Giacimento di minerali. Si distingue dalla cava per i materiali che se ne
estraggono (minerali metalliferi, sali, combustibili liquidi, solidi o gassosi,
marne da cemento, barite, talco, ecc.). ║ L'insieme delle strutture, delle
attrezzature e dei servizi installati per l'estrazione e lo sfruttamento a uso
industriale del minerale contenuto in un giacimento. ║ Fig. - Grande
quantità, abbondanza. • Tecn. - Prima che sorga una
m.
è necessario effettuare uno studio geologico approfondito dell'area in
cui si suppone esista un giacimento; successivamente si procede a una fase di
esplorazione, per verificare l'estensione e la consistenza degli strati di
minerale, e si estraggono campioni che vengono analizzati per conoscerne la
composizione e la percentuale di prodotto utile. Viene quindi allestita una
m. solo se l'entità del giacimento è tale da assicurare una
convenienza dal punto di vista finanziario. L'organizzazione del lavoro in una
m. dipende da una molteplicità di fattori tecnici ed economici; un
criterio generale è però quello di non limitarsi all'estrazione,
ma di procedere sul posto alla separazione del prodotto utile da quello che non
si può sfruttare industrialmente (detto
sterile o
ganga).
In sintesi, l'attività mineraria consiste nell'abbattimento del minerale,
nel suo trasporto e in una prima trasformazione del prodotto; occorre quindi
provvedere al coordinamento dei mezzi necessari per queste operazioni. I lavori
di coltivazione (cioè di abbattimento ed estrazione del minerale) possono
essere effettuati
a giorno o
a cielo aperto (in superficie),
oppure
in sotterraneo e si eseguono a mano, con strumenti meccanici quali
picconi, martelli demolitori, frese, o per mezzo di mine. Si possono avere
diversi tipi di coltivazione a cielo aperto:
a gradini, se il minerale
viene abbattuto ad altezze differenti secondo la natura degli strati e i mezzi
di scavo;
a scarpata, quando il fronte di abbattimento è unico;
a imbuto, se alla base della massa da estrarre si scavano gallerie da cui
partono pozzi verticali che sbucano all'esterno in corrispondenza di escavazioni
a forma, appunto, di imbuto;
con varate, quando si abbattono grandi
quantità di materiale per mezzo di mine poste in profondità
all'interno di gallerie. Anche le coltivazioni in sotterraneo possono
distinguersi in vari tipi:
per vuoti, se i vuoti che si creano con
l'abbattimento non vengono colmati e la roccia sovrastante è resa stabile
da pilastri formati dallo stesso minerale non abbattuto;
per franamento,
quando si lascia franare la roccia che sovrasta i vuoti;
per ripiena,
quando i vuoti vengono colmati con materiale sterile separato dal minerale
utile. Per la coltivazione di un giacimento minerario in sotterraneo occorre,
innanzitutto, raggiungere il minerale con gallerie, in comunicazione tra loro e
con l'esterno mediante uno o più pozzi che servono per la discesa e la
salita dei materiali e del personale. Il trasferimento del minerale dal fronte
di abbattimento ai pozzi, dove sono installati i montacarichi che lo porteranno
in superficie, si può eseguire con diversi mezzi: vagoncini trainati da
locomotive elettriche, diesel o ad aria compressa, nastri trasportatori, canali
a scossa, a rulli o a sfere. Il lavoro nelle
m. sotterranee richiede che
sia posta particolare attenzione alle misure di sicurezza, allo scopo di evitare
infiltrazioni di acque, incendi e scoppi di grisou, frane. Le acque che giungono
alla
m. dalla superficie o da strati percorsi durante gli scavi vengono
preventivamente deviate e convogliate in gallerie di scolo che sboccano
all'aperto o, se questo non è possibile, sollevate per mezzo di pompe
meccaniche. È necessario poi far fronte alla scarsità d'ossigeno e
al rischio che pochi grammi di polvere di carbone per ogni metro quadro d'aria o
una quantità di grisou superiore a 70-100 g/mq formino una miscela
esplosiva; è perciò indispensabile una buona ventilazione, che
immetta 3-5 mq d'aria pura per ogni persona. La ventilazione può essere
effettuata in modo naturale, per mezzo di appositi camini, o in modo
artificiale, per mezzo di ventilatori. Per far circolare l'aria si cerca di
sfruttare, per quanto possibile, la posizione delle gallerie e dei pozzi che
formano la
m. stessa. Insieme alla ventilazione, è fondamentale,
per evitare esplosioni, il drenaggio preventivo del gas dal giacimento che si
intende coltivare. Anche l'impianto di illuminazione deve essere realizzato in
maniera tale da non aumentare i rischi di esplosione: per questo si impiegano
spesso lampade individuali elettriche ad accumulatore oppure lampade a benzina o
ad acetilene munite di dispositivi che impediscono alla fiamma di venire a
contatto con i gas. Lampade grisoumetriche e grisoumetri segnalatori consentono
poi di tenere sempre sotto controllo il livello del grisou. Le tecniche di
coltivazione avanzate e l'esame preliminare dei giacimenti hanno attualmente
ridotto in maniera notevole il rischio che si verifichino grandi frane; rimane
però il pericolo di crolli locali, al quale si tenta di far fronte con
accorgimenti come la sorveglianza continua dei fronti di abbattimento e
l'inserimento di puntelli nelle zone sospette. • Dir. - Secondo una legge
del 1927, che ha uniformato le norme sulla loro proprietà e
l'amministrazione, le
m. italiane dichiarate adatte alla coltivazione
appartengono al patrimonio indisponibile dello Stato e sono amministrate
esclusivamente dal ministero dell'Industria e Commercio. Per verificare
l'esistenza nel sottosuolo di giacimenti minerari sono necessarie le
autorizzazioni per la ricerca di sostanze minerarie; una volta accordato il
permesso di effettuare esplorazioni, il proprietario dei terreni compresi
nell'area che è oggetto di indagine non può opporsi. Scoperta la
m., il ministero dell'Industria e Commercio può amministrarla
direttamente oppure cederla (per decreto pubblicato sulla "Gazzetta ufficiale"),
dietro pagamento di un canone annuo, a un concessionario, che sarà
l'unico ad avere legalmente il diritto di sfruttarla. La concessione è
assegnata solo a chi, secondo il giudizio inappellabile del ministero stesso,
dispone dei mezzi economici e tecnici necessari per dare continuità
all'impresa e si interrompe per scadenza del termine, rinuncia e decadenza del
concessionario; a parità di condizioni, la preferenza viene data a chi ha
scoperto il giacimento. Con la Costituzione repubblicana le regioni a statuto
speciale sono divenute proprietarie delle
m. situate sul loro territorio;
fa eccezione la Valle d'Aosta, dove le
m. sono proprietà dello
Stato, che però le ha assegnate in concessione alla regione per 99 anni.
• St. - L'uomo iniziò a cercare metalli lavorabili forse già
al termine del Neolitico, limitandosi dapprima a quelli reperibili in
superficie; poi, durante l'Età del Ferro, si passò all'estrazione
da cave a cielo aperto. In seguito, il bisogno sempre crescente di materie prime
e la necessità di far fronte all'esaurirsi dei giacimenti in superficie
indussero ad effettuare ricerche anche nel sottosuolo. Per estrarre il minerale
si rompeva la roccia arroventandola e gettandovi sopra dell'aceto; i massi
venivano portati all'aperto a forza di braccia, frantumati con mazze rudimentali
e ridotti in polvere per mezzo di macine di pietra. Gli Egizi erano già
in grado di sfruttare filoni minerari sotterranei, ma furono i Romani a ideare
tecniche di scavo elaborate e macchinari per il trasporto dei materiali in
superficie e per l'eduzione dell'acqua dalle gallerie. Durante il Medioevo lo
sfruttamento delle
m. subì una battuta d'arresto, fino alla
ripresa degli scambi commerciali nell'XI sec.; poiché nel frattempo le
tecniche di costruzione delle gallerie erano state dimenticate, si riprese a
lavorare a cielo aperto. L'esaurirsi degli strati superficiali di minerale rese
indispensabile lo studio di nuove tecniche di scavo e, nei secc. XV-XVI, vennero
ideati norie a secchi, soffiatori a mantice, norie a dischi, macchine soffianti
centrifughe o rotative, montacarichi e pompe a stantuffo. Nel Seicento, dopo
l'invenzione della polvere da sparo, venne introdotto l'uso delle mine, poi
quello delle perforatrici. A partire dalla fine del Settecento, quando la
rivoluzione industriale portò a un notevole aumento della richiesta di
carbone e ferro, l'industria mineraria si sviluppò con estrema
rapidità e le tecniche fecero enormi progressi grazie all'applicazione
della macchina a vapore; a questo si unirono anche i risultati conseguiti dalla
geologia e dalla chimica, che permisero di conoscere nuovi minerali e di
sfruttare anche giacimenti poveri.