科技世界之最:最早较先进的采矿技术

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最早较先进的采矿技术?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​科技世界之最:最早较先进的采矿技术插图​​​​​​

适合年龄:3~5岁

难易程度:中级

我国春秋战国时期,铁器的使用逐渐广泛,采矿业随之得到了很大发展;而先秦时期高度发达的青铜冶铸,从一个侧面反映了当时的古人已经用比较先进的开采技术获得金属了。

在我国辽宁、内蒙古、湖北等地陆续发现的一-些春秋战国时期的矿冶遗址,也使人们看到了我国目前最早的内涵十分丰富的采矿技术。尤其是湖北省大冶铜绿山的古铜矿遗址,向人们展现了从商周至汉代铜矿开采状况和采矿技术的发展过程。这是迄今发现的中国最早的古矿遗址,在世界矿业史上也是不可多得的珍贵遗存。

铜绿山地区铜矿富集,而且矿石含铜品位高,是中国古代一个重要的采铜中心。至今,地上还堆积着40万吨以上的古代炼渣,地下古矿井分布密集,还有多种形式的炼铜竖炉,记录着古代矿冶生产的宏大规模和卓越技术。

根据对古铜矿井的遗迹、遗物分析,当时矿工是通过观察自然铜、孔雀石的颜色、光泽来进行目力找矿的。采矿用的工具有春秋时期的青铜器如铜斧、铜锤等,也有战国时期的多种铁器。他们利用船形木盘等器具,进行重力选矿,以测定矿石的品位,决定采掘方向。从矿井中可以清楚看到,矿工们十分准确地选择了断层接触带中矿体富集、品位高的地方进行开采。

在采掘方法上,他们已经有效地采用竖井、斜井、平巷的联合挖掘,初步形成了地下开采系统。其中,斜井的掘进施工和支护技术都有较大的难度,它的出现,是坑采技术的一大进步。斜井的倾斜度因地而异,由25度至70度不等。斜井的作用不仅可以沿矿体倾斜延伸,节省人力和费用,而且还有探矿的作用。平巷和竖井也较西周时期有明显的进步,最大井深达64米,延伸至潜水面下8~10米。

同时,这时期已经比较成功地解决了有关掘进、通风、排水、照明、运输、巷道支护等一系列复杂的技术问题。例如,在通风方面,利用不同井口气压的高低差形成自然风流,并采取密闭已废弃的巷道的方法,引导风流沿着采掘方向前进,保证风流到达最深处的工作面。在井下排水方面,利用木制水槽等,先把水引到井下积水坑,再用水桶把水吊出地面排走,从而形成了一个排水系统。为了解决深井提升的困难,矿工们创造了“分层提升”法,利用辘轳等提升工具,从50多米深的井下将积水和矿石提出井面。在巷道支护方面,采用了榫接和搭接相结合的木支架形式,有效地承受了巷道的压力,有的支架至今还相当牢固。这些技术,在当时世界上都是无与伦比的。

铜绿山古铜矿井遗址,以大量事实显示了我国2000多年前高水平的采矿技术。通过它,人们可以看到春秋战国时期众多矿区的采矿技术风貌。铜绿山古铜矿井的发掘,为我国采矿技术史提供了极为珍贵的实物资料。

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