Evaluation of gas emission from closed mines surface to atmosphere

International audienceThe closed mines are likely to release into atmosphere polluting or/and dangerous gases. The detection and hazard evaluation of those emissions are a complex problem. In order to quantify and qualify these gas emissions and check gas migrations special measuring methods are required. The research done at INERIS resulted in a reliable and appropriate methodology using a flux chamber. This methodology is intended for detecting, quantifying and qualifying gas discharges, but can also be applied to verify the effective-ness of the preventive means used for reducing emissions (sealing operations, gas drainage, etc.).The method has already been applied in an operational manner for diagnosis and appraisal on a number of sites (old mines, landfills, etc.). Although originally designed for measuring methane flows, it is fully useable in or transpos-able to any similar situation of gas flows emitted by the ground, subject possibly to some specific modifications

Gases emission monitoring in a post-mining context

International audienceClosed mines are often sources of dangerous gas emission. Flammable and/or toxic gases or deoxygenated air can be transmitted to the surface through existing aerodynamic links like abandoned shaft or galleries and fissures in rock. The gases issued from closed mines may generate public health and safety concerns and these problems are encountered for nearly all mine types. For the last 10 years, INERIS has developed in situ gas monitoring methods whose objectives are (i) to characterise gas emissions and to improve our knowledge of the processes governing their migration; (ii) to allow their risk evaluation and, eventually, to enable gas detection and alarm triggering. After briefly presenting each method, we will focus on some typical examples of monitoring by continuous automatic in-situ measurements that we have set up.Les mines abandonnées sont fréquemment le lieu de dangereuses émissions de gaz. Des gaz inflammables, toxiques et/ou de l'air désoxygéné peuvent migrer vers la surface à travers les anciennes infrastructures minières (puits, galeries...) ou des fissures dans le recouvrement. Les émanations de gaz à partir des mines abandonnées peuvent poser des problèmes de sécurité et de santé publique. Au cours de la dernière décennie, l'INERIS a développé des méthodes de monitoring in situ dont les objectifs sont (i) de caractériser les émissions de gaz et approfondir notre connaissance des processus gouvernant leur migration et (ii) d'aider à l'évaluation des risques et, le cas échéant, de permettre la détection des gaz et le déclenchement d'alarmes. Après avoir brièvement présenté chaque méthode, nous nous attarderons sur quelques exemples de surveillance par des mesures in situ en continu que nous avons mis en place

On the surface noxious gas emissions from the old iron mines

International audienceA study carried out in the iron basin of Lorraine (North-East of France) highlighted the existence of under-oxygenated and noxious gas emissions (carbon dioxide, radon...) in vast built-up areas related to former mine workings. Site investigations showed that the gas flow was mainly due to natural thermal air circulation between old mines and external atmosphere. The main hazards associated with this flow of gas and its potential accumulation in confined volumes in buildings are asphyxiation and intoxication. A further study is in progress in order to better understand the origin of the gas generation within the old iron mine workings. Following the first hypothesis, the carbon dioxide emission is mainly due to the specific hydrogeo- chemical process associating the pyrite oxidation with the acid dissolution of carbonates

Evolution des méthodes de prévision du dégagement grisouteux

National audienc

Evaluation du risque d'émission de gaz à la surface du sol par les anciennes mines de charbon et mesures préventives

In France legal procedure for concession abandonment requires from the owner studies which aims are identification and assessment of all risks caused by underground mine working to the surface infrastructures and to the population. In addition definition of mitigation techniques must be included in such studies. Among all the hazards due to old mines gas emission is probably the less "visible". A long time after mining has ceased firedamp can flow out from the remaining coal and accumulate in the underground reservoir along with other gases such as carbon dioxide. This gas can then flow out from the old workings towards the surface through shafts, adits or the overlaying strata due to water table raising after pumping stoppage, natural ventilation, atmospheric pressure changes. The main hazards associated with such a flow of gas and its potential accumulation in confined volumes in building are explosion, asphyxiation and intoxication. The paper describes the risk assessment methodology used in France and based on geological considerations and the specific mining context as well as prevention techniques implemented.En France, les procédures réglementaires d'abandon des concessions minières, de charbon en particulier, nécessitent, de la part de l'exploitant, la réalisation d'une analyse des risques consécutifs à l'existence de vieux travaux souterrains et la mise en place de mesures compensatoires destinées à réduire ces risques. Parmi ceux-ci, le risque de remontée de gaz en surface est peut-être le moins facile à apprécier. Le gaz de mine, constitué du grisou originellement contenu dans le charbon, c'est-à-dire de méthane mais aussi d'autres gaz comme le dioxyde de carbone, s'accumule dans le réservoir souterrain constitué par les vides laissés par l'exploitation. Il peut migrer vers la surface du sol sous l'effet de plusieurs mécanismes : remontée du niveau d'eau, variations de la pression barométrique, etc., et s'accumuler au sein de volumes confinés dans les constructions, présentant ainsi des risques importants pour les personnes et les biens (explosions, asphyxie...). Cette communication décrit en détail la méthode générale utilisée en France pour analyser ce risque, à partir du contexte géologique et des caractéristiques propres à l'exploitation du bassin concerné. Elle présente également les moyens de prévention mis en place pour gérer ce risque

Ecoulement des gaz dans la zone de foudroyage des tailles rabattantes

National audienceL'exploitation par longues tailles rabattantes foudroyees pose le probleme particulier de la dilution du grisou au carrefour de la taille avec la voie de retour. En effet, de nombreuses campagnes de mesure dans les chantiers des Houilleres du Bassin de Lorraine ont montre que 50 et 70 % du grisou entrant dans le reseau de Ventilation le fait dans cette zone, ceci malgre des debits d'air importants (30 a 40 m3/s) et un fort taux de captage (pouvant dans certains cas atteindre 70%

Contribution au mémento de captage

Le grisou avec des teneurs de 5 à 15 % dans l'air constitue un mélange explosible. Son dégagement au cours de l'exploitation des veines de charbon pose de ce fait un problème important de sécurité et limite ainsi la production. Le but essentiel du captage du grisou à sa source est donc de pallier ces difficultés par une meilleure maîtrise des fluctuations des teneurs en grisou dans les chantiers d'exploitation. En l'absence d'ouvrages de captage, le grisou libéré par l'exploitation d'une taille circule dans les terrains pour se dégager dans le chantier. L'ouvrage de captage a pour rôle de canaliser le grisou avant qu'il n'atteigne l'atmosphère du chantier et par conséquent de réduire la teneur en grisou dans le circuit d'aérage. Par ailleurs, le gaz capté possède un haut pouvoir calorifique et peut alors être valorisé énergétiquement. Au cours des dernières années, les conditions de captage ont évolué avec l'approfondissement des chantiers et l'augmentation des productions unitaires. Parallèlement, les techniques de captage se sont étoffées, offrant à l'exploitant un plus grand éventail de choix pour une meilleure efficacité

Development and validation of a method for measuring biogas emissions using a dynamic chamber

International audienceSince 1990, INERIS carried out research on the measurement of surface biogas flow, designing a dynamic flux chamber. Preliminary bench tests revealed the necessity of defining the corrective factors required to ascertain the actual flow rate from the measured value. Measurements performed on an actual MSW landfill confirmed the performance of the method defined in the laboratory, as well as the extremely high spatial heterogeneity of methane emission on this landfill

Optimisation de l'inertisation de l'arrière-taille à l'azote

National audienceAu cours des dernières années un certain nombre d'auto-échauffements et de feux d'arrière-tailles se sont déclarés dans les chantiers des HBL et HBCM. Ces événements ont eu pour conséquence l'arrêt, parfois définitif, des tailles concernées entraînant des pertes de production sensibles et parfois d'équipements. Dans certains cas, les feux ont provoqué l'inflammation du grisou dans l'arrière-taille, heureusement sans conséquences graves sur le plan humain. Malgré une longue et intense expérience pratique, l'utilisation des moyens de lutte contre ces phénomènes reste relativement empirique quant au choix de la variante la plus adaptée et la plus efficace dans une configuration d'exploitation donnée

Risk assessment of gas emission at the surface of French abandoned coal mines and prevention techniques

En France, les procédures réglementaires d'abandon des concessions minières, de charbon en particulier, nécessitent, de la part de l'exploitant, la réalisation d'une analyse des risques consécutifs à l'existence de vieux travaux souterrains et la mise en place de mesures compensatoires destinées à réduire ces risques. Parmi ceux-ci, le risque de remontée de gaz en surface est peut-être le moins facile à apprécier. Le gaz de mine, constitué du grisou originellement contenu dans le charbon, c'est-à-dire de méthane mais aussi d'autres gaz comme le dioxyde de carbone, s'accumule dans le réservoir souterrain constitué par les vides laissés par l'exploitation. Il peut migrer vers la surface du sol sous l'effet de plusieurs mécanismes - remontée du niveau d'eau, variations de la pression barométrique, etc. - et s'accumuler au sein de volumes confinés dans les constructions, présentant ainsi des risques importants pour les personnes et les biens (explosions, asphyxie...). Cette communication décrit en détail la méthode générale utilisée en France pour analyser ce risque, à partir du contexte géologique et des caractéristiques propres à l'exploitation du bassin concerné. Elle présente également les moyens de prévention mis en place pour gérer ce risque