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Pour répondre à la demande publique, anticiper et résoudre les problèmes posés dans le cadre de l'après-mine, le GISOS, Groupement d’intérêt scientifique de recherche sur l’Impact et la Sécurité des Ouvrages Souterrains a été créé le 5 juillet 1999 par le BRGM, l’INERIS, l’INPL et MINES ParisTech. Trois axes de recherche prioritaires sont définis avec pour objectifs de mieux comprendre, analyser et modéliser les phénomènes en jeu et les différents mécanismes qui peuvent intervenir et interagir, et pour en prédire et en prévenir les conséquences techniques et socio-économiques et en terme de sécurité publique. Ces recherches mettent en oeuvre des travaux de terrain, des essais en laboratoire, des rétroanalyses d'événements, de l'analyse de données, des travaux de modélisation et des expérimentations in situ.
Axe 1 : Comportement des terrains et impact en surface de l’évolution de l’état de stabilité des cavités et vides souterrains artificiels, en fonction du temps (fluage, fatigue, vieillissement des roches) et/ou sous l’influence de modifications des conditions hydrauliques qui règnent au sein du massif environnant.
Axe 2 : Impact des ouvrages souterrains et de la remontée des eaux, consécutive à l’arrêt des pompages d’exhaure minière, sur la ressource en eau souterraine et la qualité des eaux de surface et souterraines.
Axe 3 : Evaluation et gestion des risques liés aux ouvrages souterrains, dont l’une des principales difficultés réside dans leur interdépendance, ce qui confère à cet axe un caractère pluridisciplinaire d’autant plus marqué.
A partir des objectifs généraux définis dans chaque axe, la recherche est organisée autour de la réponse aux quatre questions principales qui se posent dans les bassins miniers après l'arrêt de l'exploitation :
• Quelle est la stabilité à long terme des travaux souterrains, en particulier quand ils sont ennoyés et quelles sont les conséquences en surfaces ?
• Quel est l’impact des mines abandonnées sur l’eau et le gaz souterrains, et sur l’eau et l’atmosphère en surface ?
• Comment détecter, reconnaître et suivre l’évolution des vides miniers ?
• Comment gérer le risque lié à l'abandon des mines ?
Ces quatre questions se déclinent de différentes façons selon les particularités de chaque gisement (mine de fer, mine de charbon, mine de sel, mine métallique, carrière souterraine) et de leur mode d’exploitation (chambres et piliers, longue taille, dissolution,….).
Dans un premier temps, les travaux de recherche du GISOS ont été orientés prioritairement sur les mines de fer de Lorraine, puis à partir de 2003, la problématique de l'abandon des mines de sel en Lorraine a été abordée. Par la suite, les mines métalliques ont fait l'objet de travaux ciblés sur les effluents des mines Pb-Zn en France. L'abandon définitif de l'exploitation des mines de charbon ouvre un nouveau champ d'investigation pour le GISOS.