1/Formules de calcul des vibrations de tirs de mines
Nous indiquons les deux formules de calcul des vibrations induites par les tirs de mines d’une carrière
1.1/ Loi de Chapot
La formule en matière de vibrations induites par les tirs de mines est la formule de Chapot, du nom de l’ingénieur français des ponts et chaussée qui l’a élaborée.
Cette formule se présente comme suit :
V = K . (D/Q0,5)(-b)
Avec:
• V: la vitesse de vibration en mrn/s
• D: la distance tir-capteur en m
• Q: la charge unitaire instantanée d’explosif en Kg
• K: le coefficient caractérisant le site (variant de 300 à 6000 avec une valeur moyenne de 2500)
• B: le coefficient caractérisant l’atténuation des ondes vibratoires
La détermination la plus exacte possible du coefficient K, qui dépend des caractéristiques géophysiques du site, est essentielle dans la mesure où la vitesse de vibration calculée lui est directement proportionnelle.
La connaissance suffisamment fiable de la géologie du sol au sein de l’exploitation est fondamentale afin de pouvoir modéliser les vibrations, les tirs de mines qu’une carrière prévoit, qui vont s’exécuter à différents endroits du site en fonction de l’avancement de l’exploitation. Pour ce faire, il est indispensable d’avoir déterminé au mieux le coefficient K intervenant dans la formule de Chapot.
Il ressort de la littérature spécialisée que la détermination des deux coefficients de la loi expérimentale de propagation des vibrations – les facteurs de site K et b – relève d’une régression statistique pour laquelle trente tirs au minimum sont nécessaires afin d’assurer des résultats cohérents (Kuzu et Hudaverdi 2005)[1].
Un travail de fin d’études d’un étudiant des Facultés Polytechniques de Mons pour l’obtention du grade de Master Ingénieur civil en Mines et Géologie et portant sur la « Prévision des vibrations générées par des tirs de mines dans le Tournaisis » mentionne: « Ce travail de fin d’études se base sur les résultats obtenus lors des 14 tirs réalisés spécialement pour ce projet » (voir pièce 3).
Il est à noter que cette position est partagée tant par l’autorité administrative en matière de carrière que par les instances juridictionnelles qui ont été amenées à statuer sur la question.
A titre d’illustration, on peut consulter la décision du ministre de l’environnement de la région wallonne du 25 septembre 2017 de refus, sur cette base notamment, de permis d’extraction pour la carrière de Bossimé.
On notera que le conseil d’état en son arrêt n°247.547 du 14 mai 2020 a confirmé la légalité de la décision du ministre.
C’est d’ailleurs également la position qui est adoptée dans les études d’incidences en matière de carrières.
[1] Kuzu, C. ve Hüdaverdi, T., 2005. Evaluation of Blast Induced Vibrations: A Case Study of Istanbul Cendere Region, The 3rd EFEE World Conference on Explosives and Blasting, 13-16 Sep., Brighton, England
1.2/ Loi de Dowding
Cette formule reste à déterminer
2/ Exemple chiffré des vibrations induites par les tirs de mines
On trouvera ci-dessous une feuille de calcul permettant des simulations de calcul de vibrations des tirs de mines, en sachant que les valeur K et b doivent être fixées en fonction du massif carrier par des essais in situ: