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铸剑之采矿

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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。


IP属地:福建1楼2013-05-08 18:01回复
    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。


    IP属地:福建2楼2013-05-08 18:01
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      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。


      IP属地:福建3楼2013-05-08 18:02
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        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。


        IP属地:福建4楼2013-05-08 18:02
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          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。


          IP属地:福建5楼2013-05-08 18:02
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            井巷支护
            古代井巷支护有四种形式:无支护、留石柱支护、木架支护、充填支护。


            IP属地:福建6楼2013-05-08 18:02
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              无支护
              在变质岩或其他坚硬的围岩中开采脉状铜、银、铅、金矿时不需支护。现在能看到的古矿洞大都属于这一类。


              IP属地:福建7楼2013-05-08 18:03
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                留石柱支护
                古代开采大型囊状或厚层状矿体时,常故意留下一部分矿体用作支柱,以支撑井巷顶部江西德兴银山古银矿在唐初曾经大规模开采,留有石柱。到唐天(904~907)末年,有人想采取留柱中的银矿,“持斧而入,将斫取之,俄而山摧,入者尽压死”(《稽神录补遗》)。唐宋时期,广东肇庆端石开采,也用留石柱法。曹溶《砚录》记载:开采端石的所在,“中空如一间屋者,每丈许留石柱拄之”。到了清代,所留石柱也被开采而代之以木柱。屈大均《广东新语》卷5说:“昔人取石,留数柱,虞其颓圮。今名为东留柱、西留柱;亦取之,以木柱代矣。”清代开采云南东川等大型铜矿时,也采用留石柱法,所留石柱称为“象腿”。


                IP属地:福建8楼2013-05-08 18:03
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                  充填支护
                  铜绿山古矿井已应用充填支护法。在方框支柱开采和横撑支架开采中,将废石和低品位矿石充填在下部采空区,防止围岩塌落。


                  IP属地:福建10楼2013-05-08 18:03
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                    岩石破碎
                    古代岩石破碎法有工具破碎和火爆破碎,两种方法常结合在一起使用。
                    工具破碎
                    开凿坑道时,如果岩石硬度低或围岩疏松,可用工具破碎岩石。
                    火爆破碎
                    即火爆法。用火加热岩石,使岩石内部结构受到破坏。有时用火烧热岩石,泼冷水或醋使岩石在热胀冷缩的作用下破裂,或在醋的作用下变酥。宋祝穆《方舆胜览》卷30说:“辰州府沅陵光明山,一名龙门山,有砂(指辰砂)井,土人采取……烧石取之。”“僚(指少数民族)以薪竹燔火爆石以取之。”明陆容《菽园杂记》卷14记载浙江处州铜矿的情况:“先用大片柴,不计段数,装叠有矿之地,发火烧一夜,令矿脉柔脆。次日火气稍歇,作匠方可入身,动锤尖采打。”还记载浙江龙泉县用烧爆法开采银矿:“大率坑匠采矿,如虫蠹木……旧取矿,将尖铁及铁锤竭力击之,凡数十下,仅得一片。今不用锤尖,惟烧爆得矿。”


                    IP属地:福建11楼2013-05-08 18:04
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                      通风、照明、提运、排水
                      井巷通风
                      随着掘进深度的增加,为使井下空气流通顺畅,必须有通风措施。铜绿山铜矿战国时期遗址已利用立井井口标高的差别造成压差,形成自然风流。随着巷道的不断增长,通风方法由自然通风改为人力通风,风量加大。清代云南一些矿山用风箱、风柜鼓风;有的开凿气井、气巷;也有的既开气井、气巷,又用风柜、风箱鼓风,以解决较深井巷的通风问题。
                      井巷照明
                      铜绿山春秋铜矿遗址用燃点干竹篾片井下照明。以后,有的矿用油灯照明,“洞内五步一火,十步一灯”(《滇南新语》)。矿工以巾束头,名叫“套头”,灯挂在套头上,叫“亮子”,用铁做成碟形,可装半斤油。灯柄长尺余,柄端作钩,用以吊灯碟(《滇南矿厂图略》卷上)。
                      矿井提运
                      最初是直接用手提拉。战国、西汉时期,由于井深增加,提升量也增加到一二百公斤,于是发明了带制动机构的木辘轳。在提升方式上也发展到分段提升和联合提升。井下运输通常由人背肩扛,在比较平坦的巷道中则用斗车推拉。
                      矿井排水
                      铜绿山战国矿井遗址已有排水设施。井内有水仓、水槽,采用分段提升法。后来又有专门的排水井,有的将水排入采空区,以减少提运工作量。清代康熙、乾隆年间开采云南铜矿,井内水小时用皮袋提或背,水大则用竹制或木制的“水龙”(一种大型唧筒)排水。大矿拉龙排水的人多至一两千人。


                      IP属地:福建12楼2013-05-08 18:05
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                        亲有关于铸剑的书籍吗


                        来自iPhone客户端13楼2018-08-04 16:24
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                          亲爱的楼主有铸剑的书籍吗


                          来自iPhone客户端14楼2018-08-04 16:25
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