El crecimiento de la sociedad y de las ciudades romanas generaba la demanda de recursos que permitiese este gran desarrollo. La planificación y estructuración de los trabajos de minería efectuados por los romanos hizo que la explotación de los yacimientos existentes fuese mucho más fructífera que la que habían realizados pueblos anteriores.
Sin duda, uno de los grandes problemas que los romanos fueron capaces de resolver, a diferencia de sus antecesores, fue el problema del agua. En una explotación es necesario profundizar cada vez más para poder extraer el material, manteniendo vivos los niveles de producción. A medida que se profundiza en dicha explotación el agua aumenta. Gracias a los conocimientos topográficos de este práctico pueblo y a su maquinaria de extracción de agua fue posible solucionar este problema.
Los grandes conocimientos geológicos y su destreza en las labores de prospección del terreno hicieron que las labores de prospección minera fueran muy exhaustivas e intensas. Tanto es así que actualmente sigue siendo motivo de asombro. Sin embargo, algunos expertos aseguran que en los trabajos de prospección aurífera de los romanos están basados en una aplicación sistemática de criterios empíricos.
En las excavaciones subterráneas, la iluminación de las galerías se realizaba mediante lámparas de aceite elaboradas en arcilla cocida, colocadas en pequeñas cavidades, que reciben el nombre de lucernarios, excavadas a la altura que consideraban apropiada.
En la época romana se introducen las herramientas de hierro para el arranque de material, con lo que se consigue una optimización de los rendimientos de trabajo, dejándose de utilizar los útiles de piedra o hueso. Las técnicas del fuego y agua para trabajar con rocas muy duras siguen siendo utilizadas en esta época, tanto en el avance en galerías como para el abatimiento de masas rocosas. Este método puede presentar algunas limitaciones en ambientes pequeños o de escasa ventilación.
Destaca el uso de la madera para las labores de sostenimiento y entibación, ya utilizado anteriormente por otros pueblos. El uso de este material tiene algunas ventajas, como ser abundante y fácil de trabajar. Más adelante, recurrieron a utilizar roca como complemento a la madera.
En el transporte, los romanos efectuaban las operaciones de izado mediante unos cables fabricados con fibras vegetales o de cuero, y en ocasiones los utilizaban con un sistema de poleas.
Para las operaciones de drenaje destaca el uso de la noria o rueda de cangilones. Éstas eran accionadas mediante la fuerza del hombre, que debían pisar unos travesaños ubicados en su parte exterior. Algunas ruedas encontradas llegan a tener un diámetro de 4,5 metros. Otros sistemas empleados fueron el Tornillo de Arquímedes o las Bombas de Doble Pistón.
La aportación que realizaron los romanos a las labores de minería a cielo abierto fue el uso de la fuerza hidráulica para la minería aurífera. El agua se utilizaba tanto para el lavado como para la extracción de material, lo que implica una reducción de la mano de obra. El ejemplo de minería romana a cielo abierto más impresionante lo podemos encontrar en Médulas de León, con la construcción de una red hidráulica con 600 kilómetros de canales.
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