Techniques de relevés topographiques des travaux miniers anciens
Les relevés topographiques des travaux miniers anciens constituent des éléments importants pour la compréhension des techniques et méthodes utilisées par les anciens mineurs. Ces relevés permettent de fixer le cadre spatial délimité par les recherches, l’importance, la variété et le nombre d'ouvrages en présence.
Concernant les puits, outre les profondeurs exactes et les dimensions de leur section, les relevés permettent l’observation des techniques de creusement et d’évacuation (relevés de traces de soutènement ou de compartiments), les zones de contact. Ils sont un élément essentiel dans le cas d’une étude statistique sur les différentes techniques employées.
Dans les réseaux horizontaux, les relevés de détails permettent une lecture approfondie des techniques de creusement et de progression (volume moyen des galeries, décrochements, étude des fronts de taille) ainsi que l’extension de ces réseaux par rapport aux zones d’entrée, induisant les problèmes d’aérage, de transport et d’évacuation du minerai.
L'étude des anciennes exploitations minières regroupant pour l’essentiel des travaux en milieux souterrains, les techniques de topographie spéléologique ont été mises en œuvre avec des adaptations liées à la nature même des sites et aux exigences d’un relevé de précision.
Les relevés de terrain. L’équipe de topographes se compose en général de trois personnes (deux opérateurs et une personne pour la prise de notes et les mesures).
La technique de base consiste à établir un cheminement correspondant aux différents développements de la cavité. Ce cheminement est constitué de stations successives permettant de dresser le “squelette” de la cavité étudiée. Il est donc effectué un relevé de la distance séparant chaque station, soit avec un décamètre matérialisant la visée, soit le plus fréquemment à l’aide d'un distance mètres laser.
Les mesures d’azimut et de pentes sont effectuées avec des boussoles de terrain type “Universelle Topochaix” modifiée avec visée laser. Ce type d’instrument permet, si l’on est attentif à certaines procédures, une précision au degré près, voire au ½ degré.
De nouvelles technologies ont été adaptées aux relevés topographiques souterrains, notamment des systèmes permettant une mesure numérique de l’azimut, de la pente et de la distance en une seule opération. Ces techniques, actuellement expérimentées par l'équipe ERMINA, apportent un gain de temps appréciable.
À chaque station, au minimum sept paramètres sont relevés : longueur, azimut, pente, hauteur en haut et en bas, largeur à droite et à gauche du point. Ces mesures sont effectuées au laser mètre. Les stations sont matérialisées sur les parois, au sol ou au plafond (selon le lieu) par un marquage discret. Lorsqu’il s’agit de stations plus importantes impliquant plusieurs directions, un repère rétro réfléchissant avec le nom de la station est utilisé. Cette technique permet une plus grande précision et la possibilité de reprise ultérieure pour des relevés complémentaires.
Cette série de mesures se double d’un schéma du cheminement, du contour des galeries et des éléments remarquables devant figurer sur les plans définitifs. Cette étape est nécessaire pour dessiner avec précisions et détails de la mine (dessins à l’échelle).
Le levé relativement aisé dans des galeries rectilignes (aspect géométrique des réseaux), se complexifie dans les zones de reprise d'exploitation. Dans certains cas, les chantiers sont importants et présentent une lecture difficile avec des niveaux différents souvent entrecroisés, des directions multiples et souvent étagées.
Les relevés topographiques des puits profonds s'effectuent selon un processus particulier. Une sonde graduée en centimètres est descendue et installée contre une paroi calée en profondeur. La communication entre les topographes se fait par liaison radio, une seule personne travaille sur corde dans le puits. Elle relève tous les 5 ou 10 mètres la largeur de chaque paroi au laser mètre, ainsi que son azimut. Les données sont transmises à un coéquipier de surface. En cas d’impossibilité, c’est le topographe sur corde qui assure l’ensemble des relevés et les prises de notes.
Les relevés de traces sur les parois et les marques anthropiques spécifiques sont effectués de la même manière avec indication de leurs positions (profondeur et distance par rapport à l’angle du puits) ainsi que leurs dimensions et formes.
Report topographique. La mise au net des mesures s’effectue par la saisie des données sur un logiciel spécifique à la topographie souterraine. Le report des mesures se fait sur une base de données identiques aux fiches de terrain.
Le travail informatique donne une série de renseignements statistiques sur le réseau topographié :développement, extension, rose des directions, rebouclages... et permet d’obtenir le “squelette” base de départ du dessin définitif. Cette structure linéaire de l'espace souterrain est par la suite exportée vers un logiciel de dessins vectoriels pour aboutir à une topographie finale.
Une fois le report effectué, il est fréquent de revenir sous terre avec un exemplaire de la minute élaborée pour décrire certaines zones et compléter “leur habillage”, phase finale du levé de terrain.
Le travail de report et d'informatique prend généralement plus du double du temps que celui qui est nécessaire aux relevés de terrain.
