Grisou

Le grisou (le mot vient de grégeois) est un gaz naturel qui se dégage des couches de charbon et des terrains encaissants. Très redoutées des mineurs, les explosions causées par ce gaz, appelées coups de grisou, ont causé de nombreuses victimes.

Le grisou par Constantin Meunier

Le grisou a tué des milliers de mineurs, ici en Allemagne à Dortmund où 130 mineurs ont été sortis morts de la mine suite au « coup de grisou » du 11 février 1925

Composition du grisou

La composition des grisous des bassins houillers britannico-franco-belgo-rhénan varie entre les limites suivantes :

• méthane (CH₄) : de 93,0 à 99,5 % ;
• éthane (C₂H₆) : de 0,02 à 2,8 % ;
• dihydrogène (H₂) : de 0,00 à 0,23 % ;
• diazote (N₂): de 0,00 à 3,5% ;
• gaz carbonique (CO₂) : de 0,03 à 3,4 %.

En principe, on peut donc assimiler ce grisou à du méthane, gaz extrêmement combustible.

Propriétés du grisou

Sa masse volumique est de 0,72 kg/m³ et sa densité par rapport à l'air est de 0,558. De plus, il est inodore et incolore.

À pression et température ordinaires, les teneurs limites d'inflammabilité sont de 5,6 et 14 %. La combustion a une allure explosive entre 6 et 12 %.

L'inflammation d'un volume gazeux constitué d'un mélange d'air et de grisou, dans les travaux souterrains, entraîne :

• la production d'une flamme dont l'expansion est assez limitée ;
• la formation d'une onde de pression élevée qui se propage très loin à des vitesses de l'ordre de 250 m/s ;
• le dégagement de gaz brûlés (CO₂ et CO) ;
• la combustion du méthane peut mettre le feu à des matières aisément inflammables, en particulier à des poussières de charbon soulevées par le souffle de la flamme.

L'équation de combustion du méthane est la suivante : CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Grisouscopie

La grisouscopie est la recherche qualitative du grisou à la lampe ordinaire à flamme.

Grisoumétrie

La grisoumétrie est la mesure de la teneur en grisou.

Des grisoumètres, basés sur la combustion catalytique du grisou sur un fil de platine allié, sont utilisés pour la détection du grisou. Le premier appareil a été mis au point par l'ingénieur général Gustave Léon en 1900, perfectionné dans les années 1950 par le Centre d'études et de recherches des Charbonnages de France (CERCHAR) pour aboutir à la série des Verneuil 52 dont quelques centaines d'exemplaires étaient couramment utilisés dans les mines françaises jusqu'à leur fermeture vers les années 2000.

Récupération et valorisation du grisou

À Avion et Divion dans l'ancien bassin minier du Pas-de-Calais ainsi qu'à Lourches (ancienne fosse Désirée-La Naville) près de Valenciennes, le grisou est récupéré, purifié et injecté dans le réseau public de distribution de gaz naturel. Grâce à ces installations une partie importante du méthane (gaz explosif et gaz à effet de serre) émis par la partie centrale de ce bassin houiller est récupérée et valorisée.

Cette récupération et valorisation a d'abord été faite par l'entreprise publique Méthamine créée par Charbonnages de France qui a ensuite créé Gazonor afin de vendre cet outil et entreprise au secteur privé (vendu 26 millions d'euros à European Gas Limited). Depuis le 1^er mars 2007 Gazonor est l'unique exploitant des trois sites valorisant 12 térawatts-heure par an de gaz soit l'équivalent de la consommation d'une ville de 60 000 habitants. À lui seul le site d'Avion valorise 8 térawatts-heure par an.

Un gisement potentiel de 100 milliards de m³ de gaz qui sommeillerait dans les mines désaffectées du bassin lorrain a fait l'objet d'une demande d'exploitation par le groupe australien European Gas Limited, même s'il reste une forte inquiétude pour l'étanchéité de la collecte^[1] et d'éventuels risque de pollution de l'eau des nappes, ou de désordres dans le sous-sol (si la collecte se fait avec injection d'eau sous très haute-pression afin de fracturer les couches de charbon ou schistes comme aux Etats-Unis).

Le coup de grisou

Le coup de grisou est une explosion accidentelle de gaz dans une mine, liée à son exploitation. Il s'agit d'un accident souvent mortel, et très redouté des mineurs ; il est en général aggravé par un effondrement des galeries, et parfois par un coup de poussière, si bien qu'il est souvent difficile de savoir après-coup si c'est le gaz ou la poussière qui a provoqué la catastrophe.

Prévention des coups de grisou

La première mesure consiste à éviter les flammes nues et les étincelles. Les lampes de mineur à flamme ont vite évolué vers une flamme protégée : l'air entre par un tamis spécial pour alimenter la flamme, l'atmosphère globale n'est pas en contact avec elle. C'est pour cette raison aussi que la mécanisation des mines s'est faite, au départ, en utilisant l'air comprimé. L'acheminement et l'utilisation de l'électricité dans les mines grisouteuses nécessitent des précautions particulières. Les moteurs électriques et autres générateurs d'étincelles électriques, tels que les contacteurs, doivent être enfermés dans des « enceintes ou coffrets antidéflagrants » qui empêchent la propagation vers l'atmosphère ambiante d'une éventuelle inflammation de l'atmosphère peut-être grisouteuse contenue dans l'enceinte antidéflagrante.

Le frottement du métal des pics à main et des marteaux-piqueurs sur les pyrites de fer présentes dans le massif de charbon ne produisent pas théoriquement d'étincelles assez chaudes pour enflammer le gaz (moins de 350 °C).

La deuxième mesure consiste à détecter le grisou, qui est incolore et pratiquement inodore. La légende prétendant qu'on emmenait jadis des oisillons dans des cages au fond des mines (ils succombaient en présence de gaz, avertissant les mineurs) est en grande partie erronée. En effet, le grisou n'est pas toxique, il peut remplacer l'oxygène de l'air (anoxie) si sa concentration est supérieure à 30% auquel cas il est déjà trop tard. Les oiseaux sont en revanche sensibles au monoxyde de carbone (autre ennemi invisible des mineurs), produit par l'oxydation des poussières de charbon. Ils réagissent la plupart du temps en gonflant leur plumage.

Les lampes de mineur à flamme protégées permettaient également de détecter le grisou : si l'air entrant par le tamis antidéflagrant était chargé de gaz, il se produisait une combustion visible (dite « auréole ») du grisou autour de la flamme normale, ce qui permettait d'apprécier la teneur en grisou de l'air.

On utilise maintenant des détecteurs appelés « grisoumètres », basés sur la combustion catalytique du grisou sur un fil de platine allié. Le premier appareil a été mis au point par l'ingénieur général Léon en 1900, perfectionné dans les années 1950 par le Centre d'études et de recherches des Charbonnages de France (CERCHAR) pour aboutir à la série des « Verneuil 52 » dont quelques centaines d'exemplaires étaient couramment utilisés dans les mines françaises jusqu'à leur fermeture vers les années 2000.

D'autres caractéristiques physiques du grisou (indice de réfraction, absorption sélective dans l'infra-rouge, etc.) ont également été utilisées, en particulier pour réaliser des télégrisoumètres enregistreurs permettant de surveiller automatiquement de la surface, avec des alarmes automatiques, l'atmosphère grisouteuse en de nombreux points d'une mine.

Liste de coups de grisou

Abréviations des pays : BE : Belgique. CA : Canada. CN : Chine. DE : Allemagne. FR : France. GB : Grande-Bretagne. IN : Inde. JP : Japon. RU : Russie. UKR: Ukraine.

• 1514 : Barbeau, Liège, Principauté de Liège (actuelle Belgique), 98 morts.
• 18 août 1708 : Fatfield (comté de Durham), GB, 69 morts.
• 1710 : Bensham (Northumberland), GB, 75 morts.
• 1727 : Lumley Park (comté de Durham), GB, 60 morts.
• 10 janvier 1812 : Horloz, Tilleur (Liège), BE, 68 morts
• 25 mai 1812 : Felling, Brandling Main (comté de Durham), GB, 92 morts.
• 2 juin 1815 : Newbottle, Succes Pit (comté de Durham), GB, 57 morts.
• 1819 : Wasmes, BE, 91 morts.
• 23 octobre 1821 : Wallsend, A Pit (Nothumberland), GB, 52 morts.
• 3 novembre 1823 : Rainton, Plain Pit (comté de Durham), GB, 59 morts.
• Mars 1829 : puits Sainte-Barbe, Rive-de-Gier (42), FR, 23 morts.
• 1835 : Wallsend (Tyneside, Angleterre), 132 morts
• 1839 : puits du Clapier, Saint-Étienne.
• Juillet 1840 : puits de l'Ile d'Elbe, Rive-de-Gier (42), France, 31 morts.
• Octobre 1842 : puits Saint-Charles, Firminy (42), FR, 15 morts.
• Novembre 1842 : puits Égarande, Rive-de-Gier (42), FR, 10 morts.
• Janvier 1847 : puits de Méons, Saint-Étienne (42), FR, 7 morts.
• Octobre 1847 : puits Fraisse, Unieux (42), FR, 3 morts.
• 1856 : puits Charles, Firminy (42), FR, 14 morts.
• 19 février 1857 : Lundhill (Yorkshire), GB, 189 morts.
• 2 février 1858 : Bardsley, Diamond Pit (Lancashire), GB, 53 morts.
• 2 mars 1860 : Burrandon (Nothumberland), GB, 76 morts.
• 1^er décembre 1860 : Risca (Monmouthshire), GB, 142 morts.
• Juin 1861 : puits de La Pompe, Saint-Étienne (42), FR, 21 morts.
• Mars 1861 : puits du Bois d'Avaize, Saint-Étienne (42), FR, 12 morts.
• 8 décembre 1862 : Edmunds Main (Yorkshire), GB, 59 morts.
• 12 décembre 1866 : Oaks (Yorkshire), GB, 361 morts.
• 13 décembre 1866 : Talk-o'-th'-Hill (Staffordshire), GB, 91 morts.
• 1867 : Zwickau, Fundgrube (Saxe), 101 morts.
• 1867 : Zwickau, Burgerschachte (Saxe), 269 morts.
• 8 novembre 1867 : Ferndale (Glamorganshire), GB, 178 morts.
• 12 décembre 1867, Montceau-Les-Mines, puits Cinq-Sous (appelé par la suite Ste Eugénie), FR, 89 morts.
• Août 1869 : puits Monterrod, Firminy (42), FR, 29 morts.
• 8 novembre 1871 : puits Jabin, Saint-Étienne (42), FR, 72 morts.
• 13 mai 1873 : Westville, CA, 60 morts.
• 14 avril 1874 : Astley Deep, Dukinfield (Cheshire), GB, 54 morts.
• 16 décembre 1875 : Agrappe, La Cour (Wallonie), BE, 112 morts.
• 16 décembre 1875 : Swaithe Main (Yorkshire), GB 143 morts.
• 4 février 1876 : puits Jabin, Saint-Étienne (42), FR, 186 morts.
• 3 juillet 1876 : Sainte-Fontaine (Lorraine), FR, 53 morts.
• 22 octobre 1877 : Blantyre, N°2 Pit (Lanarkshire), GB, 207 morts.
• 1880 : Seaham (Tyneside, Angleterre), 164 morts.
• 14 janvier 1885 : Liévin, 28 morts.
• Mars 1887 : puits Châtelus I, Saint-Étienne (42), FR, 79 morts.
• Juillet 1889 : puits Verpilleux n°1 (catastrophe la plus meurtrière du bassin de la Loire), Saint-Étienne, (42), FR, 207 morts.
• Juillet 1889 : puits Neuf, Saint-Étienne (42), FR, 25 morts.
• 29 juillet 1890 : Société des Mines de Villeboeuf, puits Pelissier, Saint-Étienne, FR, 113 morts.
• Décembre 1891 : puits de la Manufacture, Saint-Étienne (42), FR, 60 morts.
• Juillet 1899 : Société des Mines de Villeboeuf, puits Pélissier, Saint-Étienne (42), FR, 48 morts.
• 10 mars 1906 : la plus importante catastrophe minière d'Europe, dite catastrophe de Courrières, du nom de la compagnie minière qui exploitait alors le gisement de charbon. Elle fait 1099 morts sur les territoires de Billy-Montigny (fosse 2 dite « Auguste Lavaurs »), Méricourt (fosse 3 dite « Lavaleresse ») et Sallaumines (fosse 4 dite « Sainte-Barbe ») ; toutefois, la cause généralement admise est le poussier et non pas le grisou. L'émotion qui s'ensuivit est à l'origine d'un vaste mouvement de grève qui déboucha sur l'instauration du repos hebdomadaire ; à partir de cette époque, les lampes à feu nu seront bannies.
• 15 mars 1907 : puits Vuillemin à Petite-Rosselle, FR, 83 morts.
• 6 décembre 1907 : la plus importante catastrophe minière de l'histoire des États-Unis, Monongah, Virginie-Occidentale, 956 morts^[2].
• 21 décembre 1910 : Hulton, Pretoria Pit (Lancashire), GB, 344 morts.
• 1912 : Yubari (Hokkaido), JP, 283 morts.
• 8 août 1912 : Bochum-Gerthe, Lothringen 1/2 (Ruhr), DE, 114 morts.
• 3 septembre 1912 : fosse de La Clarence à Divion (Pas-de-Calais), FR, 79 morts.
• Octobre 1924 : puits Combes, Roche-la-Molière (42), FR, 48 morts.
• 11 février 1925 : Dortmund, DE, 130 morts.
• 1929 : une catastrophe se produit également au puits Saint-Charles à Petite-Rosselle (France), 25 morts.
• Octobre 1939, puits de la Loire, Saint-Étienne (42), FR, 39 morts.
• 10 janvier 1940 : mine n° 1, à Bartley (Virginie-Occidentale), États-Unis, 91 morts^[3].
• 21 janvier 1942 : puits de la Chana, Villars, (42), FR, 68 morts.
• 25 avril 1942 : Honkeiko (Mandchourie), Chine, 1 549 morts, la catastrophe minière la plus meurtrière de l'histoire.
• 20 février 1946 : Grimmberg 3/4 (Ruhr), DE, 405 morts.
• 10 janvier 1948 : Petite-Rosselle (Moselle), FR, 24 morts.
• 8 août 1956 : Marcinelle, Belgique, 262 morts.
• 1^er novembre 1956 : Springhill (Canada), 38 morts.
• 21 novembre 1958 : Petite-Rosselle (Moselle), FR, 12 morts.
• 29 mai 1959 : puits Sainte-Fontaine à Merlebach, FR, CN, 26 morts^[4].
• 9 novembre 1963 : Mikawa, Miike, Omuta (Kyushu), Japon, 458 morts.
• 24 novembre 1965 : puits de la Tronquié à Carmaux (Tarn), FR, 12 morts.
• Mai 1968 : puits Charles, Roche-la-Molière (42), FR, 6 morts.
• 4 février 1970 : Fouquières-lez-Lens, FR, 16 morts.
• 27 décembre 1974 : veine de « Six sillons » de la fosse 3 dite « Saint-Amé » à Liévin (France), 42 victimes.
• En 1976, dans une mine de charbon à Hamm, en Allemagne de l'Ouest, 3 morts.
• 25 février 1985 : puits Simon à Forbach, 22 morts.
• 11 mars 2000 : Barakov-Louoansk, UKR, 80 morts.
• 10 avril 2004 : mine Taïjina, région de Kemerovo (Sibérie), RU, 47 morts.
• 19 juillet 2004 : mine de houille de Krasnolimanskaya (Donetsk), UKR, 25 morts^[5].
• 20 octobre 2004 : mine Daping à Dengfeng (Henan), CN, 148 morts^[6].
• 12 novembre 2004 : mine de houille de Xinsheng (Lushan), CN, 33 morts^[7].
• 28 novembre 2004 : mine de charbon de Chengjiashan (Shaanxi), CN, 166 morts^[8].
• 9 février 2005 : mine Essaoulskaïa, à Novokouznetsk (Sibérie), RU, 25 morts^[9].
• 14 février 2005 : mine Sujiawan à Fuxin (Liaoning), CN, 210 morts^[10].
• 19 mars 2005 : mine Xishui à Kangjiaoyao, Shuozhou (Shanxi), CN, 72 morts^[11].
• 3 juillet 2005 : mine du Shanxia, CN, 19 morts.
• 19 mai 2005 : mine Huanerhe près de Chengde (Hebei), CN, 50 morts^[12].
• 11 juillet 2005 : mine Shenlong à Fukang (Xinjiang), CN, 83 morts^[13].
• 30 octobre 2005 : mine Weijiadi à Baiyin (Gansu), CN, 29 morts^[14].
• 7 novembre 2005 : mine du village de Liuguantun, Tangshan (Hebei), CN, 91 morts^[15].
• 27 novembre 2005 : mine Dongfeng à Qitaihe (Heilongjiang), CN, 171 morts^[16].
• 4 février 2007 : mine La Preciosa, dans le nord-est de la Colombie, 32 morts^[17].
• 19 mars 2007 : mine Oulianovskaïa, à Novokouznetsk (Sibérie), RU, 106 morts^[18].
• 19 avril 2007 : mine à Handan (Hebei), CN, 17 morts^[19].
• 30 avril 2007 : mine illégale du village de Liujiacun, comté de Yuxian (Shanxi), CN, 14 morts^[20].
• 5 mai 2007 : mine de Pudeng à Linfen, comté de Puxian (Shanxi), CN, 28 morts^[21].
• 23 mai 2007 : mine Xinglong, comté de Luxian, ville de Luzhou (Sichuan), CN, 13 morts^[22].
• 24 mai 2007 : mine Ioubileïnaïa, à Novokouznetsk (Sibérie), RU, 38 morts^[23].
• 4 juin 2007 : mine de Niheling, comté de Jingle (Shanxi), CN, 13 morts^[24].
• 25 juin 2007 : mine Komsomolskaïa à Vorkouta (Russie), 11 morts^[25].
• 8 novembre 2007 : mine de Qunli, province de Guizhou, CN, 32 morts^[26].
• 18 novembre 2007 : mine de Zasyadko (oblast de Donetsk), UKR, 101 morts^[27].
• 6 décembre 2007 : mine au nord de la Chine, environ 100 morts.
• 22 février 2009 : mine de Tunlan (Shanxi), CN, 73 morts^[28].
• 21 novembre 2009 : houillère de Hegang dans la province chinoise du Heilongjiang, au moins 104 morts^[29].
• 23 février 2010 : mine d'Odakijy dans la province turque de Balikesir : 17 morts^[30].
• 5 avril 2010 : mine d'Upper Big Branch, dans l'état de Virginie aux Etats-Unis : 29 mineurs décédés^[31].
• 16 octobre 2010 : mine de Yuzhou, dans la province de Henan, CN, au moins 20 morts^[32],[33].
• 26 janvier 2011 : Mine La Preciosa à Sardinata, nord-est de la Colombie : 14 morts^[34].
• 29 octobre 2011 : Mine Xialiuchong à Hengyang, province du Hunan : 29 morts^[35].

Dans les années 2000, c'est la Chine qui recense le plus d'accidents miniers, avec 80 % des décès mondiaux pour seulement 35 % de la production de charbon mondiale ; 6 000 personnes sont mortes dans les mines chinoises en 2004^[36].

D'après un récent article de la Société de l'industrie minérale, paru pour le centenaire de la catastrophe de Courrières, au total, on pouvait estimer en mars 2005 à 42 614 le nombre de mineurs tués lors des différentes catastrophes (c'est-à-dire ayant fait plus de 50 victimes, inondations et incendies compris) qui se sont produites entre le XVI^e et le XXI^e siècle.

Voir aussi

Bibliographie

• Courrières 1906 - Les enseignements d'une catastrophe, Société de l'industrie minérale, mars 2005.
• G. Léon, « Essai sur un grisoumètre électrique », Annales des Mines, II, 10^e série, juillet 1902, p. 1-27.
• A. Monomakhoff, « Le nouveau grisoumètre "Verneuil 54" », Revue de l'industrie minérale, avril 1957, vol. 39, n° 4.
• A. Monomakhoff, « Exemple de transmission par paires spécialisées. Centrale de télégrisoumétrie », Revue de l'industrie minérale, vol. 46, n° 11, novembre 1964.
• Émile Zola, Germinal, 1884-1885.

Filmographie

• La Tragédie de la mine (Kameradschaft), Georg Wilhelm Pabst, 1931
• Grisou, Maurice de Canonge et Pierre Brasseur, 1938

Musique française

• Pierre Bachelet - Les Corons
• Pierre Bachelet - Vingt ans

Liens internes

• Grisou (bd)
• Houille
• Méthane
• Mine (gisement)
• Catastrophes minières

Notes et références

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