少年,看你骨骼精奇,送你一本采矿秘笈

原来这是一本采矿武林秘笈?

我国古代采矿进展

中国古代的采矿历史悠久,从夏朝开始,我国对铜矿的利用逐渐从自然铜向青铜器过渡;春秋时期,初步形成并运用地下矿石开采系统对矿物进行开采,所采用的立井、斜井及平硐联合开拓方式也是现代地下矿山开采开拓巷道的雏形;到战国及先秦时期,铁器在使用已非常普遍,煤炭也逐渐被利用,此时我国对非金属矿产以及铜、铁、银、锡、铅等矿产进行不同程度的开发,并在之后秦汉时期进入达到兴盛;魏晋时期,煤炭与石油已被用作燃料;隋唐时期,矿业进入繁盛时期,已经能够对多种金属非金属矿石进行开采、生产与利用,此时,我国矿业生产技术水平也处于世界领先地位。

古代采矿“武林秘籍”

采矿技术水平的提高离不开古代科学家的实地调查与研究,且正是他们撰写、记载的一本本采矿“武林秘笈”,古人的精湛技艺才会随历史文献得以传承,古代工业技术才得以在传承中发展、改善和进步。

我国古代一些著作和笔录,如《菽园杂记》、《砚录》、《广东新语》、《徐霞客游记》、《滇南新语》等等,对当时的采矿技术与工艺进行了记载。

清代陈泳所修《唐县制》记载明朝发明了火爆法采矿技术;而明代陆容在《菽园杂记》十四卷中则对这种方法进行详细描述:“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”、“旧取矿携尖铁及铁锤,竭力击之,凡数十下仅得一片。今不用锤尖,惟烧爆得矿”;

宋代洪咨夔的《大冶赋》记载了矿工地下开采金、银矿的整个过程,可见当时地下采矿已具备运输、支护、提升、排水、照明系统;唐询所著《砚录》对古代地下作业时,为保护人员安全采用的留石柱支护方法进行了描述:“中空如一间屋者,每丈许留石柱拄之”。

清代云南巡抚吴其濬所撰写的《滇南矿厂图略》对滇南地区金属矿厂的生产情况介绍尤为详细,且附有矿井剖面图,是一部图文并茂的著作。此外,此书附录了倪慎枢的《采铜炼铜记》,对矿石品位、找矿方法、矿体产状和采矿技术等均有论述。

采矿巨作—《天工开物》

除此之外,提到中国古代科学著作,就不得不提到《天工开物》——世界上第一本关于农业和手工业生产的综合性著作。不仅如此,这本书同样是一本我国古代采矿巨作,堪称古代采矿教科书。为什么这么说呢?我们可以在采矿工程专业课目——《采矿学》一书的绪论中得到答案:“明末宋应星编著的《天工开物》一书,系统地记载了我国古代煤炭的开采技术,包括地质、开拓、采矿、支护、通风、提升以及瓦斯排放等技术……”。

具体而言,《天工开物》的中篇“燔石”章和下篇“五金”章,分别对非金属矿产生产技术和金属开采技术进行了详尽描述。

中篇·十一章·燔石——

“凡煤炭,普天皆生,以供锻炼金石之用。南方秃山无草木者,下即有煤。北方勿论。煤有三种:有明煤、碎煤、末煤。明煤,大块如斗许,燕、齐、秦、晋生之。不用风箱鼓扇,以木炭少许引燃,熯炽达昼夜。其傍夹带碎屑,则用洁净黄土调水作饼而烧之。碎煤有两种,多生吴、楚。炎高者曰饭炭,用以炊烹;炎平者曰铁炭,用以冶锻。入炉先用水沃湿,必用鞲后红,以次增添而用。末炭如面者,名曰自来风。泥水调成饼,入于炉内。既灼之后,与明煤相同,经昼夜不灭。半供炊爨,半供熔铜、化石、升朱。至于燔石为灰与矾、硫,则三煤皆可用也。”

“凡取煤经历久者,从土面能辨有无之色,然后掘挖,深至五丈许方始得煤。初见煤端时,毒气灼人。有将巨竹凿去中节,尖锐其末,插入炭中,其毒烟从竹中透上,人从其下施拾取者。或一井而下,炭纵横广有,则随其左右阔取。其上枝板,以防压崩耳。”

“凡煤炭取空而后,以土填实其井,以二三十年后,其下煤复生长,取之不尽。其底及四周石卵,土人名曰铜炭者,取出烧皂矾与硫黄。凡石卵单取硫黄者,其气薰甚,名曰臭煤,燕京房山、固安、湖广荆州等处间有之。凡煤炭经焚而后,质随火神化去,总无灰滓。盖金与土石之间,造化别现此种云。凡煤炭不生茂草盛木之乡,以见天心之妙。其炊爨功用所不及者,唯结腐一种而已。”

其实燔石一章对煤炭进行了分类,并分别对其产状、用途进行描述:明煤块头大,产于河北、山东、陕西及山西,且只需加入少量木炭引燃,便能日夜炽烈地燃烧;碎煤有两种,多产于江苏、安徽和湖北等地区。燃烧时,火焰高的叫做饭炭,用来煮饭,火焰平的叫做铁炭,用于冶炼。使用时要先用水浇湿,入炉后再鼓风才能烧红,只要不断添煤便可继续燃烧;末煤呈粉状的叫做自来风,用泥水调成饼状,放入炉内点燃之后,便和明煤一样,日夜燃烧不会熄灭。末煤有的用来烧火做饭,有的用来炼铜、熔化矿石及升炼朱砂。

采掘煤炭时,可通过地面土质情况判断地下是否含煤。开挖过程中“毒气”(瓦斯)溢出威胁作业人员安全,所以需要通过大竹筒排气装置将瓦斯排除;对于开挖后的巷道要用木板支护;对于采空区处理需用土进行填充。

看完,小编不得不感慨,原来当代的采矿技术,国人几千年前就会了!

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