Rudarstvo , postopek pridobivanja uporabnega minerali s površine Zemlje, vključno z morji. Mineral je z nekaj izjemami anorganska snov, ki se pojavlja v naravi in ima določeno kemikalijo sestava in značilne fizikalne lastnosti ali molekularno strukturo. (Ena organska snov, premog, se pogosto obravnava tudi kot mineral.) Ruda je mineral iz kovine ali agregat kovinskih mineralov in gange (povezana kamnina brez gospodarske vrednosti), ki jo je mogoče pridobivati z dobičkom. Depozit mineralov označuje naravni pojav koristnega minerala, medtem ko nahajališče rude označuje nahajališče mineralov v zadostni meri in koncentraciji, da spodbuja izkoriščanje.
Tipičen razvoj podzemnega rudnika. Enciklopedija Britannica, Inc.
Pri ocenjevanju nahajališč mineralov je izredno pomembno, da se upošteva dobiček. Skupna količina mineralov v določenem nahajališču se imenuje zaloga mineralov, toda samo tista količina, ki jo je mogoče izkopati z dobičkom, se imenuje rudna zaloga . Ko prodajna cena minerala narašča ali stroški pridobivanja padajo, se delež zaloge mineralov, razvrščenih kot ruda, povečuje. Očitno je tudi obratno in rudnik lahko preneha s proizvodnjo, ker (1) je mineral izčrpan ali (2) so cene padle ali so se stroški tako zvišali, da je nekoč ruda danes le mineral.
Arheološka odkritja kažejo, da se je rudarstvo izvajalo v prazgodovini. Očitno je bil prvi uporabljeni mineral kremen, ki ga je bilo zaradi svojega konhoidnega vzorca lomljenja mogoče razbiti na koščke z ostrimi robovi, ki so bili uporabni kot strgala, noži in puščice. V obdobju neolitika ali nove kamene dobe (približno 8000–2000bce), jaški do globine 100 metrov (330 čevljev) so bili potopljeni v nanosih mehke krede v Ljubljani Francija in Britanijo, da bi tam izvlekli kamenčke iz kremena. Drugi pigmenti, na primer rdeči oker in bakreni mineral malahit, so bili uporabljeni kot pigmenti. Najstarejši znani podzemni rudnik na svetu je bil potopljen pred več kot 40.000 leti na Bomvu Ridge v gorah Ngwenya, Svazi , za pridobivanje oker, ki se uporablja pri pogrebnih obredih in kot barvanje telesa.
Zlato je bila ena prvih uporabljenih kovin, ki so jo izkopali iz strug peska in gramoza, kjer se je zaradi kemijske stabilnosti pojavljala kot čista kovina. Čeprav je baker kemično manj stabilen, se pojavlja v naravni obliki in je bil verjetno druga odkrita in uporabljena kovina. Srebro so našli tudi v čistem stanju in so ga nekoč cenili bolj kot zlato.
Po mnenju zgodovinarjev je Egipčani so kopali baker na Sinajski polotok že pred 3000bce, čeprav nekaj brona (bakra zlitine z verjeti ) je datiran že v leto 3700bce. Železo je datirano že leta 2800bce; Egipčanski zapisi o taljenju železove rude segajo v leto 1300bce. Najdeno v starodavnih ruševinah Troje je bilo svinec proizveden že leta 2500bce.
Eden prvih dokazov gradnje z lomljenim kamnom je bil grad Gradnja (2600bce) velikih piramid v Egiptu, največja med njimi (Khufu) je 236 metrov (775 čevljev) vzdolž osnovnih strani in vsebuje približno 2,3 milijona blokov dveh vrst apnenec in rdeča granit . Domneva se, da so apnenec pridobivali izven Nila. Bloke, ki tehtajo do 15.000 kg (33.000 funtov), so prevažali na dolge razdalje in jih dvignili na svoje mesto ter kažejo natančno rezanje, ki je povzročilo fino prileganje zidov.
območje wernickeja se nahaja na območju
Eden najbolj popolnih zgodnjih postopkov rudarskih metod v Evropi je nemški učenjak Georgius Agricola v svojem delu Z re metallica (1556). Opisuje podrobne metode vožnje jaškov in predorov. Mehko rudo in kamnine so naporno kopali s trtilom, tršo rudo pa s krampom in kladivom, klini ali toploto (nastavitev ognja). Požar je vključeval kopičenje hlodov na steni in njihovo sežiganje. Vročina je zaradi tega oslabila ali zlomila skalo toplotno raztezanje ali druge procese, odvisno od vrste kamnine in rude. Po potrebi so bili uporabljeni surovi prezračevalni in črpalni sistemi. Dvigovanje jaškov in naklonov je potekalo z vitlom; prevoz je bil v tovornjakih in samokolnicah. V predorih so uporabljali sisteme za podporo lesu.
Velik napredek v rudarstvu je bil dosežen, ko je skrivnost črnega prahu prišla na Zahod, verjetno od Kitajska v poznem srednjem veku. Ta je bil sredi 19. stoletja kot eksploziv nadomeščen z dinamitom, od leta 1956 pa oba amonijev nitrat sredstva za razstreljevanje goriva in gnojevke (mešanice vode, goriv in oksidantov) so se pogosto uporabljala. Za vrtanje lukenj za namestitev eksploziva so najprej uporabili jekleni vrtalnik s klinasto konico in kladivo, ki so ga nato naložili v luknje in detonirali, da so pretrgali skalo. Izkušnje so pokazale, da sta ustrezna postavitev lukenj in vrstni red streljanja pomembna za doseganje največjega loma kamnin v rudnikih.
Izum mehanskih vrtalnikov, ki jih poganja stisnjen zrak (pnevmatska kladiva), je znatno povečal sposobnost kopanja trde kamnine, kar je nekajkrat zmanjšalo stroške in čas izkopa. Poročajo, da je Anglež Richard Trevithick leta 1813 izumil rotacijski vrtalnik s parnim pogonom. Mehanski batni vrtalniki, ki uporabljajo pritrjene svedre na vrtalnih palicah in se premikajo gor in dol kot bat v jeklenki iz leta 1843. V Nemčiji leta 1853 vrtalnik, ki je bil podoben izumljeni so bili sodobni zračni vaji. Batne vrtalnike so nadomestili udarni vrtalniki s stisnjenim zrakom, njihova zmogljivost pa se je izboljšala z boljšo zasnovo in razpoložljivostjo kakovostnega jekla.
Razvoj vrtanja so spremljale izboljšave načinov natovarjanja, od ročnega nakladanja z lopatami do različnih vrst mehanskih nakladalcev. Prevoz se je prav tako razvijal od prevoza ljudi in živali do rudniških avtomobilov, vlečenih z električnimi lokomotivami in tekočimi trakovi, ter do gumenih vozil velikih zmogljivosti. Podoben razvoj dogodkov se je zgodil v površinskem rudarstvu, kar je povečalo obseg proizvodnje in drastično znižalo stroške kovinskih in nekovinskih izdelkov. Veliki odstranjevalni stroji z izkopnimi kolesi, ki se uporabljajo pri površinskem pridobivanju premoga, se uporabljajo v drugih vrstah površinskih kopov.
Voda dotok je bil zelo pomemben problem v podzemnem rudarstvu do leta 2007 James Watt izumil parni stroj v 18. stoletju. Po tem se lahko s parnimi črpalkami odstrani voda iz dnevnih rudnikov dneva. Sistemi zgodnje razsvetljave so bili tipa odprtega ognja, sestavljeni iz sveč ali oljnih stenj. V slednjem tipu je bilo kurjeno olje, kitovo olje ali kerozin. Od devetdesetih let prejšnjega stoletja je nastajal vnetljiv plin acetilen z dodajanjem vode kalcijevemu karbidu v dnu žarnice in nato izpuščanjem skozi curek v središču svetlega kovinskega reflektorja. Kremena iskra je tako imenovane karbidne sijalke olajšala prižig. V tridesetih letih 20. stoletja so začele v rudnike vstopati baterijske svetilke, od takrat pa so bile narejene različne izboljšave intenzivnosti svetlobe, življenjske dobe baterije in teže.
Čeprav se je okoli rudarjev in rudarstva nabralo veliko mitske ljubezni in romantike, v sodobnem rudarstvu stroji zagotavljajo moč in usposobljeni rudarji zagotavljajo možgane, potrebne za prevlado v tej zelo konkurenčni industriji. Tehnologija se je razvila do te mere, da se zdaj zlato koplje pod zemljo v globinah 4.000 metrov (približno 13.100 čevljev), najgloblje površinske mine pa so bile izkopane na več kot 700 metrov (približno 2300 čevljev).
