中國(guó)幅員遼闊，礦產(chǎn)豐富。早在距今四、五千年前的原始社會(huì)末期，我們的祖先就能利用銅礦石煉制小件銅器。商周時(shí)期是中國(guó)的青銅時(shí)代，具有相當(dāng)發(fā)達(dá)的青銅治煉和鑄造業(yè)?，F(xiàn)存史籍和考古材料告訴我們：商和西周不僅大量應(yīng)用青銅(銅錫或銅鉛的合金)器具，而且已經(jīng)應(yīng)用錫、鉛、金、銀、汞等多種金屬或非金屬礦產(chǎn)品?？梢韵胍?，當(dāng)時(shí)一定有了相應(yīng)的礦藏開采(只有金在古代相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里，主要是靠淘金而不是開采金礦)。但據(jù)估計(jì)，那時(shí)一般只能開鑿淺井，主要是一種“穴取”。

古代是如何找礦的

到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，中國(guó)進(jìn)入了鐵器時(shí)代。隨著鐵器的廣泛應(yīng)用，中國(guó)古代的采礦業(yè)得到了第一次大發(fā)展。傳說春秋末期，吳王闔閭鑄造“干將”、“莫邪”寶劍。據(jù)《吳越春秋闔閭內(nèi)傳》說，這兩把劍是“采五山之鐵精，六合之金英”煉成的。這里所說的“鐵精”、“金英”，可能是指從五山、六合采來的礦石作原料。這是關(guān)于古代采礦的最早的記載?！渡胶＝?jīng)》和《管子》說，“出銅之山，四百六十七山；出鐵之山，三千六百九山?！边€記載有出金之山一百三十九處，出銀之山二十處，出錫之山五處。這樣具體的數(shù)字未必可信，但它說明那時(shí)人民確已發(fā)現(xiàn)不少地方有礦產(chǎn)。

《管子地?cái)?shù)篇》還記載了根據(jù)礦苗找礦的經(jīng)驗(yàn)，說“上有丹沙者，下有黃金上有慈石者，下有銅金；上有陵石者，下有鉛、錫、赤銅；上有赭者，下有鐵。此山之見榮者也?！薄皹s”即礦苗的露頭。礦床露頭，常因礦物種類不同，使巖石和土壤呈現(xiàn)各種特殊的顏色，如下面有鐵礦，上面呈現(xiàn)出赤褐色，即所謂“赭”;下面有銅礦，上面呈翠綠或藍(lán)色，很像各種銅銹的顏色。“慈石”是指磁鐵礦，“銅金”是指黃鐵礦或黃銅礦，常與磁鐵礦共生。古代的這些找礦方法，即使以現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)看來，都還有它一定程度的正確性。

中國(guó)古代的采礦規(guī)模及水平

從近年來遼寧、湖北發(fā)現(xiàn)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的礦冶遺址情況看，當(dāng)時(shí)采礦技術(shù)已達(dá)到了相當(dāng)高的水平。

內(nèi)蒙古林西縣發(fā)現(xiàn)的春秋時(shí)期的銅礦遺址，面積約二點(diǎn)五平方公里，地表可見露天開采的坑道四十七條。發(fā)現(xiàn)完整的石錘、石斧、石鑿等采礦工具一千五百多件。礦工們就靠這些笨重的工具深入到地下七、八米，甚至十七米處采礦。其中一個(gè)礦坑就大約采出了一千多噸礦石。在礦坑附近，還發(fā)現(xiàn)了煉爐遺址多處，留有大量煉渣和木炭。說明在礦山就近冶煉。這個(gè)銅礦遺址與附近十幾處地方發(fā)現(xiàn)大批商、周青銅器，有極密切關(guān)系。

湖北大冶銅綠山春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期古礦遺址的發(fā)現(xiàn)和科學(xué)發(fā)掘，更使我們看到古代采礦和治煉的實(shí)際情況。這處古礦是當(dāng)年楚國(guó)用銅的重要產(chǎn)地之一。遺址范圍有二平方公里，已發(fā)現(xiàn)大小不同的煉爐數(shù)座，留有大量爐渣，初步計(jì)算在四十萬噸上下。它表明，開采、治煉規(guī)模較大，延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

該礦遺跡和遺物向我們揭示：當(dāng)時(shí)礦工是通過觀察自然銅、孔雀石的顏色、光澤來進(jìn)行目力找礦，并利用簡(jiǎn)單器具來測(cè)定礦石品位，決定采掘方向。從礦井中清楚地看到礦工們選擇了斷層接觸帶中礦石富集、品位高的地方開采。采掘工具，春秋時(shí)期主要是青銅工具，如銅斧、銅錘等，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已經(jīng)逐漸被鐵工具所代替。在采掘方法上，已有效地采取了豎井、斜井、斜巷、平巷相結(jié)合的開拓方式，并初步解決了井下通風(fēng)、排水、提升、照明和井架支護(hù)等一系列復(fù)雜的技術(shù)河題。

在通風(fēng)方面，創(chuàng)造了利用井口高低不同所產(chǎn)生的氣壓差，形成自然風(fēng)流；采取關(guān)閉廢棄的巷道辦法來控制風(fēng)流，使其流向采掘方向，保證風(fēng)流能達(dá)到最深的工作面。在排水方面，利用木制水槽等，先把水引到井下積水坑，再用水桶把水吊出地面排走。這樣就形成了一個(gè)排水系統(tǒng)。為了解決深井提升的困難，礦工們創(chuàng)造了“分層提升”法，利用轆等提升工具將五十多米深的井下積水和礦石提出井面。為了減輕提升工作量，十分巧妙地采用分層填充的先進(jìn)方法，即把一部分廢礦渣充填到廢巷中去，把好礦石運(yùn)出去。在巷道支護(hù)方面，創(chuàng)造了榫接和搭接相結(jié)合的支架形式，有效地承受了巷道的壓力，有的支架至今還相當(dāng)牢固。

大冶銅綠山古礦是當(dāng)時(shí)具有先進(jìn)水平和較大規(guī)模的采礦和冶煉遺址，它所展示出的成就是驚人的。估計(jì)該礦已采出礦石約數(shù)十萬噸，煉出銅約十萬噸。這些都是無數(shù)工匠幸勤勞動(dòng)和智慧的結(jié)晶。從而證明，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期中國(guó)不僅能找到富礦、大礦，而且已能開掘深礦井。

春秋戰(zhàn)國(guó)以后，社會(huì)需要增加鐵器的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了采礦業(yè)的發(fā)展。統(tǒng)治階級(jí)經(jīng)常驅(qū)使大量的工匠成年累月在荒山野嶺中找礦采礦?！稘h書》說，漢武帝時(shí)為鑄錢和治鐵，專門有“吏”、“卒”、“徒”，每年要驅(qū)使十萬人以上去“攻山取銅鐵”。

河南鞏縣鐵生溝漢代鐵礦遺址，有圓形、方形兩種豎井，礦井是順礦味平行掘進(jìn)，并下有斜坡形道，沿卷道下掘便進(jìn)入礦床。從豎井和斜井的位置看，已經(jīng)對(duì)不同的礦床采取不同的采掘方法。如豎井可掘進(jìn)到礦床的中央或旁側(cè)，開采質(zhì)量較好的礦石；斜井則用來開采緩傾斜的礦床，依山勢(shì)向內(nèi)掘進(jìn)。這些合理的采掘方法，表明采礦技術(shù)又有新的進(jìn)步。

古代的冶煉規(guī)模

除了金屬礦產(chǎn)外，中國(guó)對(duì)于煤的開采也很早?！妒酚洝ね馄菔兰摇酚涊d了漢文帝時(shí)，宜陽(yáng)附近的煤礦有一次發(fā)生“岸崩”，致使“岸下百余人”“盡壓殺”?？梢姴擅旱囊?guī)模是相當(dāng)大的。

唐末時(shí)期，采治生產(chǎn)的規(guī)模和技術(shù)更加發(fā)展和進(jìn)步。唐代前期有記載的“坑冶”一百六十八處，其中包括銀、銅冶和鐵、錫、鉛山，分布在今河南、山西、江蘇、浙江、江西等地。宋代在大的鐵礦中心設(shè)有四監(jiān)，次要的礦區(qū)設(shè)有十二冶和二十務(wù)，較小的鐵礦區(qū)設(shè)有二十五場(chǎng)。

北宋初年，各路的監(jiān)、冶、場(chǎng)、務(wù)有二百零ー處。到了北宋中期，發(fā)展到二百七十一處。這反映了采冶地區(qū)有所擴(kuò)大。利國(guó)監(jiān)是一個(gè)年產(chǎn)鐵一百五十四萬斤的冶鐵中心，有“三十六冶，冶各百余人”。信州鉛山及其附近盛產(chǎn)銅、鉛，宋以來“常慕集十余萬人晝夜采鑿，得銅、鉛數(shù)于萬觔”。韶州地區(qū)盛產(chǎn)銅、鉛、錫、銀，這里四方之人，棄農(nóng)田，持兵器，慕利而至者不下十萬。”這反映了這個(gè)時(shí)期采冶生產(chǎn)規(guī)模的巨大發(fā)展。

中國(guó)古代采礦技術(shù)的創(chuàng)新

宋代，中國(guó)人民已經(jīng)獨(dú)創(chuàng)了一整套科學(xué)的采煤方法。近年發(fā)現(xiàn)的河南鶴壁宋代煤窯，已采用了同時(shí)使用兩個(gè)井筒和兩條主要大巷道進(jìn)行開采。立井深達(dá)一百米左右，有較好的通風(fēng)、照明、支撐和分階段提升、排水的措施。特別是在通風(fēng)方面，北宋時(shí)期已能合理布置井巷，保證井下風(fēng)流通暢，防止井下發(fā)生火災(zāi)。

為以后用通節(jié)竹筒排除井下瓦斯的技術(shù)打下基礎(chǔ)。這在當(dāng)時(shí)世界的采礦技術(shù)中，是先進(jìn)的。歐洲采煤在宋代以后數(shù)百年，井下還不敢點(diǎn)燈只能暗中摸索挖掘。到了明代，據(jù)《滇南礦廠圖略》記載，當(dāng)時(shí)一個(gè)采礦大廠可以開鑿二、三十口礦井。遇有富礦，每口礦井中又分幾路或幾十路攻采。礦井中，根據(jù)生產(chǎn)和技術(shù)的需要，礦工們已有了分工。當(dāng)時(shí)除官辦礦業(yè)外，民礦生產(chǎn)也迅速發(fā)展起來。

明清時(shí)期，采礦雖然主要還是靠錘敲鎬挖，但也有所改進(jìn)?！盁ā痹谝恍┑胤奖惠^大規(guī)模地采用，還可能應(yīng)用了火藥爆破等新技術(shù)。據(jù)對(duì)河南西部明清時(shí)代金屬礦礦坑的調(diào)查，燒爆法就是先用火將礦床的某一部分燒熱，隨后再澆上冷水，利用急劇的熱脹冷縮的體積變化，使礦石爆裂。在近代采掘機(jī)械發(fā)明之前，從用鐵錘、鐵鉆一點(diǎn)一點(diǎn)地敲擊得到礦石，到改用燒爆得礦，特別是用火藥爆破，這是當(dāng)時(shí)采礦技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)造。編輯/趙靜