudes complémentaires des 307 sites les plus sensibles (sites c) 2008 à aujourd hui : Réalisation d une cinquantaine d études détaillées des aléas sur différents bassins et sites miniers français Prescription d une dizaine de PPRM sur l ensemble du territoire national Grâce aux orientations de l IRM fondées sur les classements de hiérarchisation multicritères Inspiration pour d autres inventaires de risques : impacts environnementaux, sites de déchets miniers (DDIE)

26 International Symposium on Innovation and Technology in The Phosphate Industry - SYMPHOS Gestion des risques post-miniers : le «Scanning» pour un inventaire des risques miniers Mouvements de terrain Frederic POULARD Christian FRANCK

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