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主题:【原创】【原创】中国青铜时代的采矿、冶炼。 -- 黄河故人

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家园 【原创】青铜时代的挖坑,哦,错了,是探矿和开采

前一段时间有些工作和生活上的事情压着,心情一直轻松不起来,时间也倒不过来.终于可以先缓一下手,写一点东西.

这个东西是需要写一点了,再拖下去,就不是坑而是矿井了,这一部分就谈谈青铜时代的挖坑.

找矿完毕,下面就该探矿了。既然已经知道了这里有矿,那么需要判断一下这个矿是富矿还是贫矿,有没有开采价值?如果是富矿,那么矿脉在那里?现在我们可以查探矿信息库,有多种多样的探矿机械,古人可没有这么多东西,怎么办呢?

古人探矿,主要有两种办法。一种是找到暴露在外面的矿脉,露天开采后挖坑开采,先露天开采,然后追踪矿脉,继续开采,也就是挖大坑。林西西周晚期铜矿是露天开采的,几十条采矿坑都准确的开在了矿石含量很高的矿脉上。 但是大多数铜矿并不是暴露在地面上的,这样就需要改变挖坑方式了。另一种方法是在地面上挖一长条探槽,也就是一条长长的大坑。找到地下的矿脉后就开始往地下挖深坑而不是挖大坑了。(看来挖坑不是萨苏发明的,我们的老祖宗已经挖了几千年了,更郁闷的是这些人挖了坑几千年都不填,现在还有那么多的遗迹。相比之下河里的诸位还是有一点人性的。)

挖坑开采一般采用开凿竖井和短巷技术来实现,探采结合,有矿则进,无矿则停。当追逐在考古发掘中发现有一部分断面小的竖井,分布密集,有的开凿在花岗闪长岩内证明无矿;有的开凿在绢云母化矽卡岩内,证明接近矿体;有的则开凿在矿体内,并沿着矿脉进行边探边采。重砂分析法在分析矿是富矿还是贫矿方面被广泛采用。在发掘铜绿山古铜矿各个时期的古矿井中,均发现了一种类似现代淘金斗的木盘,有的呈船形,有的呈元宝形,有的呈长条形,同时在井下还发现了木杵和木臼。分析认为,这是一组利用矿物和岩石比重不同,即运用重砂分析法,鉴定岩粉和高岭土中的细粉矿物含量的工具。当用肉眼无法鉴定矿土中金属含量多少时,则将矿土在木臼中捣碎,装入木盘,然后在水中淘洗,泥土洗走后,金属矿物沉于盘底,沉淀愈多,说明品位愈高。(西西河也需要大家来灌水,这样才能把真正的宝贝淘出来)采用重砂分析法,可以追踪富矿开采,达到指导井巷掘进方向的目的。铜绿山现代开采证实,凡是铜矿富集的地方,古代都进行过开采,说明用这种方法指导井巷开采是行之有效的。

探矿没什么东西好写,就和下面的采矿结合在一起吧。值得我们注意的是,目前考古开挖了这么多的古矿坑,还没有在下面发现人的尸骨,只是发现了人的食物残渣。也许考古方面我们还有很多要去探索、发现,但是想到现在每年采矿都要死人死得麻木,马甲心里有点不是滋味。

老祖宗的采矿方法和现在的开采方法很相似,分为露天开采和地下开采。露天开采又被称为露采,地下开采又称坑采,在西西河一般被称为挖坑。

铜绿山七个古露天开采场,大都开采在氧化铜矿体的漏头部分,很少出现在铁帽中心部分,开采深度20-30米,大都是完全封闭的露天坑。 林西大井古铜矿是西周时期的古铜矿,现在在山南坡已经发现了古采矿坑40多个,分布在长2.5公里,宽1公里的范围内,最长的坑全长500余米。 当时的矿工已经掌握了围岩的稳定性,能够以最陡的边坡角,把露天矿井开采到17米的深度(好大的坑,可以和河里的坑比一比)。当然这是最深的,大多数还是在7-8米左右。在每一条采矿坑内都发现了石器、陶片、骨器等。由此推断当时的工人们使用的是石器开采。

靠现代工具开采的坑就大多了.

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俄罗斯的世界第一大坑,在萨哈(亚库特)共和国西部,该地区有世界上最大的金刚石矿,俄罗斯84.1%的金刚石资源集中在这里。

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这下可以看出有多大了

由于地质条件并不是像每一个YY小说主角所希望的那么好,所以露天开采的条件大坑比较少,开采到一定深度,就要转入地下了。

地下开采,简单的说就是掘进井巷,是地表和矿体相连通,并建立完整的运输、通风、排水等措施,地下采场包括立井(直井)、斜井、巷道、盲井等。立井垂直方向分布,具有探矿、掘进、提升的功能;平巷为水平走向,任务是追踪可矿脉、采掘、排水、运输。盲井开挖在平巷的底部,主要是探矿用;斜井是倾斜角逐渐加大不再水平的巷道,目的是追踪矿脉和排水。

地下开采早期采用的是单一开拓法,也叫群井开拓法,这种开采方法始于殷商,盛与西周,最晚到春秋,前后持续了700多年。这种开拓方法说白了就是在某片地区,密密麻麻挖上一群坑,这些坑一般是正方形,边长45-60cm,深度20-30米,单个井筒的寿命只有几十天。竖井一般开挖在软岩或者围岩周围的蚀变带内,换句话说就是拣软的欺负,开挖工具用的是普通打水井工具,提升方式是木轮导向拉动。群井开采,井筒服务时间短,矿工工作环境艰苦,效率很低,对矿产资源的浪费也比较厉害。

随着铜的需求量的上升,遍地挖坑的方法已经跟不上时代的要求了,于是就开始了井巷联合开拓法的时代。其实现在用的也是这种方法。春秋时期的老祖宗已经成功使用了竖井、斜井、平巷联合开拓。请大家注意斜井的出现,斜井的支撑和掘进施工难度都要比平巷和竖井大得多得多。从春秋到战国开采技术有了很大的提高,春秋时期竖井横断面为80cm*80cm,平巷横断面为140cm左右见方,采掘深度20多米,到了战国时期,竖井边长已经到了120-140cm,平巷已经到了120*150,采掘深度50-60m,已经在当时的地下水位20多米以下了。 铜绿山春秋时期和战国时期采矿具有明显的不同。春秋时期一般是把竖井打到矿脉上,然后平行于矿脉开挖平巷,平巷的底部还有追踪富矿开挖的盲井,盲井非常密集,间隔仅仅2米左右,有的紧紧靠在一起。也就是一个坑紧靠着一个坑,刚从这个坑爬出来就可能调到另外一个坑里。在主要的平巷两头各有一个竖井,剂可以提高运输能力,又能改善通风条件。 到了战国时期,就是把竖井或者斜井挖穿矿脉,让平巷进入矿体,然后分为两层开挖。先采下层,再采上层。上层采的矿石富矿运到地面,贫矿填到下层(随时填坑,多好的习惯哪),既减少了运输量,又保护了矿井的安全。

到了青铜时代的末期,出现了方框支柱开采法,这一段没有弄懂,所以不敢在这里瞎掰。

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