中国古代采矿、选矿技术（1）

  来源: 科技日报

古代的采矿可以上溯到石器时代对石器材料的选取。后来，随着冶金业的兴起，采矿、选矿技术也逐渐发展起来。兹分别介绍中国古代的露天开采、地下开采、井巷支护、岩石破碎、井巷通风、照明、排水、提运、选矿等方面。


    露天开采  各种金属矿脉或矿体的地表露头、坡积或残积矿床很多，因此，露天开采成为古代一种重要的采矿方法。露天开采又可分成掘取法和垦土法。


    掘取法  用于采取地表浅部的铜、锡等矿石。清代在云南东川开采铜矿,把埋藏很浅的矿体叫做“草皮矿”或“鸡窝矿”，只要把表土或薄层岩层剥除，掘下数尺，即可得矿。开采坡积锡矿，也只须剥除矿体上部的表土。明宋应星《天工开物》卷14记载，广西河池山锡“皆穴土不甚深而得之”。有些矿虽然可以露天开采，但由于矿脉与围岩坚硬，用手工工具不易破碎，则辅以“火爆法”。宋寇宗□《本草衍义》记载：“辰州砂多出蛮洞。锦州界佶僚洞老鸦井，其井深广数十丈，先聚薪于井焚之。其青石壁迸裂处，即有小龛。龛中自有白石床，其石如玉，床上乃生砂。”这种深广数十丈的矿井，实际上是一个露天矿。


    垦土法  翻耕有矿的土地,矿物随之露出地面。《天工开物》记载：土锭铁“浅浮土面，不生深穴”，“浮者拾之，又乘雨湿之后，牛耕起土，拾其数寸土内者”。土锭铁即褐铁矿结核，这是古代一种特殊的露天采矿方法。


    地下开采  从湖北铜绿山矿冶遗址的18个地下采区来看，春秋时期已经使用了立井、斜井、平巷联合开拓，初步形成地下开采系统。战国至西汉时期，开采系统已相当完整。立井开挖到一定深度，便向两边掘进阶段平巷，在巷道的中部或一端，下掘盲井直达采矿场。立井深度达80～98米，斜巷呈阶梯式向下延伸，适用于次生富集带的探矿和采矿，还可以作为阶段平巷的联络通道。这个时期的平巷距离长，支护坚固,人可以直立行走,掘进断面达5米□以上。据《菽园杂记》记载，明代矿井深度达数百丈。清初，《颜山杂记》记载开气井(通风井)，将工作井巷与气井、气巷分开。