古代的采礦可以上溯到石器時代對石器材料的選取。后來，隨著冶金業的興起，采礦、選礦技術也逐漸發展起來。茲分別介紹中國古代的露天開采、地下開采、井巷支護、巖石破碎、井巷通風、照明、排水、提運、選礦等方面。

露天開采各種金屬礦脈或礦體的地表露頭、坡積或殘積礦床很多，因此，露天開采成為古代一種重要的采礦方法。露天開采又可分成掘取法和墾土法。

掘取法用于采取地表淺部的銅、錫等礦石。清代在云南東川開采銅礦，把埋藏很淺的礦體叫做“草皮礦”或“雞窩礦”，只要把表土或薄層巖層剝除，掘下數尺，即可得礦。開采坡積錫礦，也只須剝除礦體上部的表土。明宋應星《天工開物》卷14記載，廣西河池山錫“皆穴土不甚深而得之”。有些礦雖然可以露天開采，但由于礦脈與圍巖堅硬，用手工工具不易破碎，則輔以“火爆法”。宋寇宗奭《本草衍義》記載：“辰州砂多出蠻洞。錦州界佶僚洞老鴉井，其井深廣數十丈，先聚薪于井焚之。其青石壁迸裂處，即有小龕。龕中自有白石床，其石如玉，床上乃生砂。”這種深廣數十丈的礦井，實際上是一個露天礦。

墾土法翻耕有礦的土地，礦物隨之露出地面。《天工開物》記載：土錠鐵“淺浮土面，不生深穴”，“浮者拾之，又乘雨濕之后，牛耕起土，拾其數寸土內者”。土錠鐵即褐鐵礦結核，這是古代一種特殊的露天采礦方法。

地下開采從湖北銅綠山礦冶遺址的18個地下采區來看，春秋時期已經使用了立井、斜井、平巷聯合開拓，初步形成地下開采系統。戰國至西漢時期，開采系統已相當完整。立井開挖到一定深度，便向兩邊掘進階段平巷，在巷道的中部或一端，下掘盲井直達采礦場。立井深度達80～98米，斜巷呈階梯式向下延伸，適用于次生富集帶的探礦和采礦，還可以作為階段平巷的聯絡通道。這個時期的平巷距離長，支護堅固，人可以直立行走，掘進斷面達5米2以上。據《菽園雜記》記載，明代礦井深度達數百丈。清初，《顏山雜記》記載開氣井(通風井)，將工作井巷與氣井、氣巷分開。

井巷支護古代井巷支護有四種形式：無支護、留石柱支護、木架支護、充填支護。

無支護在變質巖或其他堅硬的圍巖中開采脈狀銅、銀、鉛、金礦時不需支護。現在能看到的古礦洞大都屬于這一類。

留石柱支護古代開采大型囊狀或厚層狀礦體時，常故意留下一部分礦體用作支柱，以支撐井巷頂部。江西德興銀山古銀礦在唐初曾經大規模開采，留有石柱。到唐天祐(904～907)末年，有人想采取留柱中的銀礦，“持斧而入，將斫取之，俄而山摧，入者盡壓死”（《稽神錄補遺》）。唐宋時期，廣東肇慶端石開采，也用留石柱法。曹溶《硯錄》記載：開采端石的所在，“中空如一間屋者，每丈許留石柱拄之”。到了清代，所留石柱也被開采而代之以木柱。屈大均《廣東新語》卷5說:“昔人取石，留數柱，虞其頹圮。今名為東留柱、西留柱；亦取之，以木柱代矣。”清代開采云南東川等大型銅礦時，也采用留石柱法，所留石柱稱為“象腿”。

木架支護銅綠山礦區在西周時期采用間隔支護，木架距離4～6米。春秋時期斜井支護有兩種：一是井框支架垂直于井巷的頂底板，一是井框支架沿地心方向敷設。支護方法的進步，表明古人對礦井地壓和壓力方向有了進一步認識。戰國至西漢時期，立井采用經過精細加工的方木（或圓木）密集式垛盤支護，與現代的木結構井架相差無幾；而斜井的支架型式類似現代木結構的“馬頭門”。破碎帶或松散巖體內的巷道，采用封閉式支架，以防止底部上鼓。后代的井巷木架支護與此大同小異。如明代云南永昌瑪瑙礦平巷支護是“以巨木為橋圈、支架于下，若橋梁之鞏、間尺余輒支架之”（《徐霞客游記》卷18）。清代的井巷木架支護是“間二尺余，支木四，此四木為廂”（《滇南新語》）。

充填支護銅綠山古礦井已應用充填支護法。在方框支柱開采和橫撐支架開采中，將廢石和低品位礦石充填在下部采空區，防止圍巖塌落。

巖石破碎古代巖石破碎法有工具破碎和火爆破碎，兩種方法常結合在一起使用。

工具破碎開鑿坑道時，如果巖石硬度低或圍巖疏松，可用工具破碎巖石。

火爆破碎即火爆法。用火加熱巖石，使巖石內部結構受到破壞。有時用火燒熱巖石，潑冷水或醋使巖石在熱脹冷縮的作用下破裂，或在醋的作用下變酥。宋祝穆《方輿勝覽》卷30說：“辰州府沅陵光明山，一名龍門山，有砂（指辰砂）井，土人采取……燒石取之。”“僚（指少數民族）以薪竹燔火爆石以取之。”明陸容《菽園雜記》卷14記載浙江處州銅礦的情況：“先用大片柴，不計段數，裝疊有礦之地，發火燒一夜，令礦脈柔脆。次日火氣稍歇，作匠方可入身，動錘尖采打。”還記載浙江龍泉縣用燒爆法開采銀礦：“大率坑匠采礦，如蟲蠹木……舊取礦，將尖鐵及鐵錘竭力擊之，凡數十下，僅得一片。今不用錘尖，惟燒爆得礦。”

通風、照明、提運、排水井巷通風隨著掘進深度的增加，為使井下空氣流通順暢，必須有通風措施。銅綠山銅礦戰國時期遺址已利用立井井口標高的差別造成壓差，形成自然風流。隨著巷道的不斷增長，通風方法由自然通風改為人力通風，風量加大。清代云南一些礦山用風箱、風柜鼓風；有的開鑿氣井、氣巷；也有的既開氣井、氣巷，又用風柜、風箱鼓風，以解決較深井巷的通風問題。

井巷照明銅綠山春秋銅礦遺址用燃點干竹篾片井下照明。以后，有的礦用油燈照明，“洞內五步一火，十步一燈”（《滇南新語》）。礦工以巾束頭，名叫“套頭”，燈掛在套頭上，叫“亮子”，用鐵做成碟形，可裝半斤油。燈柄長尺余，柄端作鉤，用以吊燈碟（《滇南礦廠圖略》卷上）。

礦井排水銅綠山戰國礦井遺址已有排水設施。井內有水倉、水槽，采用分段提升法。后來又有專門的排水井，有的將水排入采空區，以減少提運工作量。清代康熙、乾隆年間開采云南銅礦，井內水小時用皮袋提或背，水大則用竹制或木制的“水龍”(一種大型唧筒)排水。大礦拉龍排水的人多至一兩千人。

礦井提運最初是直接用手提拉。戰國、西漢時期，由于井深增加，提升量也增加到一二百公斤，于是發明了帶制動機構的木轆轤。在提升方式上也發展到分段提升和聯合提升。井下運輸通常由人背肩扛，在比較平坦的巷道中則用斗車推拉。

選礦手選法用人工揀選礦石。銅綠山古礦常用手選法進行初選，把巖石和低品位礦石留在井下，以減少提運量。

淘汰盤選法利用巖石砂粒與礦物顆粒的比重不同，通過水的沖淘，將它們分開的選礦方法，又稱重選。古代開采的砂礦有砂金、砂錫和砂鐵三種，一般都要用淘汰盤選法選取。

①砂金古代淘金常用特制的木盤。宋代在山東登、萊兩州大規模采金，使用木制流槽。朱彧《萍州可談》卷2記載:“兩川冶金，沿溪取砂以木盤淘，得之甚微，且費力。登、萊金坑戶止用大木，鋸剖之，留刃痕，投沙其上，泛以水，沙去，金著鋸紋中，甚易得。”清代嚴如熤《三省邊防備覽》卷9《山貨》記載南鄭（漢中）淘金廠用淘床淘金的情況：用木料作淘床，四周有邊，淘床上固定一個圓竹筐。將沙倒入筐內，手把住淘床后面的木架，不住掀簸，用水頻洗沙筐，則沙隨水流，金從筐底細縫透下，沉淀于淘床上。淘床兩頭鑲板，中空三尺多，另安木板一塊，上面橫刻木槽，筐底透出的沙金順水沉入槽內。另用木匣一個，空出一面，類似簸箕形狀，將槽內金沙掃入木匣，在水中淘洗，得到金屑。

②砂錫《天工開物》卷14記載，湖南衡陽、零陵的山溪中和廣西南丹州河內出水錫（砂錫），呈黑色，粉碎后，用篾羅在河中淘洗，即得礦砂。

③砂鐵《天工開物》卷14記載：“凡砂鐵拋土膜，即現其形，取來淘洗。”淘砂木盤用兩塊梯形木板為底、兩塊鈍角等腰三角形木板為邊拼成，與現代民間所用淘金斗一樣。

磨礦明代已有磨礦的記載。先將礦石破碎，再用碓舂成細末，然后用大桶盛水，把礦末投入水中攪拌，攪后，浮在水面上的稱“細粘”，懸浮水中的稱“梅砂”，沉于桶底的稱“粗礦肉”。再將細粘和梅砂用尖底淘盆淘洗，取得精礦。粗礦肉也要用舟形木盤淘洗，取得精礦（《菽園雜記》卷14）。這是磨礦與淘汰盤選相結合的綜合選礦法。

磁選明代王宗沐《江西省大志·陶書》記載青花料的磁選：“首用錘碎……敲青后，取其奇零瑣碎碾碎，入注水中，用磁石引雜石，真青澄定，每斤可得五、六錢。”

參考書目

夏湘蓉、李仲均、王根元：《中國古代礦業開發史》，地質出版社，北京，1980。

楊文衡：《我國古代采礦技術史（坑采）》，《中國古代史論叢》第2輯，1982年。