Academic literature on the topic 'Sicurezza mineraria'

L'INTERPRETAZIONE DI STRUTTURE ETRUSCHE ARCAICHE: IL CASO DI MURLOL'analisi della datazione, l'estensione, la pianta e la posizione dell'edificio monumentale con cortile a Poggio Civitate (Murlo, provincia di Siena) indica la sua funzione di ‘centro commerciale in età pre-monetaria, in una regione non completamente urbanizzata. Essendo cosi visibile — una sorta di affermazione politico-economica — ed offrendo riparo e sicurezza ad un gran numero di persone o di merci, il ‘Murlo Upper Building’, una delle strutture più grandi dell'epoca (c. 575 a.C), caratterizzata da una progettazione innovativa e da una decorazione insolita, era stato progettato come parte di un sistema commerciale di prodotti su larga scala. La sua prossimitá ad una regione mineraria e il suo uso nella produzione di beni di lusso assortiti, cosi come il progetto di una struttura che funzionava come la ‘stanza del commercio’ dei moderni forti coloniali europei, conferma ulteriormente la sua funzione commerciale in un'era di contatti stranieri sempre più sofisticati e di cambiamenti sociali.

L'approvvigionamento di risorse minerali e la tutela dell'ambiente sono spesso considerate attività contrapposte ed inconciliabili, ma in realtà rappresentano due necessità imprescindibili per le società moderne. Le georisorse, in quanto non rinnovabili, devono essere valorizzate in maniera efficiente, adoperando strumenti che garantiscano la sostenibilità ambientale, sociale ed economica degli interventi estrattivi. La necessità di tutelare il territorio e migliorare la qualità della vita delle comunità locali impone alla Pubblica Amministrazione di implementare misure per la riqualificazione di aree degradate, ma fino ai primi anni '90 la normativa di settore non prevedeva strumenti a tal proposito, e ciò ha portato alla proliferazione di siti estrattivi dismessi e abbandonati senza interventi di recupero ambientale. Il presente lavoro di ricerca fornisce contributi innovativi alla pianificazione e progettazione sostenibile delle attività estrattive, attraverso l'adozione di un approccio multidisciplinare alla trattazione del tema e l'utilizzo esperto dei Sistemi Informativi Geografici, in particolare GRASS GIS. A seguito di una approfondita analisi in merito agli strumenti e le procedure adottate nella pianificazione delle Attività Estrattive in Italia, sono stati sviluppati un metodo di indagine ed un sistema esperto per la previsione ed il controllo delle vibrazioni indotte nel terreno da volate in cava a cielo aperto, che consentono di ottimizzare la progettazione della volata e del sistema di monitoraggio delle vibrazioni grazie a specifici strumenti operativi implementati in GRASS GIS. A supporto di una più efficace programmazione di interventi di riqualificazione territoriale, è stata messa a punto una procedura per la selezione di siti dismessi e di potenziali interventi di riqualificazione, che ottimizza le attività di pianificazione individuando interventi caratterizzati da elevata sostenibilità ambientale, economica e sociale. I risultati ottenuti dimostrano la necessità di un approccio esperto alla pianificazione ed alla progettazione delle attività estrattive, incrementandone la sostenibilità attraverso l'adozione di strumenti operativi più efficienti.
The supply of mineral resources and environmental protection are often considered opposing and incompatible activities, but actually they represent two essential needs for modern societies. The geo-resources, being non-renewable, must be exploited efficiently, using appropriate instruments ensuring environmental, social and economic sustainability of minerals exploitation. The need to protect the environment and improve local communities quality of life requires the public authorities to implement measures for the rehabilitation of damaged areas, but until the early '90s extractive industry regulations did not provide instruments for this purpose, and this has led to the proliferation of abandoned and decommissioned mining sites without environmental reclamation. The present study provides innovative contributions to the sustainable planning and design of mining activities, by adopting a multidisciplinary approach to the research topics and the expert use of Geographic Information Systems, in particular GRASS GIS. After a detailed analysis about the tools and procedures adopted in the planning of mining activities in Italy, a method of investigation and an expert system have been developed for prediction and control of blast induced ground vibration in open-pit quarries, allowing the optimization of blast design and vibration monitoring system thanks specific operational tools implemented in GRASS GIS. In order to support a more effective planning of land rehabilitation, it's been developed develop a procedure for the selection of decommissioned sites and potential reclamation projects, which optimizes business planning by identifying interventions characterized by high environmental, economic and social sustainability. The results obtained demonstrate the need for an expert approach to mining planning and design, increasing its sustainability by adopting more efficient operational tools.
El suministro de recursos minerales y las actividades de protección del medio ambiente a menudo se consideran opuestos e irreconciliables, pero en realidad son dos requisitos esenciales para las sociedades modernas. Los geo-recursos, como no renovables, deben ser explotados de manera eficiente, utilizando las herramientas que aseguren la sostenibilidad ambiental, social y económica de la minería. La necesidad de preservar el territorio y mejorar la calidad de vida de las comunidades locales exige que las autoridades públicas pongan en práctica medidas para la rehabilitación de áreas degradadas, pero hasta los '90s la regulación del sector no proporcionaba herramientas para este fin, y esto ha llevado a la proliferación de sitios mineros abandonados y en desuso sin intervenciones de restauración. El presente trabajo aporta contribuciones innovadoras a la planificación sostenible y el diseño de las actividades mineras, mediante la adopción de un enfoque multidisciplinar para el tratamiento del tema y el uso experto de Sistemas de Información Geográfica, GRASS GIS en particular. Tras un análisis exhaustivo de las herramientas y procedimientos adoptados en la planificación de las actividades mineras en Italia, han sido desarrollados un método de investigación y un sistema experto para la predicción y el control de las vibraciones inducidas en el suelo por voladura en canteras a tajo abierto, que permiten optimizar el diseño de voladura y el sistema de monitorización de vibraciones, con herramientas específicas ejecutados en GRASS GIS. Para apoyar una planificación más eficaz de intervenciones de reconstrucción, se ha establecido un procedimiento para la selección de posibles canteras abandonadas y soluciones de recuperación , que optimiza la planificación mediante la identificación de las intervenciones que se caracterizan por alto impacto ambiental, económico y social. Los resultados obtenidos demuestran la necesidad de un enfoque experto para la planificación y el diseño de las actividades mineras.

L'approvvigionamento di risorse minerali e la tutela dell'ambiente sono spesso considerate attività contrapposte ed inconciliabili, ma in realtà rappresentano due necessità imprescindibili per le società moderne. Le georisorse, in quanto non rinnovabili, devono essere valorizzate in maniera efficiente, adoperando strumenti che garantiscano la sostenibilità ambientale, sociale ed economica degli interventi estrattivi. La necessità di tutelare il territorio e migliorare la qualità della vita delle comunità locali impone alla Pubblica Amministrazione di implementare misure per la riqualificazione di aree degradate, ma fino ai primi anni '90 la normativa di settore non prevedeva strumenti a tal proposito, e ciò ha portato alla proliferazione di siti estrattivi dismessi e abbandonati senza interventi di recupero ambientale. Il presente lavoro di ricerca fornisce contributi innovativi alla pianificazione e progettazione sostenibile delle attività estrattive, attraverso l'adozione di un approccio multidisciplinare alla trattazione del tema e l'utilizzo esperto dei Sistemi Informativi Geografici, in particolare GRASS GIS. A seguito di una approfondita analisi in merito agli strumenti e le procedure adottate nella pianificazione delle Attività Estrattive in Italia, sono stati sviluppati un metodo di indagine ed un sistema esperto per la previsione ed il controllo delle vibrazioni indotte nel terreno da volate in cava a cielo aperto, che consentono di ottimizzare la progettazione della volata e del sistema di monitoraggio delle vibrazioni grazie a specifici strumenti operativi implementati in GRASS GIS. A supporto di una più efficace programmazione di interventi di riqualificazione territoriale, è stata messa a punto una procedura per la selezione di siti dismessi e di potenziali interventi di riqualificazione, che ottimizza le attività di pianificazione individuando interventi caratterizzati da elevata sostenibilità ambientale, economica e sociale. I risultati ottenuti dimostrano la necessità di un approccio esperto alla pianificazione ed alla progettazione delle attività estrattive, incrementandone la sostenibilità attraverso l'adozione di strumenti operativi più efficienti.
The supply of mineral resources and environmental protection are often considered opposing and incompatible activities, but actually they represent two essential needs for modern societies. The geo-resources, being non-renewable, must be exploited efficiently, using appropriate instruments ensuring environmental, social and economic sustainability of minerals exploitation. The need to protect the environment and improve local communities quality of life requires the public authorities to implement measures for the rehabilitation of damaged areas, but until the early '90s extractive industry regulations did not provide instruments for this purpose, and this has led to the proliferation of abandoned and decommissioned mining sites without environmental reclamation. The present study provides innovative contributions to the sustainable planning and design of mining activities, by adopting a multidisciplinary approach to the research topics and the expert use of Geographic Information Systems, in particular GRASS GIS. After a detailed analysis about the tools and procedures adopted in the planning of mining activities in Italy, a method of investigation and an expert system have been developed for prediction and control of blast induced ground vibration in open-pit quarries, allowing the optimization of blast design and vibration monitoring system thanks specific operational tools implemented in GRASS GIS. In order to support a more effective planning of land rehabilitation, it's been developed develop a procedure for the selection of decommissioned sites and potential reclamation projects, which optimizes business planning by identifying interventions characterized by high environmental, economic and social sustainability. The results obtained demonstrate the need for an expert approach to mining planning and design, increasing its sustainability by adopting more efficient operational tools.
El suministro de recursos minerales y las actividades de protección del medio ambiente a menudo se consideran opuestos e irreconciliables, pero en realidad son dos requisitos esenciales para las sociedades modernas. Los geo-recursos, como no renovables, deben ser explotados de manera eficiente, utilizando las herramientas que aseguren la sostenibilidad ambiental, social y económica de la minería. La necesidad de preservar el territorio y mejorar la calidad de vida de las comunidades locales exige que las autoridades públicas pongan en práctica medidas para la rehabilitación de áreas degradadas, pero hasta los '90s la regulación del sector no proporcionaba herramientas para este fin, y esto ha llevado a la proliferación de sitios mineros abandonados y en desuso sin intervenciones de restauración. El presente trabajo aporta contribuciones innovadoras a la planificación sostenible y el diseño de las actividades mineras, mediante la adopción de un enfoque multidisciplinar para el tratamiento del tema y el uso experto de Sistemas de Información Geográfica, GRASS GIS en particular. Tras un análisis exhaustivo de las herramientas y procedimientos adoptados en la planificación de las actividades mineras en Italia, han sido desarrollados un método de investigación y un sistema experto para la predicción y el control de las vibraciones inducidas en el suelo por voladura en canteras a tajo abierto, que permiten optimizar el diseño de voladura y el sistema de monitorización de vibraciones, con herramientas específicas ejecutados en GRASS GIS. Para apoyar una planificación más eficaz de intervenciones de reconstrucción, se ha establecido un procedimiento para la selección de posibles canteras abandonadas y soluciones de recuperación , que optimiza la planificación mediante la identificación de las intervenciones que se caracterizan por alto impacto ambiental, económico y social. Los resultados obtenidos demuestran la necesidad de un enfoque experto para la planificación y el diseño de las actividades mineras.

L’energia è uno dei più importanti fattori dello sviluppo di ogni attività sociale ed economica. La carenza o addirittura l’assenza di risorse energetiche nazionali non può che incidere negativamente sullo sviluppo di un Paese. La disponibilità, in particolare, di fonti energetiche fossili da valorizzare accortamente influisce positivamente sulle possibilità di sviluppo socio-economico, industriale ed occupazionale di un Paese e quindi sul benessere sociale, oltre a costituire valida alternativa alla loro importazione con ovvi benefici sulla riduzione o addirittura azzeramento della dipendenza da altri Paesi produttori e quindi sulla bilancia dei pagamenti. A causa delle ridotte potenzialità giacimentologiche, tali che la produzione di idrocarburi liquidi e gassosi si attesti attualmente su valori inferiori al 10% rispetto al fabbisogno energetico, l’Italia è altamente dipendente dall’importazione di combustibili fossili e ha quindi evidente necessità di utilizzare appieno le riserve nazionali di idrocarburi oltre che di incrementare la fase di ricerca nell’ottica di scoperta di nuovi giacimenti che possono reintegrare le riserve prodotte. Gli idrocarburi esistenti nel sottosuolo marino nazionale costituiscono una risorsa che contribuisce apprezzabilmente alla sicurezza energetica del Paese, poiché gran parte della percentuale di produzione nazionale deriva da quanto prodotto nell’offshore italiano. L’industria italiana degli idrocarburi ha avuto da sempre particolare attenzione alla ricerca tecnologica, alla capacità tecnico-professionale, alla cultura mineraria nelle sue diverse diramazioni disciplinari, adottando metodologie operative improntate al rigoroso rispetto della normativa nazionale di settore che si colloca tra le più rigide in campo internazionale, sia per quanto riguarda la sicurezza delle operazioni e degli addetti ai lavori sia la tutela ambientale.

Rock slope instabilities represent a major hazard for human activities, often causing economic losses, property damages and maintenance costs, as well as injuries or fatalities. Rock slope stability is so one of the most important issue in mountain areas and mines. Although, in fact, rock falls along highways and railways in mountainous terrains do not pose the same level of economic risk as large-scale failures (which can cause the closure of major transportation routes for several days), the number of people killed by rockfalls tends to be of the same order as people killed by all other instabilities affecting rock slopes. An accurate characterisation of the rock mass discontinuities allows to understand the most probable failure mechanism and individuate the source area, since the local orientation of the mesh of the 3D model of the slope. A proper geostructural survey, together with a high definition 3D model of the slope, allows, in fact, to evaluate the position of source area; the geostructural survey permits also the modelling of the volume distribution of the removable blocks. The position of the source area, the position of the blocks and the high definition 3D model of the slope are fundamental parameters for the modelling of the run out of the blocks, defining so the trajectory of the blocks and the associated kinetic energy for the design of the most appropriate protection works. The estimate of the blocks volume can be conducted by means of codes that use the structural features of the rock surface to identify the boundaries of the polygons that represent the blocks. An accurate geomechanical characterisation is therefore crucial to gather information about the most probable failure mechanism, the position of source area and the volume of removable blocks. Semiautomatic methods in addition to manual methods for discontinuities extraction, have allowed to reduce the user-dependant subjectivity and the consume of time over the last few decades, to obtain details of the rock mass structures. The thesis shows the application of different tools for the structural characterisation and the stability assessment on a number of different walls affected by rockfall in open pit mines in Australia. 3D models of walls have been built since close range photogrammetric surveys using Siro3D code (Datamine SiroVision). SiroJoint (in built in the Siro3D package) has been used to manually detect the discontinuities, while DiAna, Facets plug-in of CloudCompare and I-site Studio (Maptek) codes have been used for the semiautomatic discontinuities extraction. Stereoplots of the discontinuities extracted by manual and semiautomatic methods have been so compared and kinematic indices for plane failure, wedge failure, block toppling, and flexural toppling have been calculated. The structural survey has been then used to perform the distribution of the block volume thanks to a multi-function discrete fracture network (DFN) generator and to describe removability and stability of the blocks using the Block Theory (Goodman & Shi) and the Factor of Safety (Hoek & Bray). This stability analysis has been carried out with SiroModel software (developed by CSIRO within Large Open Pit-LOP project). 3D kinematic analysis has been then performed using DiAna-K code, since the semiautomatic geostructural survey carried out with DiAna and the high definition 3D model of the slope. DiAna and DiAna-K codes has been developed within the Department of earth Sciences of the University of Florence. The integration of the 3D kinematic analysis with the stability analysis of the blocks extracted with a DFN allows to objectively quantify since remote survey data the main geometric input parameters necessary for a complete and reliable rockfall hazard analysis, such as slope high resolution morphology, source areas and volume of unstable blocks, thanks to which is possible to calculate the kinetic energy along the run out. The study is aimed to: i) evaluate how artificial cuts affect the reliability of semiautomatic discontinuities extraction methods in comparison to manual discontinuities extraction methods; ii) compare stereoplots of semiautomatic and manual discontinuities extraction in case of artificial cuts; iii) integrate 3D kinematic analysis with the stability analysis of the blocks extracted with a multi-function discrete fracture network generator. The comparison of the stereoplots of the discontinuity planes produced with SiroJoint and DiAna shows results somehow comparable; moreover, this application revealed a number of interesting advantages and drawbacks of manual and semiautomatic methods, which can be useful to overcome some current limitations and improve the quality of the remote geostructural survey and then of the rockfall simulations. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- La stabilità di versanti in roccia costituisce un tipo di frana che presenta un rischio elevato. Tale rischio è elevato in considerazione della probabilità che si abbiano vittime o feriti, dei tempi di interruzione dell’infrastruttura danneggiata e dei costi della sua messa in esercizio, oltre che di installazione dei più idonei sistemi di protezione. La caduta massi è infatti uno dei rischi maggiori in aree montane, così come anche in aree minerarie. Malgrado infatti i volumi di versate mobilizzati dai crolli siano in genere minori rispetto ai volumi dei corpi di frana di altri fenomeni di versante, l’elevata velocità del fenomeno fa sì che il numero di vittime avute a causa di caduta massi sia dello stesso ordine di altri fenomeni di versante. Un’attenta caratterizzazione delle discontinuità presenti all’interno dell’ammasso roccioso consente comprendere quali meccanismi cinematici siano più probabili ed individuare le possibili aree fonte dei distacchi. Pertanto, un corretto rilievo geostrutturale, insieme ad un modello 3D ad alta definizione del pendio, costituisce un dato di input essenziale per la corretta modellazione del run out dei massi in termini di percorsi e di energie cinetiche in gioco, permettendo quindi la progettazione delle contromisure di protezione più appropriate. Sono pertanto essenziali alcuni dati per la corretta modellazione 3D della rockfall analysis: un modello del terreno 3D di alta definizione (ricavato con rilievo fotogrammetrico o laser scanning), la posizione delle aree di distacco dei blocchi ed il volume dei blocchi instabili. Un accurato rilievo geostrutturale è alla base dell’individuazione dei meccanismi e quindi delle aree la cui esposizione risulta più favorevole all’innesco di caduta massi: un accurato rilievo geostrutturale è quindi alla base di una corretta valutazione del rischio caduta massi. Negli ultimi decenni ai metodi di rilevamento manuale delle discontinuità si sono aggiunti i metodi semiautomatici di estrazione delle discontinuità, che consentono di individuare le discontinuità a partire da parametri geometrici settati dall’operatore, riducendo molto la soggettività del rilievo ed il tempo necessario. Il rilievo geostrutturale consente quindi di calcolare gli indici di pericolosità cinematica e di avere la distribuzione del volume dei blocchi rimovibili. Gli indici di pericolosità cinematica consentono di attribuire un valore a ciascuno dei cinematismi posibili (scivolamento planare, civolamento di cunei, ribaltamento di blocchi, ribaltamento di flessure) in funzione dell’orientazione del versante; se si dispone di una mesh sarà quindi possibile capire quali porzioni siano più esposte al distacco di blocchi, in ragione della loro esposizione. Il rilievo geostrutturale consente inoltre di ricavare la distribuzione del volume dei blocchi mediante l’utilizzo di codici di calcolo che costruiscono una rete discreta di discontinuità all’interno dell’ammasso roccioso, mediante una modellazione di tipo stocastico. La tesi analizza e confronta l’applicazione di diversi codici per la caratterizzazione geostrutturale e per la successiva valutazione della stabilità di versante, su vari versanti in roccia situati in miniere di tipo open-pit in Australia. I modelli 3D dei versanti in roccia sono stati ricavati tramite fotogrammetria con il software Siro3D (Datamine SiroVision). Il codice SiroJoint (Siro3D package) è stato utilizzato per il rilievo manuale delle discontinuità, mentre per il rilievo semiautomatico delle discontinuità sono stati utilizzati i codici DiAna, Facets (CloudCompare) e I-Site Studio (Maptek). Sono stati quindi ricavati e gli stereoplots delle discontinuità estratte con metodi manuali e automatici e sono stati calcolati e confrontati gli indici di pericolosità cinematica per ciascun cinematismo. Il rilievo strutturale effettuato è stato utilizzato per ricavare tramite un generatore multifunzione di un sistema di fratture continue (discrete fracture network, DFN) all’interno del software SiroModel (sviluppato da CSIRO all’interno del progetto LRGE Open Pit mines – OPS), che ha consentito a partire dalla Teoria di Goodman e Shi sulla rimovibilità dei blocchi e dal calcolo del Fattore di Sicurezza (Factor of Safety; Hoek & Bray, 1981) di comprendere la distribuzione del volume dei blocchi instabili, stabili grazie all’attrito e stabili (Type I, II e III della classificazione dei blocchi di Goodman & Shi). I blocchi sono stati estratti mediante una modellazione stocastica a partire dall’orientazione e dalla persistenza delle discontinuità. L’analisi cinematica 3D è stata condotta tramite DiAna-K, usando come dati di il rilievo semiautomatico delle discontinuità ed il modello 3D del terreno ottenuto con tecnica fotogrammetrica. I codici DiAna e DiAna-K sono stati sviluppati dal Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Firenze. L'integrazione dell’analisi cinematica 3D e dell’analisi di stabilità finalizzata alla definizione del volume dei blocchi rimovibili permette una definizione quantitativa ed oggettiva dei principali dati geometrici necessari per la modellazione del rischio di caduta massi, consentendo quindi di definire le traiettorie, la velocità e l’energia cinetica dei blocchi per una corretta progettazione degli interventi di mitigazione del rischio. Lo studio è stato finalizzato a: i) Valutare come la presenza di tagli artificiali influenzi l’applicabilità di metodi semiautomatici per l’estrazione delle discontinuità, rispetto a metodi manuali; ii) Confrontare gli stereoplot e gli indici di pericolosità cinematica dei rilievi geostrutturali effettuati con metodi manuali o con metodi semiautomatici di estrazione delle discontinuità; iii) Integrare l’analisi cinematica 3D con l’analisi di stabilità dei blocchi estratti grazie a DFN.