Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Pierre ROSSI : Docteur en géologie Responsable géotechnique de l'unité « Grands Travaux de Terrassement (Razel) »
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Ludovic GAVOIS : Directeur du service géotechnique (GTM Terrassement)
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Guy RAOUL : Ingénieur de l'École spéciale des travaux publics - Ancien directeur de GTM Construction, coordinateur de ce dossier -
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les schistes houillers proviennent des résidus de l'extraction du charbon.
L'extraction du charbon s'est arrêtée progressivement en France jusqu'à la fermeture de la quasi-totalité des sites miniers à la fin des années 1990. De très nombreux et importants terrils de stockage des schistes constitués durant l'exploitation des mines subsistent depuis plusieurs décennies. Les terrils sont caractéristiques des paysages des régions minières et font partie de leur patrimoine.
Dans le présent article, nous nous intéressons à l'exploitation et à la valorisation des ressources en matériaux que représentent les schistes houillers contenus dans les terrils. Les services publics nationaux et régionaux concernés encouragent l'utilisation de ces stocks, car elle participe à la résolution simultanée de plusieurs enjeux forts :
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un enjeu économique régional ou local : l'emploi pertinent de ces sous-produits dans le BTP ;
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un enjeu environnemental : les aménagements des terrils, qui réclament des dispositions conséquentes – de mise en sécurité, de protection contre l'érosion, paysagères... – sont facilités en cours et fin d'exploitation ;
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une contribution notable au développement durable, notamment par la diminution des recours à des carrières éloignées et des transports induits.
Les terrils qui représentaient près de 1 milliard de tonnes de schistes houillers ont été exploités pour un quart environ.
Les techniques d'utilisation des schistes houillers sont toujours d'actualité mais en déclin, notamment en raison de la diminution des sous-produits de meilleure qualité.
Suivant leurs caractéristiques, les matériaux sont employés en confection :
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de remblais dont des remblais insensibles à l'eau ;
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de couches de forme ou d'assises de chaussées, le plus souvent dans les domaines routiers et autoroutiers ;
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de plates-formes logistiques et VRD (voirie, réseaux et divers) ;
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parfois dans le domaine ferroviaire dont les LGV (lignes à grande vitesse).
Les bassins houillers concernent essentiellement trois régions :
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le Nord-Pas-de-Calais ;
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la Lorraine ;
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le Centre et le Midi.
Le BHNPDC (bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais) est le plus important. Cette région est pauvre en ressources de matériaux rocheux. Les schistes houillers ont été utilisés de façon intensive pour la construction de remblais et de couches de forme du réseau autoroutier et routier de la région Nord-Pas-de-Calais. Plusieurs dizaines de millions de tonnes ont été utilisés à ces fins.
Le développement attendu dans le Nord-Pas-de-Calais réside essentiellement dans la valorisation des schistes noirs tout venant, par criblage, concassage ou traitement aux liants hydrauliques routiers, afin de les utiliser pour la constitution de couches de forme de chaussées.
L'utilisation des schistes houillers s'appuie sur les classifications et les recommandations du guide GTR « Réalisation des remblais et des couches de forme ».
Les recommandations du guide GTR sont complétées par des précisions données dans les guides régionaux notamment celui du Nord-Pas-de-Calais (PREDIS).
Le lecteur se reportera utilement à l'article [C 5 361], portant sur ces recommandations.
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2. Nature et caractéristiques physico-chimiques
Nos références sont issues du guide PREDIS et d'une documentation du LCPC.
2.1 Nature des schistes
Les schistes peuvent présenter une diversité notable pour ce qui concerne leur composition, suivant la situation géographique et les bassins d'exploitation.
Pour celui des houillères du bassin Nord-Pas-de-Calais :
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20 à 50 % de grès ;
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50 à 80 % de schistes provenant d'argiles métamorphisées ;
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0 à 20 % d'éléments plus ou moins charbonneux.
Les terrils encore riches en combustibles ont été lavés afin de les extraire et de les diriger vers des centrales thermoélectriques.
-
Constituants des schistes noirs et oranges :
![]()
-
Constituants des schistes rouges et violets :
![]()
2.2 Composition chimique des schistes
Pour le bassin Nord-Pas-de-Calais, elle s'inscrit dans les plages indiquées dans le tableau 2.
Le taux de cendres, tel qu'il est défini dans la norme NF M 03-003 d'octobre 1994, représente le pourcentage de matériau restant après une combustion à 815 oC. La différence par rapport au poids initial est appelée « perte au feu ». Sa valeur ne doit pas être considérée comme représentative du taux de charbon (carbone minéral) résiduel dans le schiste houiller.
Pour une plus juste appréciation du charbon résiduel, il serait nécessaire de procéder en deux étapes :
-
1. détermination des matières organiques, eau de constitution... selon NF U 44-160 (température d'incinération de 480 oC) ;
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2. détermination de la teneur en cendres selon NF M 03-003.
La différence entre ces deux mesures serait plus proche du taux de charbon résiduel.
un...
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BIBLIOGRAPHIE
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Articles techniques
Documentations LCPC :
Laboratoire régional des ponts et chaussées de Lille : Comité de gestion de la taxe parafiscale - Détermination des limites d'utilisation des schistes rouges provenant des terrils des houillères. - Sept. 1978.
Laboratoires des ponts et chaussées - Valorisation et élimination des déchets et sous-produits industriels et urbains. - Journées et bilan de l'action de recherche no 36, LR Le Bourget, 4 et 5 mai 1983.
* - Laboratoire régional des ponts et chaussées de Nancy.
LAURIER (P.) - GIRARDOT (R.) - Les matériaux de substitution utilisables en génie civil. - IREX – no 21, mai 1994.
SURSCHISTE (Sté) - Schistes et cendres. - Publicité.
MIERSMAN (F.) - Schistes, co-produits de l'industrie charbonnière. - Article non daté.
OCDE - Recherche en matière de routes et de transports routiers – Stratégie de recyclage dans les travaux routiers. - http://www.ocde.org (1997).
Revues, rapports et fiches des sociétés d'exploitation
* - Solodet (Freyming-Merlebach).
* - STTP Société de transports et de travaux publics (La Grand' Combe).
* - Surchiste (Lens).
* - Terrils SA : Société filiale de « Charbonnages de France » dont le siège social est situé à Lens.
Guides
GTR :...
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