74868 - MINIERE E CAVE M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso fornisce i principi fondamentali relativi alla pianificazione, esercizio e gestione sostenibile delle attività minerarie, incluse le nozioni di base sui giacimenti minerari e le relative attività di esplorazione. Vengono quindi illustrati gli aspetti legislativi relativi ad autorizzazioni e concessioni minerarie, oltre che i fattori economici, ambientali e sociali determinanti per il successo delle operazioni, alla luce della recente strategia italiana ed europea. Le nozioni acquisite serviranno allo studente come base per gli approfondimenti successivi.

Contenuti

Il corso intende fornire un'introduzione alle attività di esplorazione ed estrazione delle materie prime minerali solide, al fine di dare allo studente una base culturale sufficiente al fine degli approfondimenti successivi (ottenibili nel gruppo di scelta "Georisorse"). I contenuti forniti dal corso trovano applicazione nel contesto nazionale e internazionale, ma anche a livello locale.

Propedeuticità consigliate:

Geologia, Geotecnica, Topografia, Cartografia.

Contenuti:

• INTRODUZIONE. L'importanza del settore estrattivo per le materie prime. Le prospettive minerarie in Italia ed Europa.
• RICHIAMI DI GIACIMENTI MINERARI - Classificazione delle rocce e dei minerali. Definizioni e fattori determinanti. Distribuzione, abbondanza e scarsità degli elementi. Classificazione dei giacimenti. Processi di formazione.
• PROSPEZIONE ED ESPLORAZIONE - Criteri di prospezione. Metodi di esplorazione. Carotaggi e campagne di misura. Esercitazione con uso di immagini satellitari.
• MODELLAZIONE DEL DEPOSITO - Distinzione tra risorse e riserve. Curva tenore cubatura. Selezione libera e vincolata. La Legge di Lasky. Rapporto di scopertura. Aspetti economici.
• CERTIFICAZIONE INTERNAZIONALE - I codici JORC e PERC. La classificazione UNFC di risorse e riserve.
• COLTIVAZIONE  A CIELO APERTO - Tecniche e metodi di scavo (open cast, open pit). Geometria e parametri tecnici della fossa. Progettazione della fossa finale: tecniche euristiche (coni flottanti) e rigorose (metodo dei grafi, programmazione dinamica).
• COLTIVAZIONE IN SOTTERRANEO - Criteri per la scelta. Coltivazione per vuoti (block caving, sublevel caving, fronte lungo). Coltivazione per tagli (sublevel stoping, room and pillars, cut and fill). Progettazione di camere e pilastri (metodo di Hardy-Agapito)
• ELEMENTI DI GEOMECCANICA - Distinzione tra roccia ed ammasso roccioso. Misure di resistenza delle rocce in laboratorio. Prove speditive di campo. Analisi dello stato delle discontinuità. Analisi dello stato di fratturazione (RQD). Caratterizzazione degli ammassi rocciosi (RMR, SMR, Q-Index, GSI).
• GESTIONE DEI RESIDUI E CHIUSURA MINERARIA - Progettazione dei cumuli e dei bacini. Classificazione dei residui. Fasi di chiusura e di post-closure. Ripristino ambientale. Monitoraggi.
• LEGISLAZIONE ITALIANA ED EUROPEA - Aspetti principali. Distinzione tra le tipologie di materie prime minerali. Autorizzazioni e concessioni. Gestione e responsabilità. Aggiornamenti recenti.
  
• INTRODUZIONE AGLI ARGOMENTI SPECIALISTICI - La ricostruzione di un modello a blocchi del deposito. L'uso degli esplosivi. Il trattamento dei minerali. La gestione della sicurezza nelle fasi di lavoro.
  
• PROGETTO PRATICO MINERARIO: esplorazione e coltivazione, con elementi tecnico-economici 

Testi/Bibliografia

• Gerbella G. Arte Mineraria. Terza Edizione. Hoepli, 1959.
• Park C.F., Mac Diarmid R.A. Giacimenti Minerari. Liguori Editore 1982
• Orche E. Manual de Geologia e Investigacion de Yacimentos Minerales. ETSI Minas, Madrd. 2001
  
• Ratan Raj T. Surface and underground excavations - Methods, Techniques and Equipment (Balkema Publishers, 2005)
• Hustrulid, W.A., Kucka M. Open Pit Mine Planning and Design - II Edition (CRC Press, 2006)
• Darling, P. SME MINING ENGINEERING HANDBOOK - III Edition (Society of Mining, Metallurgy and Exploration, 2011)
• Chagnes, A., Chernoburova O. Mining and Processing Residues: Future' s Source of Critical Raw Materials (Elsevier Book, 2023)
• Portale delle Georisorse Minerarie d'Italia

Metodi didattici

Le lezioni saranno tutte in presenza e saranno generalmente suddivise tra una prima parte di inquadramento teorico, a cui seguirà lo svolgimento di un esercizio pratico in classe.

Il corso si avvarrà di seminari su temi specifici, tenuti da specialisti e professionisti del settore.

E' prevista almeno una visita a un sito minerario attivo a cielo aperto e/o in sotterraneo.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consisterà in una prova scritta e una prova orale.

1. Nella prova scritta, verranno assegnati agli studenti degli esercizi da risolvere e delle domande di teoria a cui rispondere volti a verificare la conoscenza della materia nel suo insieme (durata: 1.5 ore).
   
2. Nella prova orale, gli studenti saranno chiamati a presentare la tesina svolta, scelta tra le alternative disponibili (durata indicativa: mezz'ora).

Il voto finale dipenderà per metà dal risultato dell'esame scritto e per metà dalla discussione orale sulla tesina.

Strumenti a supporto della didattica

Le esercitazioni si avvarranno del pacchetto Microsoft Office, di AutoCAD, GIS e di altro software. Verranno inoltre mostrati video di applicazioni minerarie specifiche.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesco Tinti