第四节 采矿探矿知识





  利用矿床与围岩的地层关系找矿,宋人已有不少记载。如苏颂以白石(即方解石、石英)作为辰砂矿的矿苗:“丹砂..生深山石崖间,土人采之,穴地数十尺始见其苗,乃白石耳,谓之朱砂床。”①寇宗奭认为,伴金石是金矿的标志,“颗块金,即穴山至百十尺,见伴金石定见金也。其石褐色,一头如火烧黑之状,其金色深赤黄”②。范成大、周去非皆以铜绿作为铜矿的矿苗。范成大说:“录,铜之苗也。亦出右江有铜处,生石中,质如石者名石录。又有一种脆烂如碎土者,名泥录,品最下。”③周去非说:“铜录所在有之..盖铜之苗裔也。”④南宋赵彦卫则正确认识到黑色辉银矿脉乃是银矿的脉路,“每石壁上有黑路乃银脉,随脉凿穴而入”⑤。朱辅则以丝金作为脉金矿床的苗路,说:“丝金,沙中拣金,又出于石。碎石而取者,色视沙金为胜。金有苗路,夫匠识之,名丝金。”①坑采技术孔平仲,北宋治平二年(1065)进士,最初在衡州做官,后因言事得罪上司,被罚到韶州(今广东韶关)。韶州岑水场是有名的铜矿产地,孔平仲对此地开采铜矿的技术作了一些记录:“韶州岑水场,往岁铜发,掘地二十余丈即见铜。今铜益少,掘地益深,至七八十丈。役夫云,地中变怪至多,有冷烟气中人即死。役夫掘地而入,必以长竹筒端置火先试之,如火焰青,即是冷烟气也。急避之,勿前,乃免。”②这段话反映了当时采矿业中两大问题:随着矿床上部被开采完毕,很自然地要向深部矿床掘进。由初期的二十丈增加到七八十丈。随之而来的是井下空气流通不畅,出现了有害气体的积贮,伤害矿工生命。当时还没有什么好办法排除毒气,而只是先试探,后躲避而已。这是最早记载矿井中的有害气体及躲避方法。

  赵彦卫在《云麓漫钞》卷2中,记载了福建建宁府松溪县瑞应场银矿的开采历史、开采技术、矿井中的事故以及坑户生产和生活的悲惨状况等。其中写道:“乾道中(1165—1173),人入穴凿山,忽山合,夹死五十余人,血自石缝中流出”;“取银之法,每石壁上有黑路乃银脉,随脉凿穴而入,甫容人身,深至十数丈,烛火自照,坑户为油烛所熏,不类人形”。

  金代坑采技术可以黑龙江阿城五道岭地方的古铁矿井为例说明。在这个古矿遗址中,1958—1962年先后发现十余个坑洞和十余处矿井,坑洞深约40①周去非:《岭外代答》卷6。

  ②《图经本草》,引自《重修政和经史证类备用本草》卷3。

  ③寇宗奭:《本草衍义》卷4。

  ④范成大:《桂海虞衡志·金石志》。

  ⑤周去非:《岭外代答》。

  ①赵彦卫:《云麓漫钞》卷2。

  ②朱辅:《溪蛮丛笑》。

  余米,最浅的只有7米。坑洞是由山上往下旋转开凿的。当下降到45米深时,还陆续发现古洞。坑道狭窄深长,呈螺旋阶梯式下降,宽约1.5米,高约2米。开凿方向均依矿体走向。斜坡坑道均有台阶,不甚规整。下降至一定深度后,又分出岔洞,至洞底每隔一定距离便有一个宽敞的采矿作业区,呈椭圆袋状,内部由于依矿脉走向取矿,故不规整③。

  井采技术北宋庆历、皇祐年间(1041—1054),在四川出现了一种新的井采技术——卓筒井。这是一种小口径深盐井。它的出现,为盐井钻凿技术指明了小口深化的正确方向。从此,盐井钻凿工艺从大口浅井阶段进入了小口深井阶段,影响所及,遍于全世界。它是当今世界上盛行的深井钻凿技术的先声,其发明具有重大历史意义。

  卓筒井又叫筒井,明代以后又叫竹井。北宋苏轼第一次对卓筒井作了记载。他写道:“蜀去海远,取盐于井..自庆历、皇祐以来,蜀始创筒井,用圜刃凿如碗大,深者数十丈。以巨竹去节,牝牡相衔为井,以隔横入淡水,则咸泉自上。又以竹之差小者,出入井中为筒,无底而窍其上,悬熟皮数寸,出入水中,气自呼吸而启闭之,一筒致水数斗。凡筒井皆用机械,利之所在,人无不知。”①其后文同、陆游也对卓筒井作了记载。这是当时世界上最先进的井采技术。

  ③《谈苑》卷1。

  ①黑龙江博物馆:《黑龙江阿城县小岭地区金代冶铁遗址》,《考古》1965年第3期。