Una miniera è un luogo dove avviene l'estrazione di minerali o combustibili solidi carbone, lignite di interesse economico. Benché il termine "miniera" sia utilizzato per identificare lavorazioni eseguite principalmente in ambienti sotterraneiLa lavorazione eseguita nel suolo differenzia la miniera dalla cava nell'accezione corrente del termine . Sul piano giuridico la differenza tra miniera e cava dipende dal tipo di materiale estratto., esistono miniere a cielo aperto (Es. Chuquicamata) o costituite da lavori di scavo sottomarino. La cava invece è il luogo dove vengono estratte rocce (aggregati di minerali), e benché sia generalmente a cielo aperto esistono anche cave in sotterraneo (Es. Ravaccione).
La differenza tra le due definizioni è legata al materiale che viene estratto: minerali nelle miniere e rocce nelle cave. Tuttavia c'è da considerare che la definizione di "minerale" in questo caso è da definirsi come termine commerciale e non mineralogico (Es. il carbone non è un minerale).
Il termine indica anche il complesso industriale collegato all'attività di estrazione che è parte dell'industria mineraria.
Nel mondo romano, l'estrazione mineraria e la lavorazione dei metalli estratti era la principale attività industriale. Minatori I Romani sfruttarono giacimenti sia sull'attuale territorio Italiano, sia nelle province; in particolare nell'Iglesiente, in Sardegna, venivano estratti piombo, ferro, rame e argento, ma anche in Gallia, in Spagna (qui particolarmente importanti le miniere di Rio Tinto già note ai Fenici), in Britannia, in Asia minore e nelle province lungo il Danubio venivano estratti questi metalli oltre allo stagno.
Storia Preistoria Sin dagli albori della civiltà, l'uomo ha utilizzato materiali litici, argillosi e, in seguito, metallici, reperibili in prossimità della superficie terrestre, per la fabbricazione di strumenti e armi primitive. Un esempio emblematico è rappresentato dalla selce di alta qualità, estratta in regioni come la Francia settentrionale, l'Inghilterra meridionale e la Polonia, ampiamente impiegato per la produzione di utensili litici. Le miniere di selce, spesso ubicate in aree calcaree, presentavano sistemi di scavo complessi, con pozzi e gallerie che seguivano i filoni del minerale. Tra i siti più rilevanti spiccano le miniere di Grimes Graves (Regno Unito) e Krzemionki (Polonia), entrambe risalenti al Neolitico (circa 4000–3000 a.C.). Oltre alla selce, altre rocce dure, come la pietra verde dell'industria litica di Langdale (Lake District), furono sfruttate per la produzione di asce. Il sito minerario più antico documentato archeologicamente è la Miniera di Ngwenya nello Swaziland (Eswatini), datata con il radiocarbonio a circa 43.000 anni fa. Qui, popolazioni paleolitiche estraevano ematite per produrre ocra rossa, un pigmento utilizzato probabilmente per scopi rituali o artistici. Parallelamente, in Ungheria, miniere coeve hanno mostrato evidenza di estrazione di selce, suggerendo che i Neanderthal potessero averle sfruttate per ricavare pietra focaia, strumenti e armi.
Antico Egitto Gli antichi Egizi estraevano la malachite a Maadi. Inizialmente, utilizzavano le pietre di malachite verde brillante per ornamenti e ceramiche. Successivamente, tra il 2613 e il 2494 a.C., i grandi progetti di costruzione richiesero spedizioni all'estero, nella zona di Uadi Maghara, per assicurarsi minerali e altre risorse non disponibili in Egitto. Cave di turchese e rame furono trovate anche a Uadi Hammamat, Tura, Assuan e in vari altri siti nubiani nella penisola del Sinai e a Timna. Cave di gesso furono scoperte nel sito di Umm el-Sawwan; il gesso veniva utilizzato per realizzare oggetti funerari per tombe private. Altri minerali estratti in Egitto dall'Antico Regno (2649-2134 a.C.) fino al periodo romano (30 a.C.-395 d.C.) includevano granito, arenaria, calcare, basalto, travertino, gneiss, galena e ametista.
L'estrazione mineraria in Egitto avveniva già dalle prime dinastie. Le miniere d'oro della Nubia erano tra le più grandi e vaste dell'antico Egitto. Queste miniere sono descritte dall'autore greco Diodoro Siculo, che menziona l'uso del fuoco come metodo per frantumare la roccia dura contenente l'oro. Uno di questi complessi è rappresentato in una delle più antiche mappe minerarie conosciute. I minatori frantumavano il minerale e lo macinavano fino a ottenere una polvere fine, per poi lavarla alla ricerca della polvere d'oro, un processo noto come separazione a secco e a umido.
Antica Grecia ed antica Roma
L'estrazione mineraria in Europa ha una storia molto lunga. Un esempio celebre sono le miniere d'argento del Laurio, che contribuirono a sostenere la città-stato greca di Atene. Nonostante vi lavorassero oltre 20.000 schiavi, la tecnologia impiegata era sostanzialmente la stessa usata nell’Età del Bronzo. In altre miniere, come quelle dell’isola di Taso, i Pari iniziarono a estrarre marmo dopo il loro arrivo nel VII secolo a.C. Il marmo veniva trasportato via mare e, come scoperto dagli archeologi, fu utilizzato in edifici tra cui la tomba di Anfipoli. Filippo II di Macedonia, padre di Alessandro Magno, conquistò nel 357 a.C. le miniere d’oro del Monte Pangeo per finanziare le sue campagne militari. Sfruttò anche le miniere d’oro in Tracia per coniare monete, arrivando a produrne 26 tonnellate all’anno.
Furono però i Romani a sviluppare metodi di estrazione su larga scala, in particolare l’uso di grandi quantità d’acqua trasportata alle miniere attraverso numerosi acquedotti. L’acqua serviva per diversi scopi: rimuovere il terreno di copertura e i detriti rocciosi (una tecnica nota come lavaggio idraulico), lavare i minerali frantumati e azionare macchinari semplici.
I Romani applicarono il lavaggio idraulico nei depositi glaciali del nord Italia per estrarre le pagliuzze d'oro. Costruirono numerosi acquedotti per rifornire d’acqua i siti minerari, dove veniva immagazzinata in grandi bacini e scavavano gallerie di "traverso banco" al di sotto degli strati produttivi che poi lasciavano franare rimuovendo i sostegni. Quando il bacino veniva aperto, l’ondata d’acqua spazzava via il terreno dissodato con i lavori di scavo esponendo il substrato e trascinando le ghiaie e sabbie aurifere attraverso una canalina attrezzata per trattenere le pagliuzze d'oro. Lavori di questo tipo sono presenti in Piemonte a Biella e Varallo Pombia solo per citarne alcuni.
Dove i minerali erano incassati nella roccia, questa veniva lavorata con il metodo del fuoco: riscaldata con il calore e poi raffreddata bruscamente con getti d’acqua, provocandone la fratturazione. Questa sollecitazione termica facilitava la rimozione del materiale con ulteriori getti d’acqua dai serbatoi sopraelevati.
I minatori romani applicarono tecniche simili per estrarre cassiterite in Cornovaglia e minerali di piombo nei Pennini. I Romani svilupparono metodi di lavaggio idraulico in Spagna nel 25 d.C. per sfruttare i vasti giacimenti auriferi alluvionali. Il sito più grande era Las Médulas, dove sette lunghi acquedotti deviavano i fiumi locali per erodere i depositi. Sfruttarono anche l’argento presente nella galena argentifera, estratta nelle miniere di Cartagena (Carthago Nova), Linares (Castulo), Plasenzuela e Azuaga, tra molte altre. I Romani non si limitarono all’estrazione superficiale. Quando i giacimenti a cielo aperto si esaurivano, seguivano le vene minerarie in gallerie sotterranee. A Dolaucothi, in Galles, scavarono lungo le vene e realizzarono cunicoli di drenaggio per svuotare le gallerie a giorno. Questi stessi cunicoli servivano anche per la ventilazione, essenziale quando si usava la tecnica del fuoco controllato. In altre zone, i Romani raggiunsero la falda freatica e prosciugarono le miniere usando macchine ingegnose, in particolare ruote idrauliche a tazze rovesce. Queste venivano usate massicciamente nelle miniere di rame di Rio Tinto, in Spagna, dove una sequenza di 16 ruote accoppiate sollevava l’acqua per circa 24 metri. Erano azionate a forza di braccia, con i minatori che camminavano sui pioli superiori come su un tapis roulant antico.
Europa medioevale Nel Medioevo, l'industria mineraria subì cambiamenti radicali. Inizialmente, l'estrazione si concentrava sul rame e ferro, mentre altri metalli preziosi erano utilizzati principalmente per la coniatura o la doratura. I minerali venivano ricavati perlopiù da miniere a cielo aperto o da scavi superficiali, piuttosto che da pozzi profondi. Verso il XIV secolo, l'uso crescente di armi, armature, staffe e ferri di cavallo fece impennare la richiesta di ferro. I cavalieri medievali, ad esempio, indossavano fino a 45 kg di armatura (in piastre o maglia di ferro), oltre a spade, lance e altre armi. Questa dipendenza dal ferro per scopi militari stimolò notevolmente la produzione e i processi estrattivi.
A causa di mutamenti sociali e giuridici, lo sfruttamento dei giacimenti minerari si spostò dall’Europa centrale all’Inghilterra nel XVI secolo. Nel continente europeo, i giacimenti minerari appartenevano alla corona, e questo diritto regio veniva strenuamente mantenuto. Tuttavia, in Inghilterra, i diritti reali sulle attività minerarie furono limitati a oro e argento (di cui l’Inghilterra possedeva pochissimi giacimenti) da una decisione giudiziaria del 1568 e da una legge del 1688. L’Inghilterra era invece ricca di minerali come ferro, zinco, rame, piombo e stagno. I proprietari terrieri, detentori dei metalli comuni e del carbone presenti sotto le loro proprietà, avevano dunque un forte incentivo a estrarre questi metalli o ad affittare i giacimenti, riscuotendo regalie dagli operatori minerari. Capitali inglesi, tedeschi e olandesi si unirono per finanziare le attività di estrazione e raffinazione. Centinaia di tecnici e operai specializzati tedeschi furono impiegati; nel 1642 una colonia di 4.000 stranieri lavorava nell’estrazione e fusione del rame a Keswick, nella Cumbria.
L’uso della forza idraulica sotto forma di mulini ad acqua era ampiamente diffuso. Questi mulini venivano impiegati per frantumare il minerale, sollevarlo dai pozzi e ventilare le gallerie azionando giganteschi mantici. La polvere da sparo fu utilizzata per la prima volta nelle miniere europee nel 1627 a Selmecbánya, nel Regno d’Ungheria (oggi Banská Štiavnica, in Slovacchia). La polvere nera consentiva di far brillare le rocce e la terra, facilitando l’individuazione delle vene metallifere. Questa tecnica era molto più rapida rispetto alla tradizionale pratica del riscaldamento e raffreddamento delle rocce e rese possibile l’estrazione di metalli e minerali precedentemente inaccessibili. Nel 1762, nella stessa città fu fondata una delle prime accademie minerarie del mondo.
La diffusione di innovazioni agricole, come la lama del vomere in ferro, e l’uso crescente del metallo come materiale da costruzione furono anch’essi fattori trainanti della straordinaria crescita dell’industria del ferro in questo periodo. Invenzioni come larrastra, spesso utilizzata dagli spagnoli, servivano a polverizzare il minerale estratto. Questo dispositivo, azionato da animali, si basava sugli stessi principi impiegati per la trebbiatura del grano.
Gran parte delle conoscenze sulle tecniche minerarie medievali proviene da testi come il De la pirotechnia di Vannoccio Biringuccio e, soprattutto, dal De re metallica (1556) di Georg Agricola. Questi libri descrivono in dettaglio i numerosi metodi di estrazione usati nelle miniere tedesche e sassoni. Una delle principali problematiche delle miniere medievali, che Agricola illustra accuratamente, era la rimozione dell’acqua dai pozzi minerari. Man mano che i minatori scavavano più in profondità per raggiungere nuove vene, le inondazioni rappresentavano un ostacolo concreto. L’introduzione di pompe azionate meccanicamente o tramite animali rese l’industria mineraria molto più efficiente e redditizia.
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