Agli albori dell'Europa moderna, la miniera era strettamente collegata con l'arsenale, perché le armi da fuoco, di piccole o di grandi dimensioni, erano fatte di ferro oppure di bronzo; in seguito, anche le palle di cannone furono realizzate in ferro, piuttosto che in pietra. Verso la metà del XV sec. l'espandersi della produzione di artiglieria a polvere da sparo e il moltiplicarsi di zecche per il conio di monete metalliche, di proprietà di principi e di nobili, portò a una maggiore richiesta di metalli che indusse gli stessi investitori a impegnare notevoli somme di denaro e ad affrontare i problemi tecnici legati allo scavo di miniere più profonde. L'attività mineraria mutò radicalmente dalla metà del Quattrocento. L'estrazione nel Tardo Medioevo era di solito affidata a un'impresa locale ‒ spesso un'azienda di famiglia, su piccola scala, che in alcuni casi associava tale attività a quella agricola ‒ con lo sfruttamento di miniere poco profonde. Le nuove imprese capitalistiche, invece, costituivano operazioni su vasta scala che davano lavoro a numerosi operai. Tali operazioni traevano profitto in parte dallo scavo di miniere più profonde e in parte dalla soluzione dei problemi tecnici di ventilazione, di drenaggio e di estrazione dei minerali grezzi, che si presentavano a profondità maggiori. Per poter sostenere tali sforzi, i principi e gli imprenditori investivano denaro, diventando azionisti delle imprese minerarie. Tra il 1450 e il 1550 vi fu a un notevole incremento della produzione di argento, rame, ferro, stagno e piombo. Scavare in profondità richiedeva dunque la soluzione dei problemi tecnici relativi alla rimozione dell'acqua e dei minerali grezzi. In molte miniere furono utilizzate grosse pompe e altri macchinari azionati da ruote idrauliche per sollevare l'acqua e per estrarre i minerali dai giacimenti a grandi profondità. Tra i tipi di macchinari impiegati per la rimozione dell'acqua, dettagliatamente illustrati nel De re metallica (1556) di Georg Bauer Agricola, si possono includere le pompe a stantuffo costruite con tronchi di albero scavati e infinite catene di secchi e ruote idrauliche a rotazione invertibile. Le miniere più produttive si trovavano nell'Europa centrale, nei monti Erzgebirge in Sassonia, a Schwaz nel Tirolo, in Ungheria e a Mansfield in Inghilterra. Questi siti erano luogo di operazioni su vasta scala; in una sola miniera potevano essere impiegate diverse migliaia di operai, alcuni sottoterra, altri nel trasporto del materiale, nella preparazione di carbonella e nella fusione, separazione e affinamento dei minerali grezzi. L'escavazione e la lavorazione del rame argentifero erano particolarmente importanti.
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