Hadj Hassen Faouzi

Biography

Publication(s)

• 2026
  Effects of Stress Extrapolation and Dilatancy on Salt Cavern Design: An Application to Underground Hydrogen Storage DOI : 10.1007/s00603-025-04897-8
• 2024
  Creep of Rock Salt Under a Large Range of Deviatoric Stresses DOI : 10.1007/s00603-024-03841-6
• 2023
  Geothermal effects on CO2 dissolution kinetics in brine: A non-dimensional model for underground storage in salt caverns DOI : 10.1016/j.jgsce.2023.205076
• 2023
  Laboratory experiments on rock salt and phenomenological observations DOI : 10.1016/j.ijrmms.2023.105452
• 2021
  Rock salt behavior: From laboratory experiments to pertinent long-term predictions DOI : 10.1016/j.ijrmms.2020.104588
• 2021
  Use of salt caverns in the energy transition: Application to Power-to-Gas–Oxyfuel DOI : 10.1016/j.est.2021.103333
• 2021
  Development and application of an interface constitutive model for fully grouted rock-bolts and cable-bolts DOI : 10.1016/j.jrmge.2021.03.011
• 2020
  On the effect of insoluble materials on rock salt dilatancy
• 2018
  Acoustic monitoring of a thermo-mechanical test simulating withdrawal in a gas storage salt cavern DOI : 10.1016/j.ijrmms.2018.07.023
• 2018
  Experimental and numerical investigation into rapid cooling of rock salt related to high frequency cycling of storage caverns DOI : 10.1016/j.ijrmms.2018.01.008
• 2018
  Laboratory study of bolting, comparison of pull-out test results – Cases of soft rocks and hard rocks; [Analyse expérimentale du boulonnage, comparaison des résultats d’essais d’arrachement - Cas des sols raides et des roches]
• 2017
  Laboratory pull-out tests on fully grouted rock bolts and cable bolts: Results and lessons learned DOI : 10.1016/j.jrmge.2017.04.005
• 2013
  Assessment of the bolt-grout interface behaviour of fully grouted rockbolts from laboratory experiments under axial loads DOI : 10.1016/j.ijrmms.2013.06.007
• 2012
  Effect of insoluble materials on salt behavior during creep tests
• 2012
  Foreword
• 2012
  Effect of insoluble materials on salt behavior during creep tests
• 2012
  Interpretation of convergence movement in room and pillar mining by integrating creep of salt and swelling of marl under water effect
• 2012
  Interpretation of convergence movement in room and pillar mining by integrating creep of salt and swelling of marl under water effect
• 2012
  Mechanical behavior of salt VII
• 2012
  Stability modelling of isolated rock blocks at the surface of underground excavations taking into account in-situ stresses
• 2011
  A new numerical model to study isolated rock blocks around underground excavations taking into account in-situ stresses
• 2011
  A new analytical solution to the mechanical behaviour of fully grouted rockbolts subjected to pull-out tests DOI : 10.1016/j.conbuildmat.2010.07.011
• 2011
  New numerical modelling of the mechanical long-term behaviour of the GMR gallery in ANDRA's Underground Research Laboratory DOI : 10.1016/j.pce.2011.07.027
• 2011
  A new experimental and analytical study of fully grouted rockbolts
• 2011
  Stability modelling of isolated rock blocks at the surface of underground excavations taking into account in-situ stresses
• 2009
  Effect of aqueous solution chemistry on the swelling and shrinkage of the Tournemire shale DOI : 10.1016/j.ijrmms.2009.08.002
• 1995
  Water well stimulation by explosive fracturing; [Stimulation des forages d'EAU par fracturation à l'explosif]
• 1993
  A new approach for rock mass cavability modeling DOI : 10.1016/0148-9062(93)90125-W

Projects

• 1991-1992 Study of the jet boring mining method at the Cigar Lake uranium mine Co-Investigator Projet pour le compte d'Orano consacré au développement de la nouvelle méthode d'exploitation par jet en vue de l'extraction du gisement à très haute teneur d'uranium dans la mine de Cigar Lake (Canada) - Phase 1 : Étude conceptuelle, développement du procédé et expérimentation en laboratoire, Phase 2 : Réalisation d'essais pilotes et validation du procédé sur site
• 1998-2001 Navigational jet grouting (NAVIJET) Partner Projet européen de recherche et développement visant à améliorer les performances de la technologie du jet grouting à toutes les étapes du procédé : pilotage et contrôle du forage, optimisation des paramètres du jet et du moniteur, modélisation et prédiction du diamètre des colonnes traitées
• 2002-2005 Development of tools for managing the impacts on surface due to changing hydrogeological regimes surrounding closed underground coalmines Partner Projet européen du programme ECSC (European Coal and Steel Community) consacré à l'étude des impacts environnementaux, géotechniques et hydrogéologiques liés à la fermeture et à l'ennoyage des mines de charbon en Europe.
• 2002-2005 Improved roadway drivages and support techniques under high stress conditions Partner Projet européen du programme ECSC (European Coal and Steel Community) consacré à l'amélioration de la stabilité des ouvrages miniers et des techniques de soutènement dans les mines de charbon profondes en Europe.
• 2006-2009 Comportement géochimique et géomécanique du stockage à long terme de résidus minéraux dans les cavités salines Lead Investigator Projet de recherche pour le compte de Solvay visant à évaluer la faisabilité du stockage de boues de soudière dans des cavités salines souterraines. Les travaux ont porté sur la caractérisation physico-chimique et rhéologique des boues en laboratoire, ainsi que sur la modélisation géochimique et géomécanique du comportement à long terme du stockage, afin d'en évaluer la sécurité, la stabilité et l'impact environnemental.
• 2007-2010 Increased productivity and safety of European coalmines by advanced techniques, knowledge and planning tools enabling strata control of the face roadway (PROSAFECOAL) Partner Projet européen du programme RFCS (Research Fund for Coal and Steel) consacré au développement de nouvelles techniques et d'outils destinés à améliorer la productivité et la stabilité des exploitations souterraines de charbon en Europe par la méthode des longues tailles foudroyées.
• 2007-2010 Prediction and monitoring of subsidence hazards above coal mines (PRESIDENCE) Partner Projet européen du programme RFCS (Research Fund for Coal and Steel) consacré à la prédiction, à la surveillance et à la gestion des risques de subsidence de surface liés à la fermeture et à l'ennoyage des mines de charbon en Europe.
• 2009-2013 Adiabatic CAES with LRC cavity and underground heat storage (SEARCH) Partner Projet ANR visant à étudier la faisabilité technique et économique du stockage adiabatique d'air comprimé (AA-CAES) dans des cavités minées revêtues pour la production et le stockage d'électricité. Les travaux ont porté sur la conception et l'évaluation du système de stockage souterrain, avec un focus particulier sur le stockage et la restitution de la chaleur de compression au sein d'un régénérateur haute pression, élément clé du rendement énergétique et de la viabilité du procédé.
• 2012-2016 Présoutènement interactif pour le creusement de tunnels par la méthode conventionnelle (NEWTUN) Partner Projet ANR consacré à l'automatisation et à l'optimisation du présoutènement des ouvrages souterrains dans des conditions géotechniques difficiles. L'objectif était d'améliorer la stabilité des excavations et de limiter les mouvements de terrain en développant des solutions automatisées de mise en œuvre du présoutènement. Les travaux ont porté sur la caractérisation du comportement rhéologique des éléments du présoutènement, le développement de modèles numériques et l'élaboration d'outils de dimensionnement permettant d'optimiser la conception et les performances du système.
• 2012-2014 High frequency cycling of salt storage caverns research program - Perform a thermo-mechanical test in a salt mine (STARFISH) Co-Investigator Projet de recherche sponsorisé par le SMRI (Solution Mining Research Institute) et consacré à l'étude de l'impact des cycles rapides d'injection-soutirage sur l'intégrité et la stabilité des stockages de gaz en cavités salines. L'objectif était d'évaluer les mécanismes d'endommagement induits par l'apparition de contraintes de traction dans le sel lors des phases de soutirage rapide. Les travaux ont consisté à concevoir et à réaliser un essai de cyclage à grande échelle dans une mine de sel, afin de caractériser l'endommagement de la paroi, d'en analyser les mécanismes et d'en évaluer les conséquences sur le comportement et la stabilité de l'ouvrage.
• 2012-2015 Advancing mining support systems to enhance the control of highly stressed ground (AMSTED) Partner Projet européen du programme RFCS (Research Fund for Coal and Steel) consacré au développement de nouvelles techniques de soutènement destinées à améliorer la stabilité des ouvrages souterrains dans les mines de charbon profondes en Europe soumises à de fortes contraintes géomécaniques.
• 2006-2019 Optimization of the SABRE system for the extraction of high-grade uranium deposits Lead Investigator Projet de recherche et développement pour le compte d'Orano visant à optimiser le système d'abattage hydraulique SABRE pour l'exploitation de gisements à haute teneur d'uranium sur le site de McClean Lake (Canada). Le projet, conduit en plusieurs phases, a porté sur l'amélioration des performances du moniteur de jet, le développement de modèles de prévision du diamètre et de la géométrie des cavités produites par abattage hydraulique, ainsi que l'optimisation du contrôle du procédé afin d'accroître la productivité minière, la récupération du minerai et la maîtrise des conditions d'exploitation.
• 2014-2017 Long-term stability assessment and monitoring of flooded shafts (STAMS) Partner Projet européen du programme RFCS (Research Fund for Coal and Steel) consacré au développement de modèles et d'outils d'évaluation et de surveillance de la stabilité des puits après la fermeture des mines de charbon en Europe. Les travaux ont porté sur l'étude de la durabilité des revêtements en béton des puits miniers à travers le développement de modèles couplés géochimiques et géomécaniques permettant d'évaluer les mécanismes de dégradation à long terme, les interactions avec les eaux d'ennoyage et leurs conséquences sur l'intégrité structurelle des ouvrages.
• 2015-2019 Massive and reversible underground storage of fluids (O2, CO2, CH4) for energy storage and recovery (FLUIDSTORY) Partner Projet ANR consacré à l'étude du stockage souterrain des gaz associés au concept EMO (Électrolyse–Méthanation–Oxycombustion), une filière innovante de production d'électricité en boucle fermée. Ce concept repose sur la production d'hydrogène par électrolyse, sa conversion en méthane de synthèse par méthanation avec du CO₂, puis la production d'énergie par oxycombustion du méthane en utilisant l'oxygène issu de l'électrolyse comme comburant. Les travaux ont porté sur l'évaluation des conditions de stockage souterrain du méthane, du dioxyde de carbone et de l'oxygène dans des cavités salines, en analysant les aspects thermodynamiques, géomécaniques, géochimiques et opérationnels liés à l'intégrité des ouvrages et à la sécurité des opérations.
• 2016-2019 Etude de l'intégrité d'un stockage d'hélium en cavité saline Lead Investigator Projet de recherche et développement pour le compte d'Air Liquide visant à étudier la faisabilité du premier stockage souterrain d'hélium au monde en cavité saline. Les travaux ont porté sur la caractérisation géologique et géomécanique du site retenu afin d'évaluer son aptitude au stockage à long terme. Une modélisation tridimensionnelle détaillée du champ de cavités a été développée pour analyser les interactions mécaniques et thermodynamiques entre la cavité dédiée à l'hélium et les cavités voisines exploitées pour le stockage de gaz naturel. L'étude a également intégré la simulation du comportement thermodynamique spécifique de chaque gaz stocké, l'évaluation de l'intégrité des cavités, ainsi que l'analyse des performances et de la sécurité de l'exploitation.
• 2016-2020 Risques et Opportunités du stockage géologique d'hydrogène en cavités salines en France et en Europe (ROSTOCK-H) Co-Investigator Projet Géodénergie (ANR) consacré à l'évaluation des risques et des opportunités liés au stockage souterrain d'hydrogène en cavités salines en France et en Europe. Le projet visait à développer les connaissances scientifiques et techniques nécessaires au déploiement du stockage massif d'hydrogène comme vecteur de flexibilité pour les systèmes énergétiques bas carbone. Les travaux réalisés ont porté sur le développement de modèles couplés intégrant la thermodynamique de l'hydrogène et le comportement géomécanique du massif salin afin d'évaluer les performances, l'intégrité et la durabilité des cavités soumises à différents régimes d'exploitation. Une attention particulière a été accordée aux phénomènes de cyclage, aux variations de pression et de température, ainsi qu'à leurs conséquences sur la stabilité du stockage. Le projet a également étudié la réactivité géochimique et microbiologique de l'hydrogène en présence de saumure, afin d'évaluer les risques potentiels de consommation d'hydrogène, de génération de gaz secondaires et d'altération des conditions de stockage. Plusieurs scénarios d'exploitation ont été analysés, allant du stockage saisonnier à faible fréquence aux stockages fortement cyclés destinés à répondre aux besoins de la production d'électricité, de la mobilité hydrogène, de l'industrie et de l'injection dans les réseaux de gaz. Les études ont également porté sur l'identification et l'évaluation de sites potentiels de stockage en France et en Europe, en tenant compte des caractéristiques géologiques, géomécaniques et opérationnelles des formations salifères ainsi que des besoins en hydrogène de chaque région. Le retour d'expérience du stockage industriel d'hydrogène exploité par Air Liquide dans le dôme salin de Spindletop (Texas, États-Unis) a constitué une référence majeure pour la validation des hypothèses et l'analyse des conditions d'exploitation à long terme.
• 2017-2020 Maîtriser le comportement géomécanique du sel pour optimiser le stockage de gaz en cavités salines Co-Investigator Projet de recherche sponsorisé par le programme CITEPH et consacré à l'amélioration des modèles géomécaniques utilisés pour la conception et l'exploitation des stockages de gaz en cavités salines. Le comportement géomécanique du sel étant fortement marqué par le phénomène de fluage, plusieurs lois de comportement viscoplastique ont été développées afin de décrire son évolution à long terme. Les travaux de recherche ont notamment porté sur l'intégration des mécanismes d'endommagement liés à la dilatance, sur la prise en compte de l'ensemble de la gamme des déviateurs de contraintes, des faibles aux fortes sollicitations, ainsi que sur l'influence des inclusions insolubles présentes dans le massif salifère. Les comparaisons réalisées avec les modèles de référence couramment utilisés ont mis en évidence l'amélioration significative apportée par ces développements, notamment pour l'évaluation de la stabilité et de l'intégrité des cavités de stockage.
• 2018-2020 Développement d’un pilote industriel de stockage d’hydrogène en cavité saline en France (STOPIL-H2) Projet Géodénergie (ANR) consacré à l'étude de faisabilité du stockage d'hydrogène dans la cavité saline ZE53 du site d'Etrez exploité par Storengy. L'objectif était de préparer la réalisation des premiers essais de stockage d'hydrogène en cavité saline en France et en Europe, en évaluant les conditions techniques, réglementaires et sécuritaires nécessaires à leur mise en œuvre. Les travaux ont porté sur la conception d'essais d'étanchéité à l'hydrogène destinés à être comparés aux méthodes conventionnelles utilisant l'azote, afin d'évaluer la pertinence des protocoles de qualification des cavités pour le stockage de ce gaz. Des scénarios de cyclage reproduisant différentes conditions d'exploitation ont également été étudiés afin d'analyser l'impact des variations de pression et de débit sur l'intégrité de l'ouvrage et les performances du stockage. Une part importante du projet a été consacrée aux aspects réglementaires et de sécurité, avec la réalisation des études de risques et la préparation du dossier technique destiné à la DREAL en vue de l'autorisation des expérimentations. Le projet s'est ensuite prolongé dans le cadre d'un programme européen ayant permis la mise en œuvre opérationnelle des recommandations formulées et la concrétisation des essais de stockage d'hydrogène sur le site d'Etrez.
• 2019-2022 Production d’H2, captage de CO2 et méthanation pour la production renouvelable de chaleur par combustion, interaction avec les différents réseaux d’énergie (HYTREND) – Projet du groupe H2 MINES Partner Projet Carnot Mines consacré à l'étude du cycle qui va de la production d’hydrogène (bleu ou vert) au captage du dioxyde de carbone en sortie de chaudière, en passant par la production de chaleur par combustion de méthane, la séparation et le stockage des gaz produits (H2, CH4, O2, CO2) et/ou leur injection dans les réseaux appropriés, voire leur utilisation pour la mobilité.
• 2022-2024 Stockage de l'hydrogène en cavités salines pour la transition énergétique (H2toSALTCAV) Co-Investigator Projet InterCarnot visant à étudier avec deux approches expérimentales différentes le risque de migration de l'hydrogène dans le sel en particulier lorsque celui-ci est endommagé. L'objectif ultime est de disposer de modèles couplés thermo-hydro-mécaniques permettant la réalisation d'une conception du stockage stable et étanche.
• 2023-2028 Full qualification in France of large-scale hydrogen underground storage and replication from Germany to all European countries (FrHyGe) Partner Projet européen Horizon CleanH2 visant à valider le stockage souterrain d’hydrogène dans des cavités salines à une échelle industrielle. Il s'agit de mettre en place un démonstrateur sur le site de stockage souterrain de Manosque et d’étudier la réplicabilité de cette technologie sur un autre site en Allemagne, et plus largement à l’échelle de l’Europe. Des études d'impact environnemental, de sécurité et de réglementation ainsi que des modélisations prédictives du comportement du stockage dans les cavités envisagées seront menées pendant deux ans avant de lancer la phase de construction du démonstrateur. Le projet s’attachera à démontrer la faisabilité d’injection et soutirage de 100 tonnes d’hydrogène sur des cycles allant de 1 heure à 1 semaine.
• 2023-2028 Tightness of Hydrogen Storage in Salt Caverns Lead Investigator Projet de recherche sponsorisé par le programme CITEPH et consacré à l'étude de l'étanchéité du stockage d'hydrogène en cavités salines. Il est structuré en deux phases complémentaires : la première, menée entre 2023 et 2025, a permis de concevoir et de développer en laboratoire un banc d'essais innovant destiné à quantifier la migration de l'hydrogène au sein d'un matériau qu'il soit intact ou endommagé. La seconde phase, engagée en 2026, vise à développer un modèle rhéologique capable de reproduire les résultats des essais de laboratoire. L'intégration de ce modèle dans un code numérique dédié permettra ensuite d'étudier le phénomène de migration à l'échelle d'un stockage et d'évaluer l'impact sur l'étanchéité à long terme.

Teaching

PhD supervision

• 2024 Fluid-rock interaction in the context of underground hydrogen storage CHAABI Rania
• 2017 Design and dimensioning of underground structures in discontinuous rock masses – Development of the isolated block method LOPARD Gabriel
• 2015 Etude du revêtement des cavités minées dans un stockage adiabatique d’air comprimé Anis El Murr
• 2013 Modélisation de la stabilité des blocs rocheux isolés sur la paroi des excavations souterraines avec prise en compte des contraintes initiales et du comportement non linéaire des joints
• 2012 Etude théorique et expérimentale du boulonnage à ancrage réparti sous sollicitations axiale Laura Blanco Martin
• 2005 Influence des solutions aqueuses sur le comportement mécanique des roches argileuses Jaad Wakim