Ingegneria mineraria: differenze tra le versioni

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[[File:Strip coal mining.jpg|thumb|[[Miniera di carbone]] [[Miniera di superficie|a cielo aperto]] con un camion da miniera in primo piano]]

L<nowiki>'</nowiki>'''ingegneria mineraria''' è una branca dell'[[ingegneria]] che riguarda la pratica, la teoria, la scienza, la tecnologia, le tecniche di [[Estrazioneprospezione (lavoro)geofisica|prospezione]], [[industria mineraria|estrazione]], il trasporto e il trattamento delle [[Minerale|materie prime minerali]] (solidi, fluidi, gassosi) energetiche e non energetiche provenienti da un [[Ambiente (biologia)|ambiente]] di tipo naturale. L'ingegneria mineraria è associata a molte altre discipline, quali la [[Metallurgia#Metallurgia di processo|lavorazione dei minerali]] e la [[metallurgia]], la [[chimica industriale]], la [[Meccanica applicata|meccanica]] applicata alle macchine, le [[Macchina|macchine]] e i sistemi energetici, la [[meccanica dei fluidi]], l'[[elettrotecnica]], la [[geologia]], la [[ingegneria geotecnica|geotecnica]], l'[[agrimensura]].

Un ingegnere minerario gestisce tutte le fasi delle operazioni minerarie – esplorazione e scoperta della risorsa minerale, lo [[studio di fattibilità]], la progettazione della [[miniera]] (tecniche di scavo, impianti di ventilazione, impianti per la produzione di aria compressa, impianti di trasporto, impianti di trattamento e trasformazione delle materie prime minerali) o degli impianti per la ricerca la produzione e il trasporto dei fluidi del sottosuolo (idrocarburi, fluidi geotermici, acque), lo sviluppo dei piani, la [[produzione]] e le attività fino alla [[Miniera#Fine cita|chiusura della miniera]].

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==Storia==

Dai tempi [[Preistoria|preistorici]] al presente, l'[[estrazione mineraria]] ha giocato un ruolo significativo nell'esistenza della [[razza umana]]. Fin dall'inizio della civiltà la gente ha usato la [[Roccia|pietra]] e la [[ceramica]] e, in seguito, [[Metallo|metalli]] trovati su o vicino alla superficie della Terra. Questi furono usati per fabbricare i primi [[Utensile|utensili]] e le prime [[Arma|armi]]. Ad esempio, la [[selce]] di alta qualità trovata nella [[Francia]] settentrionale e nell'[[Inghilterra]] meridionale fu usata per accendere il [[fuoco]] e per rompere la roccia.<ref>Howard L. Hartman, ''SME Mining Engineering Handbook'', Society for Mining, Metallurgy, and Exploration Inc, 1992, p. 3.</ref> Miniere di selce sono state trovate in aree [[Creta (roccia)Argilla|cretose]] dove i filoni della pietra erano seguiti sottoterra da pozzi e gallerie. La più antica miniera nei registri archeologici è la ''Lion Cave'' ("Caverna dei Leoni") nello [[Swaziland]]. In questo sito, che il [[metodo del carbonio-14]] indica essere antico di 43.000 anni, gli esseri umani [[Paleolitico|paleolitici]] estraevano l'[[ematite]] minerale, che conteneva [[ferro]] ed era macinata per produrre il [[pigmento]] rosso [[ocra]].<ref>Swaziland Natural Trust Commission, "Cultural Resources – Malolotja Archaeology, Lion Cavern", consultato il 27 agosto 2007, [http://www.sntc.org.sz/cultural/malarch.asp] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160303221001/http://www.sntc.org.sz/cultural/malarch.asp|data=3 marzo 2016}}.</ref><ref>Peace Parks Foundation, "Major Features: Cultural Importance." Republic of South Africa: Author. Consultato il 27 agosto 2007, [http://www.peaceparks.org/story.php?mid=168&pid=148] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081207102130/http://www.peaceparks.org/story.php?mid=168&pid=148|date=7 dicembre 2008}}.</ref>

Gli [[Antica Roma|antichi Romani]] furono innovatori dell'ingegneria mineraria. Essi svilupparono metodi di estrazione su larga scala, forse soprattutto l'uso di grandi volumi d'acqua portati alla galleria della miniera da numerosi [[Acquedotto|acquedotti]] per l'[[abbattimento idraulico]]. La roccia esposta veniva poi attaccata appiccando incendi, che erano usati per riscaldare la roccia, che sarebbe stata raffreddata con un flusso d'acqua. Lo [[stress termico]] spaccava la roccia, consentendo di rimuoverla. In alcune miniere i Romani utilizzarono macchine azionate ad acqua come le ruote idrauliche inverse da sopra. Queste furono usate estesamente nelle miniere di [[rame]] presso il [[Tinto|Rio Tinto]] in Spagna, dove una sequenza comprendeva 16 di tali ruote disposte a coppie, che sollevavano l'acqua a circa 24 m.<ref>[http://www.romans-in-britain.org.uk/raw_mining.htm ''The Romans in Britain: mining''] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100720073131/http://www.romans-in-britain.org.uk/raw_mining.htm |data=20 luglio 2010 }}</ref>

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Secondo un sondaggio,<ref>{{cita web |autore=Susan Kihn |url=http://careerminer.infomine.com/geologist-and-mining-engineer-salaries-in-india/ |titolo=Geologist and Mining Engineer salaries in India |sito=careerminer.infomine.com |accesso=3 agosto 2015 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150723000338/http://careerminer.infomine.com/geologist-and-mining-engineer-salaries-in-india/ |dataarchivio=23 luglio 2015 |urlmorto=sì }}</ref> sembra che gli ingegneri minerari in [[India]] stiano guadagnando stipendi relativamente alti in confronto a molte altre professioni. Lo stipendio medio per un ingegnere minerario in India è $15.250. Tuttavia, gli stipendi sono sempre in gran parte determinati dal livello di abilità, da dove ha sede l'organizzazione e per quale organizzazione si sta lavorando. In confronto agli stipendi degli ingegneri minerari che lavorano in altre regioni, come il [[Canada]], gli [[Stati Uniti]], l'[[Australia]] e il [[Regno Unito]], quelli indiani sono i più bassi, tuttavia quando si confrontano stipendi da una regione all'altra, ci sono molti fattori che devono essere presi in considerazione, come il costo della vita, ecc. Negli [[Stati Uniti]], si stima ci siano 6.630 ingegneri minerari occupati. Lo stipendio annuale medio per un ingegnere negli Stati Uniti è $90.070.<ref>{{cita web |url=http://www.bls.gov/oes/current/oes172151.htm |titolo=Occupational Employment and Wages, May 2011 – 17-2151 Mining and Geological Engineers, Including Mining Safety Engineers |data=27 marzo 2012 |opera=Occupational Employment Statistics |editore=[[Bureau of Labor Statistics]] |accesso=15 luglio 2012}}</ref>

== '''=Situazione inIn Italia''' ===

Per quanto riguarda l'[[Italia]], da quando il corso di laurea in Ingegneria mineraria è stato soppresso dagli ordinamenti universitari statali nel 1989, non si hanno più statistiche relative a questo tipo di specializzazione. A partire dall'anno accademico 2017/2018 il [[Politecnico di Torino]] ha riattivato un corso di [[Laurea magistrale]] in Ingegneria mineraria, al momento il solo sull'intero territorio nazionale<ref>Corso di Laura Magistrale in Petroleum and Mining Engineering, Politecnico di Torino, https://didattica.polito.it/laurea_magistrale/petroleum_and_mining_engineering/it/mining_engineering {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171202052608/https://didattica.polito.it/laurea_magistrale/petroleum_and_mining_engineering/it/mining_engineering |date=2 dicembre 2017 }}</ref>. '''Con i progetti futuri riguardo la cosiddetta "Transizione energetico - ecologicaenergetica", doveche saràcomporterà necessariola necessità di reperire, trattare e trasformare quantità importanti di materie prime minerali anche rarecritiche, negli ambienti professionali e non solo, inizia ad esserci molta preoccupazione sia per la totaleriduzione mancanza- dio corsiaddirittura universitarila acompleta fortesoppressione specializzazionecome inè ingegneriaavvenuto minerariain (ProspezioneItalia - Artedei minerariacorsi -universitari Ingegneriaa delleforte materiespecializzazione primein [noningegneria secondarie]mineraria, -sia Impiantisticaper mineraria -la Tecnicheriduzione di perforazionestudenti -interessati Metallurgiaa estrattivaquesto - Meccanica dei giacimentitipo di idrocarburi e dei fluidi nel sottosuolo - ecc.''')specializzazione<ref>{{Cita web|url=https://www.repubblicaenergiaoltre.it/economia/2023/04/24/news/la_lettera_giacimenti_minerari_in_italia_mancano_le_competenzeperche-e-sempre-piu-difficile-trovare-gli-ingegneri-minerari-di-cui-ha-bisogno-il-mondo-396957708green/|titolo=LaPerché letteraè deisempre geologi:più "Giacimentidifficile trovare gli ingegneri minerari, indi Italiacui mancanoha bisogno il lemondo competenze"green|autore=Sebastiano Torrini|sito=laEnergia RepubblicaOltre|data=2023-0409-2302|lingua=it-IT|accesso=20232024-1201-25}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.anim-ingegneriamineraria.it/chi-siamo/|titolo=ingegneria mineraria|sito=A.N.I.M. Ingegneriapartire Mineraria|lingua=it-IT|accesso=2023-12-25}}</ref><ref>{{Citadall'anno web|url=https:accademico 2017//www.ibs.it/energia-verde-prepariamoci-a-scavare-libro-giovanni-brussato/e/9788898186495|titolo=Energia2018 verde?il Prepariamoci[[Politecnico adi scavare.Torino]] Iha costiriattivato ambientaliun ecorso socialidi delle[[Laurea energiemagistrale]] rinnovabiliin -Ingegneria Giovannimineraria, Brussatoal -momento Libroil -solo Montaondasull'intero -territorio Panoraminazionale.<ref>Corso di Laurea Magistrale in Petroleum and Mining Engineering, Politecnico di Torino, https://didattica.polito.it/laurea_magistrale/petroleum_and_mining_engineering/it/mining_engineering {{!}} IBSWebarchive|sitourl=wwwhttps://web.ibsarchive.org/web/20171202052608/https://didattica.polito.it|lingua=/laurea_magistrale/petroleum_and_mining_engineering/it/mining_engineering |accessodate=2023-12-252 dicembre 2017 }}</ref>

==Esplorazione dei minerali==

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Con la coltivazione di giacimenti alluvionali (in inglese ''placer mining''), i minerali possono essere rimossi anche dal fondo di laghi, fiumi, torrenti e perfino dall'oceano attraverso l'estrazione mineraria subacquea mediante dragaggio. In aggiunta, l'estrazione mineraria ''[[in situ]]'' può essere fatta dalla superficie usando agenti solventi sul corpo minerale e recuperando il minerale grezzo mediante pompaggio (es. Zolfo). Il materiale pompato è poi messo a lisciviare per un ulteriore trattamento. L'estrazione mineraria o coltivazione idraulica è utilizzata in forma di getti d'acqua per lavare via o lo strato sterile o lo stesso minerale grezzo.<ref>Ernest Bohnet, ''SME: Mining Engineering Handbook'', 2ª ed., volume 2, C1992, "Surface Mining: Comparison of Methods", pp. 1529–1538, ISBN 0-87335-100-2</ref>

Per quanto riguarda la coltivazione dei giacimenti di [[idrocarburi]] e più in generale dei fluidi nel sottosuolo, le tecniche di estrazione sono diversificate a seconda del tipo [[Trappola stratigrafica|trappola geologica]] e del tipo di fluido in essa contenuto.

==Processo minerario==

===Abbattimento con gli esplosivi===

In un processo di coltivazione mediante [[esplosivi]], questi sono usati per disgregare la roccia e contribuire alla raccolta di minerale grezzo . La coltivazione mediante esplosivi utilizza il calore e l'immensa pressione degli esplosivi detonati per frantumare e fratturare una massa rocciosa. Il tipo di esplosivi usati nell'estrazione mineraria possono variare nella composizione e nelle proprietà di rendimento. L'ingegnere minerario è responsabile della selezione e della corretta collocazione di questi esplosivi, al fine di massimizzare efficienza e sicurezza. La coltivazione mediante esplosivi avviene in molte fasi del processo minerario, come lo sviluppo delle infrastrutture (gallerie e pozzi) o la produzione del minerale grezzo (coltivazione).

=== Abbattimento senza esplosivi ===