Minas e pedreiras

A exploração mineira retira do solo minerais úteis, a céu aberto em covas e pedreiras ou debaixo da terra por poços e galerias. Uma mina em laboração tem de suster a rocha à sua volta, escoar a água que se infiltra e levar ar fresco aos mineiros. Em Lion Cavern, no Essuatíni, já se arrancava hematite de uma falésia há cerca de 46 000 anos.

O que é

A exploração mineira é o trabalho de retirar minerais do solo: pedra para ferramentas e construção, minérios de metais, carvão, sal e pigmentos. Quando um jazigo está perto da superfície, escava-se a céu aberto ou corta-se em blocos na frente de uma pedreira. Quando desce em profundidade, os mineiros seguem-no debaixo da terra, por poços abertos a partir da superfície e por galerias que entram na encosta de um monte.

O trabalho subterrâneo tem vocabulário próprio. O poço é vertical. A galeria de encosta, quase horizontal, entra na montanha a partir da vertente. As galerias de exploração seguem o filão, e o vazio deixado onde se tirou o minério chama-se desmonte. Todas as minas enfrentam os mesmos três problemas: o peso da rocha por cima dos trabalhos, a água que invade qualquer escavação abaixo do nível freático e o ar, que se vicia e pode trazer gases tóxicos ou explosivos.

As minas antigas ou abandonadas continuam perigosas muito depois de os mineiros terem partido. A agência norte-americana de segurança mineira (MSHA) avisa que os seus poços podem estar escondidos sob tábuas podres ou vegetação, que as madeiras da entivação apodrecem e os tetos podem ruir a qualquer momento, e que podem conter gases mortais e água funda e gelada. Nunca se deve entrar nelas.

Como funciona

Uma fila de entalhes para cunhas numa frente de pedreira, com as cunhas de ferro e o maço do canteiro.

A rocha arranca-se na frente de trabalho. Durante a maior parte da história, os mineiros trabalharam à mão, com picaretas e martelos de pedra, haste de veado, bronze ou ferro. Nas pedreiras, a pedra partia-se com cunhas. A pólvora entrou nas minas no século XVII e foi seguida de explosivos mais fortes, que só devem ser manuseados por operadores de explosivos formados.

A rocha dura e sã aguenta-se sozinha por cima de uma galeria estreita, e os mineiros deixavam pilares de minério ou de rocha para suportar o teto dos desmontes mais largos. Um terreno brando ou fraturado precisa de entivação. Numa galeria, é o quadro: dois esteios assentes no chão sustentam um chapéu sob o teto, e varas ou tábuas metidas por trás seguram as pedras soltas. Num poço, armações quadradas de madeira postas umas sobre as outras revestem as paredes.

A água corre sempre para baixo, e os mineiros aproveitaram-no onde o terreno o permitia. Abriam uma galeria de esgoto desde a parte baixa da encosta até ao fundo dos trabalhos, com o chão a descer suavemente para fora, e a água saía sozinha. A que ficava abaixo dessa galeria tinha de ser elevada. O livro de Agricola sobre a mineração, impresso em 1556, mostra bombas movidas por homens, por cavalos e por rodas hidráulicas. A primeira máquina a vapor de Thomas Newcomen bombeava em 1712 a água de uma mina de carvão.

O ar circula sozinho numa mina quando duas aberturas estão a alturas diferentes e o ar no interior está mais quente ou mais frio do que o de fora. A outra temperatura o ar tem outra densidade, pelo que as duas colunas de ar entre as aberturas não pesam o mesmo, e essa diferença de pressão empurra-o através dos trabalhos. O ar fresco desce então por um lado, percorre as galerias e sobe pelo outro; por isso se ligavam os trabalhos a um segundo poço. Quando essa tiragem não chegava, Agricola mostra foles e ventiladores movidos por homens, por cavalos ou pelo vento, que empurravam o ar por condutas de madeira ou aspiravam o ar viciado.

Uma gaiola para reanimar o canário: quando a ave mostrava sinais de gás, fechava-se a porta e deixava-se entrar oxigénio do cilindro.

Os mineiros davam nomes aos maus ares da mina. O grisu, sobretudo metano libertado pelo carvão, explode quando misturado com ar e inflamado; a lâmpada de segurança permitia levar uma chama através dele. O ar asfixiante é ar que perdeu boa parte do seu oxigénio. Depois de uma explosão ou de um incêndio, os gases que ficam trazem monóxido de carbono, sem cor, cheiro nem sabor. John Scott Haldane, chamado após a explosão na mina de carvão de Tylorstown, no País de Gales, em 1896, propôs usar pequenos animais como detetores, porque o gás os atinge antes das pessoas. Escolheu-se o canário, e as equipas de salvamento levavam-no para o fundo em pequenas gaiolas. Quando a ave cambaleava no poleiro ou caía, os homens sabiam que tinham de sair. Algumas gaiolas podiam ser fechadas e cheias de oxigénio para reanimar a ave.

História e evolução

Escavou-se à procura de pedra muito antes de se fundir qualquer metal. Em Taramsa 1, perto de Qena, no Alto Egito, gente da Idade da Pedra Média africana abriu covas e frentes num banco de cascalho para chegar aos seixos de sílex com que talhava as suas ferramentas de pedra. A areia trazida pelo vento encheu os trabalhos abandonados, e a datação dessa areia por luminescência situa os trabalhos na Idade da Pedra Média. Em 2026, uma equipa dirigida por Manuel Will descreveu outro local de extração em Jojosi, no leste da África do Sul, aonde se voltou durante muito tempo em busca de corneana e onde quase só ficaram restos de talhe.

Em Lion Cavern, na crista de Bomvu, em Ngwenya (Essuatíni), os mineiros abriram uma escarpa de hematite para tirar o pigmento vermelho e cintilante que ela contém. Raymond Dart e Peter Beaumont relataram em 1967 que essa exploração remontava à Idade da Pedra Média, e uma datação por radiocarbono obtida em 1971 sobre carvão vegetal da base da sequência deu cerca de 43 000 anos de radiocarbono, cerca de 46 000 anos depois de calibrada. Novas escavações dirigidas por Gregor Bader dataram depois a exploração por luminescência: os resultados, publicados em 2024 por Brandi MacDonald e colegas, situam-na há pelo menos 48 000 anos.

Uma picareta de haste de veado. Os mineiros do Neolítico arrancavam o sílex ao cré com ferramentas como esta.

No Neolítico, os mineiros da Europa desceram debaixo da terra à procura de bom sílex. Em Grime’s Graves, no Norfolk, abriram-se no cré mais de quatrocentos poços e covas até uma camada de sílex escuro, e do fundo dos poços mais fundos partiam galerias em todas as direções. Novas datações por radiocarbono publicadas em 2018 por Frances Healy e colegas mostram que os grandes poços com galerias foram explorados de cerca de 2600 a cerca de 2400 a.C. Os mineiros arrancavam o sílex com picaretas de haste de veado, que deixaram ali em grande número.

O De re metallica de Georg Agricola, publicado em 1556 poucos meses depois da sua morte, descreveu em texto e gravuras as minas da Europa central: poços, galerias, entivação, sarilhos, bombas e as máquinas que ventilavam os trabalhos. Em fevereiro de 1627, em Schemnitz, hoje Banská Štiavnica, na Eslováquia, a rocha de uma mina foi desmontada pela primeira vez de forma documentada com pólvora. A máquina de Newcomen de 1712 permitiu esgotar minas demasiado fundas para as galerias de esgoto e as rodas hidráulicas.

À medida que as minas de carvão se aprofundaram no século XIX, o gás tornou-se o grande perigo. A partir de 1815 as lâmpadas de segurança reduziram o risco das explosões de grisu, e a partir do fim da década de 1890 os canários avisaram da presença de monóxido de carbono. As minas britânicas mantiveram-nos até à década de 1980, quando os detetores eletrónicos tomaram o seu lugar.