Coltivazione ed esplosivo

L'impiego di esplosivi nelle cave di pietra ornamentale è un metodo di estrazione dei minerali ancora molto utilizzato. È necessario, però, ricorrere a studi preliminari accurati che tengano conto del materiale da estrarre, della tipologia del terreno e anche della procedura da utilizzare, al fine di non intaccare la qualità del prodotto


L'uso degli esplosivi nelle cave di pietre ornamentali è un fenomeno sistematico, soprattutto nelle operazioni che richiedono preparazioni in grande scala, al fine di programmare la movimentazione di imponenti masse di materiale. E' una pratica sempre attuale, anche se, in verità, la sua funzione si è progressivamente ridimensionata nei confronti delle nuove tecnologie, confortate da una ragionata politica puntata sulla difesa della qualità.

Al presente, questa tecnologia è utilizzata con molta frequenza nel tracciamento di strade in terreni rocciosi, nell'apertura di gallerie e, chiaramente, nell'escavazione dei minerali. Nel settore lapideo ornamentale, tuttavia, dimostra sempre la sua utilità quando si debbano scoperchiare grossi giacimenti a causa dell'azione erosiva degli agenti atmosferici e dei cambiamenti climatici (per esempio il "marmo cotto"): cioè, quando si tratti di mettere allo scoperto il materiale utile, nascosto dal cosiddetto "cappellaccio".

D'altra parte, non si può minimizzare il danneggiamento che l'uso indiscriminato, e senza distinzioni appunto, di esplosivo può provocare alla qualità del materiale presente nel giacimento, alle lavorazioni successive e agli interessi congiunti. Precisamente, per questa ragione, nel caso in cui tale uso sia ritenuto indispensabile, devono essere adottate certe misure: per esempio, la distribuzione planimetrica dei fori, la programmazione fatta per determinare le dimensioni ottimali alle quali adeguare le cariche e l'installazione di protezioni e di reti di contenimento nei punti ritenuti strategici per l'ottenimento di risultati corrispondenti alle previsioni. Il problema più gravoso, tuttavia, è rappresentato dalle vibrazioni indotte dall'esplosivo, che si possono espandere a lunghe distanze e a elevata velocità, tanto da causare sollecitazioni considerevoli negli strati di materiale utile.

Questo fatto richiede il ricorso a studi approfonditi e specifici di carattere giacimentologico e fisico-meccanico per contenere, nei limiti del possibile, l'insorgere di disastri che possano incidere molto negativamente sulla qualità del materiale ancora in sito. L'energia liberata dall'esplosione si diffonde a grande velocità, in tempi brevissimi. Si tratta di elementi addizionali di cui è assolutamente necessario tenere conto sia nella fase di progettazione, con particolare attenzione alla definizione dei livelli di resistenza sopportabili dal giacimento e dalle strutture circostanti, sia nell'esecuzione di una volata di esplosivi.

Logicamente, gli esplosivi non si usano tutti i giorni nelle cave, a meno di casi eccezionali, e il loro utilizzo è giustificato in circostanze speciali e specifiche, come quando si deve provvedere alla predisposizione e all'integrazione delle più avanzate tecnologie del taglio con il diamante, siano esse attuate con il filo, la catena o la cinghia. Per di più, il deterioramento causato da uno scorretto uso delle cariche è attestato dal fatto che ancora oggi, in certi bacini lapidei, è possibile incappare nei danni, provocati dalle generazioni precedenti molti anni prima. Un caso anomalo fu rilevato non molti anni fa in Cina, dove nella coltivazione del marmo si usava tanto esplosivo, che solamente il 5% era fruibile come pietra ornamentale. Oggi, il rendimento è molto migliorato dove è stata introdotta la moderna tecnologia di taglio.

In ogni caso, l'impiego dell'esplosivo presuppone un'adeguata cautela da parte della direzione della cava e un'analisi scientifica del modulo di resistenza dei materiali, della velocità di propagazione delle onde in funzione dello stato del giacimento e uno studio approfondito dal punto di vista stratigrafico e stratimetrico dei terreni coinvolti. Operando attentamente, tenendo conto di questi principi, il rischio è contenuto, mentre i risultati in genere si dimostrano compatibili con la protezione dell'ambiente, la difesa della qualità della produzione e, più di ogni altra cosa, la sicurezza delle maestranze; e senza trascurare il fatto che gli effetti delle esplosioni sono strettamente connessi al tipo dell'esplosivo usato, al metodo di inserimento delle cariche nei fori, al loro schema di distribuzione e alla quantità di carica per foro. è egualmente evidente che l'approccio all'operazione avviene in funzione degli obiettivi che ci si propone di perseguire.

Quando si deve fare una ricerca preliminare all'apertura di un'attività estrattiva, cioè quando si tratta di fare un'investigazione geofisica, è sufficiente introdurre l'esplosivo in un pozzo scavato nel suolo o nella massa rocciosa; se si deve attivare l'apertura di una galleria, si deve lavorare in presenza di una superficie libera; quando, infine, si è pianificata un'operazione preparatoria puntata all'escavazione di un materiale utile, le superfici libere non possono limitarsi a una sola, bensì devono essere tante. In un'investigazione riguardante le caratteristiche fisiche, litologiche e geologiche del materiale da estrarre si dimostra importante un approfondimento legato al calcolo della distanza ottimale fra il sito in cui deve avvenire la volata e l'area destinata all'attività estrattiva propriamente detta con l'escavazione del materiale grezzo pronto per i successivi processi di trasformazione nei laboratori specifici.

E' cosa risaputa che la teoria non si accorda molto con difficoltà oggettive, dando ragionevolmente luogo a criteri operativi pratici, però ciò non significa che certi parametri di base e fattori vari non possano o non debbano essere rivisti, perché ritenuti non indispensabili per una valida soluzione del problema. Cade in questa categoria concettuale la scelta dell'esplosivo, il calcolo delle distanze e la conoscenza delle caratteristiche essenziali del materiale oggetto della coltivazione in termini di durezza, resistenza, discontinuità di ogni tipo, esistenza di possibili frammentazioni, litoclasi, fratture, ecc.

Si può aggiungere che la misura delle vibrazioni provocate dall'esplosivo può essere compiuta con strumentazioni speciali, in modo da suddividere i risultati secondo le tre direzioni spaziali (due orizzontali e una verticale); delle tre, quest'ultima è quella che veste maggiore importanza.

L'esperienza nell'uso dell'esplosivo nelle attività estrattive, dalla ricerca della scuola svedese, che risale agli anni cinquanta del ventesimo secolo, prova la relazione esistente fra la velocità di propagazione delle vibrazioni e gli effetti indotti: fino a 70 m/sec, nessun danno; da 70 a 110, formazione di piccole fessure; da 110 a 160, fratture maggiormente marcate; oltre 160, danni di maggiore importanza. Alla luce di queste informazioni e di studi successivi, si è pervenuti alla conclusione che una velocità non superiore ai 50 m/sec sia legittima e accettabile, anche se, in alcuni casi, come in Francia e Germania, si tende a ridurla di più, per giungere a 30 m/sec.