礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用p

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用第一章礦山開采總論第一節(jié)采礦與采礦學(xué)一、采礦開采礦產(chǎn)資源的過程和作業(yè)叫采礦。采礦工業(yè)是一種最根本的原料工業(yè)，它的活動必然會增加社會的物質(zhì)財富。本?采礦手冊?涉及的采礦活動范圍包括黑色金屬、有色金屬、放射性元素、化學(xué)工業(yè)原料與建筑材料等金屬和非金屬礦物的開采。礦床的開采方式分為三大類型。第一類為露天開采，它需要先將礦體上覆的巖土剝離，然后開采礦體。硬巖礦物的露天開采多采用臺階式機械化開采。砂礦也常用露天開采，它包括臺階式機械化開采、水力機械化開采、采砂船開采等方法。第二類為地下開采，用于開采剝采比過大或者地表需要保護因而不宜于采用露天開采的礦床。它需要從地表掘進井巷到達礦體然后采礦。根據(jù)采場地壓管理的特點，地下采礦方法可分為空場采礦法、充填采礦法，和崩落采礦法三種。第三類為特殊開采，它包括溶浸、水溶、熱熔、鹽湖采礦和海洋采礦等。礦床的開發(fā)過程如圖!"#所示，包括采前工作和采礦生產(chǎn)工作兩局部。本書著重對采礦生產(chǎn)工作的方法和工藝進行了詳盡的闡述，而對采前工作特別是探礦工作只作簡要介紹。?$%?第一章礦山開采總論圖!"#礦床開發(fā)過程采礦工業(yè)發(fā)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)環(huán)境，與其他工業(yè)相比，具有以下特點：〔#〕礦山建設(shè)的地點為礦床產(chǎn)地所決定，礦址不象工廠廠址可以自由選擇，而是往往要在交通、水源、動力、生活等外部條件非常不利的地點建礦，因此礦山建設(shè)的外部設(shè)施工程量大，投資較多，周期較長；且礦山的生產(chǎn)年限，受工業(yè)儲量的限制，一般比工廠的為短，閉坑時還會帶來許多善后處理問題。但采礦工業(yè)除了礦山生產(chǎn)時直接創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益之外，還會帶來繁榮地區(qū)經(jīng)濟、縮小城鄉(xiāng)差距等一系列社會效益。〔!〕采礦作業(yè)需要經(jīng)常為自己準備生產(chǎn)條件。它不象工廠生產(chǎn)，一經(jīng)建成，在一相當(dāng)長時間內(nèi)生產(chǎn)能力可保持不變；而是通過回采作業(yè)，每天都在消失生產(chǎn)能力。因此，一個礦山需要經(jīng)常進行開拓和采礦準備工作，不斷創(chuàng)造或補充生產(chǎn)能力；為了保持礦山正常生產(chǎn)，必須使開拓、采準、回采等工作的強度互相協(xié)調(diào)，并使開拓和采準保持一定的超前關(guān)系。否那么，如露天礦不及時進行剝離和掘溝，地下礦不及時進行開拓和采準切割，就會造成采掘〔剝〕失調(diào)，迫使礦山減產(chǎn)?！?〕各礦山的礦床地質(zhì)賦存條件復(fù)雜多樣，開采條件互不相同：即使在同一礦山這些條件也因地而異；加之采礦作業(yè)的工作面不象工廠的工作場地固定不變，而是每時每日?%&?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用都在隨著作業(yè)面的推進而變換地點，這更增加了礦山作業(yè)條件的多變性。因此，必須加強生產(chǎn)礦山的地質(zhì)勘探工作；礦山開采的方法和工藝必須多樣化，因地制宜，合理采用，而不應(yīng)強求一致，推廣某一特定技術(shù)；礦山企業(yè)在礦山開采的各過程中都必須加強采礦試驗研究工作，還必須隨著礦山的日益延深與擴大〔這種延深與擴大往往導(dǎo)致采礦作業(yè)日益艱難，本錢日益增加〕而進行及時的礦山改建或擴建。只有這樣，才能適應(yīng)礦山作業(yè)條件的變化，不斷提高生產(chǎn)效率，降低本錢，增加產(chǎn)品的競爭能力?！?〕采礦生產(chǎn)過程只有礦石的破碎與搬運，不可能提高其有用礦物的含量。相反地由于開采時不可防止地會混入廢石而使礦石貧化，同時有局部礦石不能采出，損失于地下。某些非金屬礦〔如石墨、云母、水晶、金剛石、石棉等〕在采礦過程中還會破壞其晶體，使產(chǎn)品的使用價值降低。因此，降低礦石的貧化率和損失率，保護特定非金屬礦產(chǎn)的晶體，是采礦生產(chǎn)中重要的質(zhì)量要求?！?〕采礦作業(yè)受客觀自然條件的限制，尤其是地下采礦，更是如此，故在當(dāng)前，采礦還是一種勞動量較大，工作條件不良，平安性差，實現(xiàn)綜合機械化和自動化較困難的工業(yè)。因此更應(yīng)特別注意平安作業(yè)，改善勞動保護和環(huán)境條件，對開采有放射性的礦床尤其應(yīng)重視防護工作。由于上述特點，使礦山管理工作更加復(fù)雜化。因此加強科學(xué)管理，提高礦山工作者的管理水平，比其他任何工業(yè)更為重要。在這方面可挖掘的潛力是很大的。二、采礦學(xué)采礦學(xué)是研究有用礦物開采的理論、方法、工藝及管理的一門應(yīng)用性科學(xué)。盡管很早以前采礦就為人們提供了衣食住行的原料，但以前人們只是把采礦視為一門技藝，自從本世紀以來，由于將數(shù)學(xué)和物理學(xué)等自然科學(xué)的成就應(yīng)用到采礦各過程，一些重要的采礦技術(shù)和經(jīng)濟問題得到定量的科學(xué)解答，特別是礦山巖石力學(xué)、礦內(nèi)空氣學(xué)、爆破力學(xué)、礦山系統(tǒng)工程等方面取得重大的進展，因而形成了與礦山生產(chǎn)相關(guān)的從地質(zhì)至采礦工藝技術(shù)以及經(jīng)濟、生態(tài)等方面結(jié)合起來的一門獨立的科學(xué)。它主要的研究內(nèi)容有：〔#〕礦山地質(zhì)與測量。研究金屬和非金屬有用礦物礦床的成因、產(chǎn)狀、賦存條件等，礦山工程地質(zhì)與水文地質(zhì)，生產(chǎn)勘探技術(shù)與工藝，礦山測量，礦產(chǎn)儲量評價、保護與監(jiān)督等?！?〕礦山巖石力學(xué)。研究巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、原巖應(yīng)力及礦床開采中發(fā)生的力學(xué)過程，地下開挖空間與露天邊坡的穩(wěn)定性，地壓顯現(xiàn)規(guī)律和圍巖與支護相互作用原理，巖層的加固與支護方法，地表沉降，巖層移動和巖爆等的預(yù)測及控制等。?%&?第一章礦山開采總論〔!〕巖石破碎及工藝。研究巖石的可鉆性、可爆性和可切割性以及它們對于破碎能耗和效果的關(guān)系，不同巖石條件下最優(yōu)鑿巖爆破參數(shù)，爆轟動力學(xué)和爆破地震學(xué)，井巷鉆進與炮孔鑿巖的技術(shù)與工藝，工業(yè)炸藥的研制及其性能測定與有效利用，巖石破碎新方法等。〔"〕礦山建設(shè)方法與工藝。研究大規(guī)模土石方工程的工藝與技術(shù)，井巷與硐室的施工工藝與技術(shù)，通風(fēng)、排水、供氣、供電、照明等系統(tǒng)的管線敷設(shè)的工藝與技術(shù)，礦山地面設(shè)施的施工工藝與技術(shù)等。〔#〕露天開采方法與工藝。研究露天礦總體設(shè)計理論，露天剝離、掘溝與采礦相互關(guān)系的理論，露天礦生產(chǎn)規(guī)模與采裝設(shè)備合理配套的理論，露天開采工作過程的工藝與技術(shù)。露天砂礦開采方法與工藝等?！?〕地下開采方法與工藝。研究地下礦總體設(shè)計理論，地下礦開拓、采礦準備和回采相互關(guān)系的理論，地下礦生產(chǎn)規(guī)模與采裝運設(shè)備合理配套的理論，地下采礦方法合理選擇的原那么，地下采礦工作過程的工藝及技術(shù)，放礦理論，降低采礦作業(yè)的礦石損失與貧化的途徑等?！?〕特殊采礦方法與工藝。研究不同礦物在特定的物理、化學(xué)或生物作用下的特性；研究對不同礦床溶浸、水溶、熱熔的技術(shù)及工藝；研究鹽湖的開采技術(shù)及工藝；研究探海底部沉積礦床和熱液礦床的開采工藝與技術(shù)，海底基巖下礦床的特殊開采工藝及技術(shù)，海濱砂礦的特殊開采工藝與技術(shù)以及海水中采取有用礦物的工藝及技術(shù)等。〔&〕礦山機械化與自動化。研究礦山采掘與運輸?shù)葯C械設(shè)備的特殊要求與工作機理；礦山生產(chǎn)過程機電設(shè)備最優(yōu)配套，礦山開采過程自動化遙控與監(jiān)測的理論和裝置，綜合機械化與全自動化的理論與裝置，礦山設(shè)備維修制度與工藝以及設(shè)備更新的理論等?！病车V山系統(tǒng)工程與管理工程。研究礦山開發(fā)過程的優(yōu)化；研究電子計算機在礦山設(shè)計與作圖，工藝過程控制以及方案與管理等方面的應(yīng)用；研究礦山方案、組織與管理；研究礦床經(jīng)濟評價、工業(yè)指標、采礦技術(shù)經(jīng)濟分析以及礦床開采綜合本錢分析等?！?)〕采礦平安與衛(wèi)生工程。研究礦山火災(zāi)、水患、巖石冒落、爆破事故等的發(fā)生原因及其防治；研究人機工程學(xué)及自動控制技術(shù)，減少人為工業(yè)事故；研究礦山作業(yè)產(chǎn)生的有害因素對礦工健康的影響及有害因素的監(jiān)測；研究以通風(fēng)為主要手段的綜合預(yù)防措施；研究職業(yè)病的發(fā)生原因及預(yù)防措施?！?(〕礦山環(huán)境工程。研究礦區(qū)大氣污染物的控制原理、凈化措施與大氣質(zhì)量評價；研究礦山廢水與酸性水的形成機理與防治措施，礦山水的循環(huán)應(yīng)用和地下水資源的保護；研究礦山噪聲源的控制和噪聲的測定與綜合治理；研究礦山廢石和尾礦的治理及綜?&&?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用合利用；研究礦山地面保護、復(fù)墾工程和恢復(fù)景觀等。第二節(jié)采礦工業(yè)對人類及社會經(jīng)濟開展的重要意義礦產(chǎn)品是開展和建設(shè)社會物質(zhì)文明的關(guān)鍵和根底。從史前到現(xiàn)在，它一直在為人類的衣食住行及其他必須品提供著原料。其作用之大和影響之深，只要從人類學(xué)家和歷史學(xué)家都以對礦物的利用采命名人類文明開展的各個階段———舊石器時代、新石器時代、青銅器時代、鐵器時代以及目前的原子時代———就可以顯而易見了。所以許多歷史學(xué)家和人類學(xué)家都高度重視礦產(chǎn)品對于人類進步和社會經(jīng)濟開展的重要作用，指出“人類的進步是以利用礦物的能力來衡量的〞、“現(xiàn)代人類幾乎是完全依賴礦物王國而生存〞、“在工業(yè)文明的開展中，礦產(chǎn)品被認為是人類的主要物質(zhì)原料〞等等。這些贊揚之詞，對礦物來說是并不過分的這是因為：〔!〕采礦工業(yè)是許多工業(yè)的根底，它為許多工業(yè)提供原材料。首先，采礦工業(yè)是冶煉和加工工業(yè)的根底，它為冶煉和加工工業(yè)提供原礦石。沒有采礦，冶煉及加工工業(yè)也就成為無米之炊。經(jīng)冶煉及加工后的金屬原材料是建筑工業(yè)、運輸工業(yè)、通用機械工業(yè)等賴以存在的根底。以重量計，金屬總消耗量中的"#$以上是鋼鐵。幾乎所有大型建筑物是鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土建成的，它約占鋼的消耗量的%#$。鋼鐵是車輛、船只和其他運輸工具的主要材料，年消耗量占鋼鐵總量的!&’以上。通用機械工業(yè)耗用鋼材總量的(#$。此外如石油、天然氣和化學(xué)工業(yè)所用的容器、管道以及食品工業(yè)的罐頭盒等耗用的鋼鐵數(shù)量亦很大。為了改良鋼鐵的質(zhì)量，還需要錳、鎳、鉻、鉬、鈷、鎢、釩、鈦、鈮、鉭等金屬以制成特殊鋼或合金鋼等。每年鋁的消耗量有!&’以上用于運輸工業(yè)，!&)用于建筑工業(yè)，!#$左右用于電氣工業(yè)，!*%以上用于包裝工業(yè)。近年銅的消耗量有一半以上用于電氣工業(yè)，!&+用于通風(fēng)機械工業(yè)，!&)用于建筑工業(yè)，!#$左右用于運輸工業(yè)。鋅的消耗量有!&%用于建筑工業(yè)，(#$用于運輸工業(yè)，(#$用于電氣和機械工業(yè)。幾乎有)#$的鉛耗用于電池、電纜包皮、保險絲等電器工業(yè)上。建筑工業(yè)需要大量的非金屬礦物，石灰石、粘土、石膏是生產(chǎn)水泥的主要原料；高嶺?",?第一章礦山開采總論土用于制白水泥、面磚、油氈、屋面材料；花崗石、大理石等用作飾面材料等。近四分之一世紀以來，許多新興工業(yè)迅速開展，雖然有的金屬〔如鋼鐵等〕或礦產(chǎn)品可用化學(xué)合成物質(zhì)來代替。但礦產(chǎn)品的作用不是因此而降低了，相反地由于新興工業(yè)的開展，要求礦產(chǎn)品的品種更多了，數(shù)量更大了。在化學(xué)工業(yè)上需要大量的鉛板和鉛管用作制酸設(shè)備的部件；在制造無機化學(xué)產(chǎn)品硝酸、過氧化氫和有機化學(xué)產(chǎn)品乙烯、苯胺等時需要鉑族金屬作催化劑；合成纖維工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)以及制堿工業(yè)的反響塔、蒸餾塔、熱交換器、閥門等設(shè)備與部件需要含鈦金屬的材料；鎢用于制酸工業(yè)的過濾器和離心機；汞的硫酸鹽是制乙醛的催化劑；生產(chǎn)橡膠時需要含鎂、鋅或硒等物質(zhì)作硫化促進劑或硬化劑等等。在石油工業(yè)上，作為鉆井用的泥漿加重劑，耗用了世界上絕大局部生產(chǎn)的重晶石；石油精煉需要大量的錸、稀土金屬、天然堿；此外還需鉀的化合物作航空汽油的熱處理和鉑族金屬作優(yōu)質(zhì)航空汽油的催化劑；四乙鉛加在汽油內(nèi)可起到防爆作用。在電子工業(yè)的設(shè)備部件上，每年要耗用大量的純金〔美國約占全國金的耗用量的!"#，日本高達$"#〕以及銀、鉭和鈹、鎘等的合金或化合物。銫合金、鈦粉和鋰等用于吸收真空管中的微量氣體；鍺和硅是重要的半導(dǎo)體材料；云母是電氣器材的重要絕緣材料。在電影、電視以及無線電工業(yè)上，用銫制的光電池是其重要部件，稀土金屬用作電影機的自熱炭精，特別是其中銪與釓是制造彩色顯像管不可缺少的原材料，鎘是電視和無線電的光電管的重要材料，鉈可作紅外光作用很靈敏的光電管，硒主要用于制造整流器、光電管、訊號裝置、諧振放電器以及電視元件，無氧銅用來制造超高頻電子管，鋅可制微晶鋅板供之用。在核工業(yè)方面，鈾和釷是最重要的原料；硼、鎘、鉿和某些稀土元素〔如釓〕是重要的控制材料；石墨是常用的慢化劑；鈹是制成減速器很好的材料；鋯、鋁或鎂的合金是反響堆重要的結(jié)構(gòu)材料；此外鎳、鈦、鈮、釩等合金在核工業(yè)中都有重要的用途。在航天工業(yè)中需要鈹作宇宙飛船和火箭的保護殼及一些部件、飛機的圓盤制動器等；鈹也是火箭與噴氣式飛機的高能燃料的添加原料；鈦和鋯的硼化物制成陶瓷金屬可用來生產(chǎn)火箭的噴嘴和燃料室的內(nèi)襯等；鋰%&是火箭和新型噴氣式飛機的重要燃料；碘可作火箭燃料的添加劑；金屬銫粉可作離子火箭發(fā)動機的推進劑；滲銀的鎢用以制造火箭固體燃料的噴管；鉬、鎳、鉻、鉑、鉍、鉭、鋯、錸等金屬或合金都是制造火箭、飛機等有關(guān)部件的重要材料。在輕工業(yè)方面，陶瓷、釉和玻璃等工業(yè)耗用大量的砂巖、硅砂和長石；約有一半的硒用于玻璃及顏料等制造業(yè)；硼也是主要用于玻璃、陶瓷、釉以及肥皂與清潔劑等產(chǎn)品；鈦?"’?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用礦石用于制造顏料、釉及玻璃等；鎘有一半左右用于油漆及涂料；鋅、銻、鉛、鈷、鋰、稀土、螢石、重晶石等在制造陶瓷、玻璃、顏料、染料、油漆或釉等輕工業(yè)方面每年都有較大的消耗量；此外鉛銻錫合金以及鉍等是印刷活字的重要材料；食品罐頭及涂料筒每年耗用的錫將近錫全部耗用量的!"#。農(nóng)業(yè)三大化學(xué)肥料的主要原料除一局部氮肥可取自空氣中的氮以外，其余的都來自采礦工業(yè)；此外如用硫制硫酸銨肥、白云巖制鈣鎂磷肥與粒狀化肥等。砷的化合物用于除草劑、植物枯燥劑以及木材防腐劑等；銅、鋅的化合物以及螢石制的氟化物等都是重要的殺蟲劑；汞化合物可作種子媒染劑；鈾在農(nóng)業(yè)上利用其放射性同位素研究植物光合作用、施肥效果等。在醫(yī)藥方面，有不少西藥是靠礦物原料制成的，即使中藥也采用礦產(chǎn)品，如石膏、辰砂、雄黃、雌黃、磁石、明礬等。美國和日本牙科用的金要占他們國家每年金消耗量的!$%以上，美國在牙科以及其他醫(yī)療方面用的鉑占其年消耗量!&%，骨科用的金屬材料有鎳鉻不銹鋼、鈷鉻鉬合金以及鈦合金等。眾所周知，鈷、鐳等放射性同位素還是治療癌的重要手段。在平安與環(huán)保工程中，近年日益采用銻的化合物作防燃劑。美國!’(&年在這方面用的銻竟占該年美國銻的總耗量的)$%。鉑作為汽車凈化排放物的催化劑，用量增長極快。石棉一向被認為是防火、隔熱、隔音的重要材料。〔*〕采礦工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有相當(dāng)重要的地位。采礦工業(yè)在國民經(jīng)濟中所占的地位雖然隨著近年來許多新興工業(yè)的開展而有所下降，但它仍然是許多國家國民經(jīng)濟的重要支柱。我國自解放以采，礦業(yè)得到迅速開展。!’(&年礦業(yè)總產(chǎn)值〔包括燃料〕約)$$億元，居世界第四位。雖然它在我國工業(yè)年產(chǎn)值的比重中只占+%，但以這些初級產(chǎn)品為根底的原材料工業(yè)及有關(guān)加工工業(yè)的產(chǎn)值卻占工業(yè)年產(chǎn)值的)$%。因此，礦業(yè)已成為我國社會主義經(jīng)濟的重要支柱。我國礦業(yè)對積累資金、開展國內(nèi)經(jīng)濟，作出了較大的奉獻。由于我國工業(yè)開展速度較快，還須進口不少礦產(chǎn)品，但也有許多礦產(chǎn)品可供出口，對平衡外貿(mào)收支起到了重要的作用。在國外，美國!’(&年金屬和非金屬礦產(chǎn)品〔不包括燃料〕總產(chǎn)值為*,$億美元，經(jīng)加工成原鋼、粗銅、水泥與化肥等產(chǎn)品后，產(chǎn)值達*,,$億美元。加拿大!’(#年金屬和非金屬〔不包括燃料〕礦產(chǎn)品的年產(chǎn)值到達全國人口平均,#&-)加元"人。澳大利亞、巴西、玻利維亞、南非、贊比亞、博茨瓦納等國家都是以礦產(chǎn)品的出口為其經(jīng)濟的重要命脈，分別占全國出口總額的,,.’&%，并為各國人民提供了就業(yè)的時機。?!’?第一章礦山開采總論礦業(yè)對社會開展所起的作用是顯而易見的。歐洲!"至!#世紀時的工業(yè)革命與取自美洲豐富的礦產(chǎn)資源是分不開的。美國!$世紀初從卡羅來納州、佐治亞州逐步向田納西州、新墨西哥州開發(fā)黃金，最后于!#%#年在加利福尼亞州發(fā)現(xiàn)最大的金礦床，出現(xiàn)世界上著名的“黃金熱〞，因而引起了美國西部的迅速開發(fā)與繁榮。澳大利亞的大力開發(fā)，始于!$世紀中葉，是加利福尼亞黃金熱的繼續(xù)。我國象鞍山、本溪、攀枝花、銅陵、白銀、金川、個舊等城市的建設(shè)與繁榮，也完全是由于開發(fā)了當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源?！?〕礦產(chǎn)品是穩(wěn)固國防的重要戰(zhàn)略物資。礦產(chǎn)品特別是金屬礦產(chǎn)品是重要的戰(zhàn)略物資，這是人所共知的。軍艦、大炮、坦克、飛機，需要大量的鋼鐵和各種鎳、鉬和鎢、鉻、釩、鈦等金屬及其合金；核裝備少不了鈾、稀土金屬和石墨復(fù)合材料等；制造槍彈和炮彈需要黃銅、鉛、砷、銻等合金；鎂、鋰、鋯、鍶等還是制造燃燒彈、照明彈等的重要原材料；壓電水晶廣泛用于自動武器、超音速飛機、導(dǎo)彈、核武器等的導(dǎo)航與遙控設(shè)備；藍石棉具有防丙種射線和凈化原子污染空氣的用途，等等。所以自古以來，不少戰(zhàn)爭起因于爭奪礦產(chǎn)資源，而每個屹立于世界的獨立國家更需要開展礦業(yè)，以穩(wěn)固國防，增強抵御外侮的能力。我國于!$’#年起開發(fā)鈾礦，依靠自己的力量，在!$(%年爆炸了第一顆原子彈，!$("年爆炸了第一顆氫彈，!$")年第一艘核潛艇下水，目前我國已擁有一支戰(zhàn)略核武器威攝力量，為保衛(wèi)我國國防，保衛(wèi)世界和平起到了重大的作用。第三節(jié)當(dāng)前世界主要礦產(chǎn)品的產(chǎn)銷情況一、世界主要礦產(chǎn)品的產(chǎn)量表*+!列出!$#!,!$#’年世界主要金屬礦物和非金屬礦物的年平均產(chǎn)量。為了比照，也列出了!$’!,!$’’年的年平均產(chǎn)量，可以看出：〔!〕在過去&)年中，總的來說，所有礦產(chǎn)品的產(chǎn)量都有增長，其中金屬礦產(chǎn)品以釩、鉑族金屬和鋁土礦增加最快，!$#!,!$#’年的平均年產(chǎn)量分別為!$’!,!$’’年的平均年產(chǎn)量的$-**倍、"-#$倍和’-%(倍，也即是年增長率分別達"-".、"-!.和’-#.；其次為菱鎂礦、鎳和鉬等礦產(chǎn)品；再次為鐵、銅、鈷、鉻、鋅、錳、鉍、銀、鉛等礦產(chǎn)品；銻、汞、錫、金、鎢等只稍高于’)年代初期的生產(chǎn)水平。?*$?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用表!"#世界主要礦產(chǎn)品#$%#&#$%’年年平均產(chǎn)量及其與#$’#&#$’’年年平均產(chǎn)量的比照礦產(chǎn)品名稱#$%#&#$%’年礦山平均年產(chǎn)量〔(〕%)年代初主要生產(chǎn)國家或地區(qū)#$’#&#$’’年礦山平均年產(chǎn)量〔(〕#$%#&#$%’年平均年產(chǎn)量為#$’#&#$’’年平均年產(chǎn)量的倍數(shù)金#*+%),#)+南非、蘇聯(lián)、加拿大、美國、中國#*)-.,#)+#*!%銀#*!)#,#)/墨西哥、秘魯、蘇聯(lián)、美國、加拿大.*.$+,#)+#*-$鉑族!*#+.,#)!蘇聯(lián)、南非、加拿大!*-).,#)#-*%$銅-*$.-,#).智利、美國、蘇聯(lián)、加拿大、贊比亞!*%#!,#).!*%+鉛+*+/’,#).蘇聯(lián)、美國、澳大利亞、加拿大、秘魯、中國#*$.$,#).#*-)鋅.*!..,#).加拿大、蘇聯(lián)、澳大利亞、秘魯、墨西哥!*.%’,#).!*++錫!*!!/,#)’馬來西亞、泰國、印尼、玻利維亞、中國、蘇聯(lián)#*$)!,#)’#*#-汞.*.#.,#)+蘇聯(lián)、西班牙、中國、美國、阿爾及利亞’*-!+,#)+#*#.銻’*+!.,#)/中國、玻利維亞、南非、蘇聯(lián)、墨西哥/*$$),#)/#*)-菱鎂礦#*/’.,#)-蘇聯(lián)、中國、朝鮮人民民主共和國、奧地利、希臘/*)#),#).+*.+鋁土礦%*))’,#)-澳大利亞、幾內(nèi)亞、牙買加、蘇聯(lián)、巴西#*/..,#)-’*/.鐵’*##’,#)%蘇聯(lián)、巴西、澳大利亞、中國、美國#*--#,#)%!*%$錳%*+!$,#).蘇聯(lián)、南非、巴西、加蓬、中國、澳大利亞+*.)),#).!*+#鎳-*)-$,#)’蘇聯(lián)、加拿大、澳大利亞、新加利多尼亞、印尼、古巴!*))’,#)’+*’+鉻!*-!$,#).南非、蘇聯(lián)、阿爾巴尼亞、津巴布韋、土耳其#*)%.,#).!*’#鈷!*%+#,#)/扎伊爾、贊比亞、蘇聯(lián)、澳大利亞、新加利多尼亞#*#!’,#)/!*’!鎢/*/..,#)/中國、蘇聯(lián)、南朝鮮、玻利維亞、澳大利亞+*!)+,#)/#*+$鉬$*##!,#)/美國、智利、加拿大、蘇聯(lián)、秘魯、中國!*%#!,#)/+*!/釩+*!)%,#)/南非、蘇聯(lián)、中國、芬蘭、美國+*/-%,#)+$*!!鈦!*%’),#).澳大利亞、加拿大、南非、挪威、蘇聯(lián)#*#)/,#)’!*’$鉍+*$’-,#)+澳大利亞、墨西哥、秘魯、日本、美國、中國#*$)’,#)+!*)%鋰!*!--,#)+蘇聯(lián)、津巴布韋、中國、美國、巴西不詳稀土金屬+*$-,#)/美國、澳大利亞、中國、印度、蘇聯(lián)不詳鈾〔含0+1%量〕!’*-%#,#)/蘇聯(lián)、加拿大、美國、南非、澳大利亞不詳重晶石.*’#-,#).中國、美國、蘇聯(lián)、墨西哥、印度!*)/#,#).+*#$硼〔含2!1+量〕$*+.-,#)’美國、土耳其、蘇聯(lián)、阿根廷、中國不詳螢石/*’%#,#).墨西哥、蒙古、蘇聯(lián)、中國、南非#*!#.,#).+*--磷礦石#*/)$,#)%美國、蘇聯(lián)、摩洛哥、中國、突尼斯!*%)),#)-’*)+鉀鹽礦〔含3!1量〕!*-#!,#)-蘇聯(lián)、加拿大、民主德國、聯(lián)邦德國、法國.*#)’,#)./*//硫磺’*!#),#)-蘇聯(lián)、美國、加拿大、波蘭、中國、日本!*/’.,#)-!*#!石膏-*%#/,#)-美國、加拿大、法國、伊朗、西班牙、中國!*-#$,#)-!*%-?+$?第一章礦山開采總論礦產(chǎn)品名稱!"#!$!"#%年礦山平均年產(chǎn)量〔&〕#’年代初主要生產(chǎn)國家或地區(qū)!"%!$!"%%年礦山平均年產(chǎn)量〔&〕!"#!$!"#%年平均年產(chǎn)量為!"%!$!"%%年平均年產(chǎn)量的倍數(shù)石墨%(#!)*!’%中國、蘇聯(lián)、印度、南朝鮮、墨西哥、奧地利!("+’*!’%,("-石棉.()’,*!’+蘇聯(lián)、加拿大、南非、贊比亞、中國!(%!%*!’+,(#.工業(yè)金剛石-(’.#*!’’扎伊爾、蘇聯(lián)、博茨瓦納、南非、澳大利亞不詳云母,(.’’*!’%美國、蘇聯(lián)、印度、加拿大、法國!(,-’*!’%!(#"鹽!(+-.*!’#美國、蘇聯(lián)、中國、聯(lián)邦德國、加拿大%("#-*!’-,(#’注：各金屬礦產(chǎn)品除特別注明者外均為礦山產(chǎn)品的金屬含量。!!"#)$!"#.年平均產(chǎn)量?！?〕在過去)’年中，非金屬礦物的增長速度，總的來說，比金屬礦物的增長速度快，如非金屬礦產(chǎn)量最大的磷礦石增長了.倍多，其他礦種都增長了!倍以上?！?〕銅和鐵的增長速度很近似，其年增長率為)(+/左右。由于這兩種礦石占金屬礦石總產(chǎn)量的比例極大，故全世界近)’年來金屬礦石產(chǎn)量的年增長率約在./左右〔考慮到開采品位的下降〕，又由于非金屬礦物的年增長率超過金屬礦物的年增長率，故全世界每年采礦量的增長速度仍然是較大的?！?〕值得指出的是，近)’年來亞非拉各開展中國家礦產(chǎn)品產(chǎn)量的增長速度要比興旺國家的增長速度為快。例如開展中國家的鐵礦石產(chǎn)量從%’年代初只占世界產(chǎn)量的!+("/，而到#’年代初上升到)-(%/，銅的產(chǎn)量從.)(+/上升到%)(’/，磷礦石的產(chǎn)量從)"(+/上升到.,(%/等等。二、世界主要礦產(chǎn)儲量的豐富程度全世界各種礦產(chǎn)的儲量，迄今為止，還有多少？它為今后采礦工業(yè)的開展提供需求量的豐富程度如何？人類是否會受到礦產(chǎn)資源枯竭的威脅？這些都是人們所關(guān)心的問題。限于技術(shù)問題和人為因素，要想知道世界上各礦種確實切儲量數(shù)字是不容易的。表,0,將各礦種的現(xiàn)有探明儲量按可供今后開采的年限劃分為極豐富、豐富和一般三類，每類中的各礦種也根本上是按開采年限長短的順序排列的。它根本上反映了各礦種可供今后開采的豐富程度。所謂現(xiàn)有“探明儲量〞不包括預(yù)測儲量，更不包括未揭露的資源。開采年限是按現(xiàn)有地質(zhì)儲量除以當(dāng)前全世界的年產(chǎn)量計算的。表中極豐富的礦種的開采年限約在!’’年以上，豐富的礦種約可采%’$!’’年，而一般礦種的可采年限小于%’年。?."?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用表!"!各礦種可供今后開采的豐富程度類別說明礦種#極豐富〔可采年限約在#$$年以上〕稀土金屬、鋰、硼砂、鉀鹽礦、釩、菱鎂礦、錳、鋁土礦、鈷、磷礦、鉑族金屬、鉻、鈦、鎳、鉬、鐵!豐富〔可采年限在%$&#$$年〕銻、鎢、螢石、銅、鉍、鎘、重晶石、鈾、硫磺’一般〔可采年限在%$年以下〕鉛、鋅、汞、金、銀、石棉、金剛石、錫從表中看出，全世界各礦種的儲量除極個別的外，是相當(dāng)豐富的。特別值得提出的是，根據(jù)近($年來的實踐，由于勘探技術(shù)的進步，勘探出來的儲量的年增長率有些甚至比礦山生產(chǎn)的年增長率還大。也就是說，除掉生產(chǎn)消耗的地質(zhì)儲量外，每年還可凈增一定數(shù)量的地質(zhì)儲量。表#"’列出本世紀($年代至)$年代幾種主要有色金屬世界地質(zhì)儲量的增長情況可資說明。但是由于礦產(chǎn)資源分布不均勻，個別國家或地區(qū)會遇到某些礦產(chǎn)資源的奇缺。例如，根據(jù)美國礦業(yè)局?#*+,年礦產(chǎn)商品簡報?的資料分析，全世界鉻的儲量分別有+(-和##-為南非和贊比亞所有；鉑族金屬的儲量南非和蘇聯(lián)分別占+#-和#)-；錳的儲量南非和蘇聯(lián)分別占)#-和!#-；稀土金屬儲量中國和美國分別占)*-和##-；鉬的儲量美國和智利分別占(%-和!#-；鋰的儲量玻利維亞和智利分別占,,-和#,-；鉀的儲量加拿大占%)-，蘇聯(lián)占!!-；磷的儲量摩洛哥占%*-，美國占#,-；南非和蘇聯(lián)占有金的儲量約!.’；而鈮的儲量僅巴西即占有++-。因此：〔#〕任何國家為了開展本國的經(jīng)濟，必須重視礦產(chǎn)品的外貿(mào)，互通有無，才能滿足國民經(jīng)濟生產(chǎn)建設(shè)的需要。〔!〕保護礦產(chǎn)資源、提高采礦回采率和降低貧化率、加強礦產(chǎn)資源的綜合利用極為重要，被列為許多國家的根本國策。表!"’近($年銅、鉛、鋅〔均為金屬量〕和鋁土礦地質(zhì)儲量的增長情況〔單位：萬噸〕礦種銅鉛鋅鋁土礦($年代*#$$’#$$&(%$$%($$&)$$$#,$%$$%$年代#!($$(%$$&%($$))$$&+,$$’!!($$,$年代!+$$$+,$$#$,$$##,$$$$)$年代%(’$$#%)$$!($$$!!)$$$$%$年代至)$年代地質(zhì)儲量年增長率〔-〕)/%%&%/)%(/)%&%/!%*/)%%$年代至)$年代礦山生產(chǎn)的年增長率〔-〕’/)%#/)%!/)%)〔’〕不同國家都將各自缺乏的礦種列入關(guān)鍵性和戰(zhàn)略性的物資來對待，保有必要的?%*?第一章礦山開采總論貯備量，同時進行代用品的研究，開展和利用本國資源豐富的材料。三、!"年代初期主要礦產(chǎn)品的銷售情況表#$%&’!"(&’!%年主要礦產(chǎn)品世界貿(mào)易統(tǒng)計礦產(chǎn)品名稱&’!"(&’!%年全世界年平均出口量〔)〕主要出口國家或地區(qū)主要進口國家或地區(qū)鐵礦石*+%!%,&"!巴西、澳大利亞、蘇聯(lián)、加拿大、印度、利比里亞、瑞典、南非日本、聯(lián)邦德國、美國、比利時$盧森堡、意大利、波蘭、法國錳礦石!+’&,&"-南非、加蓬、蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西、印度日本、法國、挪威、波蘭、捷克、聯(lián)邦德國、美國銅礦石、銅精礦及冰銅、海綿銅等〔金屬含量〕*+&&,&"-菲律賓、西班牙、加拿大、印尼、澳大利亞、巴布亞$新幾內(nèi)亞、智利日本、聯(lián)邦德國、南朝鮮、比利時$盧森堡、西班牙鉛精礦〔金屬含量〕&+"&,&"-秘魯、加拿大、澳大利亞、南非、摩洛哥日本、聯(lián)邦德國、法國、比利時$盧森堡、西班牙鋅精礦〔金屬含量〕*+-",&"-秘魯、澳大利亞、加拿大、瑞典、愛爾蘭日本、聯(lián)邦德國、法國、比利時$盧森堡、荷蘭、意大利鋁土礦*+##,&".幾內(nèi)亞、澳大利亞、牙買加、巴西、希臘、圭亞那美國、日本、聯(lián)邦德國、蘇聯(lián)、加拿大、意大利菱鎂礦&+’!/,&"-希臘、捷克、中國、朝鮮人民民主共和國、奧地利蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國、波蘭、日本、法國奧地利鎢精礦%+’#,&"%中國、澳大利亞、玻利維亞、南朝鮮、葡萄牙、泰國、加拿大美國、蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國、奧地利、日本錫礦石〔金屬含量〕&+!’,&"%澳大利亞、新加坡、玻利維亞、阿根廷、英國、扎伊爾英國、馬來西亞、荷蘭、西班牙、聯(lián)邦德國銻礦石〔金屬含量〕%+*-,&"%玻利維亞、泰國、中國、南非、澳大利亞、墨西哥法國、英國、美國、日本、比利時$盧森堡汞〔金屬〕*+-#%,&"*西班牙、中國、阿爾及利亞、聯(lián)邦德國、墨西哥美國、聯(lián)邦德國、沙特阿拉伯、印度、比利時$盧森堡磷礦石%+///,&".摩洛哥、美國、蘇聯(lián)、約旦、多哥、秘魯法國、加拿大、波蘭、西班牙、日本、比利時$盧森堡重晶石#+.-,&"-中國、摩洛哥、泰國、愛爾蘭、印度美國、聯(lián)邦德國、委內(nèi)瑞拉、英國、墨西哥螢石&+’%,&"-中國、墨西哥、南非、泰國、西班牙美國、日本、聯(lián)邦德國、加拿大、蘇聯(lián)石棉&+’*,&"-加拿大、蘇聯(lián)、南非、津巴布韋、意大利美國、日本、聯(lián)邦德國、法國、尼日利亞石墨#+"!,&"/中國、南朝鮮、墨西哥、奧地利、馬達加斯加日本、美國、聯(lián)邦德國、英國云母/+#",&"%印度、中國、美國、法國、英國、西班牙英國、日本、聯(lián)邦德國、美國、法國、荷蘭?-’?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用表!"#列出$%年代初期世界范圍內(nèi)各主要礦產(chǎn)品的外貿(mào)總額和主要出口國家與進口國家。從表中可以看出，第三世界多是礦產(chǎn)品的出口國家，而興旺國家那么往往依賴國外的礦產(chǎn)品，其中美國、日本以及歐洲經(jīng)濟共同體國家更是如此。表!"&列出這些國家對國外礦產(chǎn)品的依賴程度。表!"&美國、歐洲經(jīng)濟共同體及日本對進口礦產(chǎn)品的依賴程度進口依賴程度，’(凈進口量!視在消耗量")*%%礦產(chǎn)品名稱美國〔’〕〔*+$&年〕歐洲經(jīng)濟共同體〔’〕〔*+$#年〕日本〔’〕〔*+$#年〕金,*+++#銀-#$#*+鉑族+!*%%+$銅!.++$+鉛—.&.!鋅-+-.&#錫.!$$+-汞&.*%%—銻#&+&*%%鋁土礦及鋁氧+.-,*%%鐵礦石!!$.++錳*%%+&+-鎳-$+,*%%鉻.,+%++鉆+&++*%%鎢-$+%$%鉬"*%%+-釩#-*%%*%%鈦#%*%%*%%鉭+!*%%*%%鈮*%%*%%*%%鈾不詳.&*%%鎘&&#%%鋰%*%%*%%鍶*%%#%*%%重晶石-+,,+硼砂%*%%*%%螢石$+!&*%%?.+?第一章礦山開采總論礦產(chǎn)品名稱美國〔!〕〔"#$%年〕歐洲經(jīng)濟共同體〔!〕〔"#$&年〕日本〔!〕〔"#$&年〕磷礦石’##"’’鉀鹽((#"’’硫磺%)$’石棉("&&#$云母"’’"’’"’’石膏)$’&硅*)()"’’硒%&##’!凈出口量+進口量,出口量-庫存調(diào)給量；"視在消耗量+國內(nèi)生產(chǎn)量〔包括再生產(chǎn)品〕-凈進口量；第四節(jié)中國采礦開展史一、采礦的萌芽時期〔西周以前〕中國社會自古至今使用礦產(chǎn)品的先后次序是石材、裝飾礦物〔包括玉石和顏料礦物〕、燧石、陶土、銅、金、鐵、煤、石油及鈾。中國采礦有文字可考的歷史始于商代〔公元前".世紀至前""世紀〕，但中國之有采礦活動還要早很多。迄今發(fā)現(xiàn)最早的采礦遺址，是山西懷仁鎮(zhèn)鵝毛口石器制作場和廣東南?？h西樵山采石加工場，分別為自凝灰?guī)r煌斑巖夾層挖采和從石洞幫壁撬掘石材，其年代據(jù)考古判定至遲在新石器時代早期，距今已歷萬年。關(guān)中和豫西一些早期仰韶文化遺址中出土的原始陶器，是采制粘土礦物的先聲、距今有七八千年。"#($年在甘肅蘭州東鄉(xiāng)馬家窯出土的青銅小刀〔含錫量為./"’!〕，是我國迄今發(fā)現(xiàn)的最早青銅器物。該遺址經(jīng)碳,"&測定，其年代約距今&(’’年。據(jù)記載，夏商周三代的采銅活動在晉南〔中條山山脈〕、豫西北丘陵和豫西陜東山區(qū)〔從崤山、華山到終南山一帶〕。又據(jù)近年開掘大冶銅綠山采礦遺址的鑒定，該地地下采礦始于)’’’多年前的商代晚期，而地下采礦之前，曾經(jīng)有過相當(dāng)長時間的露天開采，現(xiàn)?$#?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用已發(fā)現(xiàn)露天采場!個。它說明了夏商周三代的采銅工業(yè)不僅在中原也在長江流域進行。西周以前〔公元前""世紀以前〕，由于采掘工具多用石或木制〔青銅的極少〕，選冶技術(shù)更低，故所采礦體除砂礦中的自然銅、自然金外，多為高品位礦石，而且大都不太堅硬，如銅礦體就是以孔雀石為主的次生富集氧化礦石居多。商周之時已設(shè)礦官。但商之“貨人〞是包括礦冶等手工業(yè)在內(nèi)的一個財貨貿(mào)易部門；周的“#!#人〞〔#!#為古礦字〕那么是已明確分工的“掌金玉錫石之地〞的采礦管理機構(gòu)，需要礦石時“取之〞“以供器物〞，不用時封存于地下“為之守禁〞。#!#人機構(gòu)中還有“中土〞、“下士〞、“府〞、“史〞、“胥〞、“徒〞等技術(shù)管理職責(zé)的分工，這既說明了當(dāng)時社會階層的分化與勞動分工，也反映出礦業(yè)有相當(dāng)大的開展。但進行采掘作業(yè)的那么是不在機構(gòu)編制之內(nèi)的奴隸和罪犯。我國古時采礦是和識礦找礦分不開的。?山海經(jīng)?五藏山經(jīng)?〔春秋末年、即公元前$世紀成書〕和?書?禹貢?〔戰(zhàn)國后期、即公元前%世紀成書〕是總結(jié)中國從石器時代到早期鐵器時代關(guān)于識礦與用礦資料的兩種古文獻。前者所記礦物達&’種，其中金、銀、銅、鐵、錫等十種金屬礦物產(chǎn)地有"!(多處，包括非金屬礦物的玉石，怪石、堊土等那么共有%(’處；并從找礦提出了“赤銅—礪石〞、“黃金—銀〞、“鐵—文石〞等許多近代礦床學(xué)上的共生現(xiàn)象。后者記錄了全國某些礦產(chǎn)，對土壤的分類研究已具科學(xué)雛型。中國前人在這兩本書中，對礦物巖石進行的系統(tǒng)研究遠比外國早一兩千年。中國關(guān)于“氣〞的學(xué)說及金屬礦在地下生成的理論，是當(dāng)時世界上先進的科學(xué)思想。二、采礦業(yè)初步形成體系時期〔春秋至南北朝〕春秋〔公元前!!(年至前)!*年〕時期，中國開始進入鐵器時代。早期鐵礦遺址已發(fā)掘的有山東臨淄〔齊國故城〕和河北興隆古洞溝〔燕國〕及邯鄲〔趙國〕等處。戰(zhàn)國時代〔公元前)!$年至前++"年〕冶鐵業(yè)的興盛在于大量制造農(nóng)具和手工業(yè)工具，兵器那么仍以青銅制的為主而鐵制的很少，如秦統(tǒng)一六國主要是用銅兵器，故其時銅鐵礦業(yè)均盛。銅礦石產(chǎn)地，春秋戰(zhàn)國時中原有晉南、豫西北和陜東，長江流域有銅綠山，北有內(nèi)蒙的林西。另外，在漢水、汝河與金沙江已開采砂金，在江陵開掘的金幣郢爰、陳爰最高含金量達’),’&-；還有四川盆地西南緣的銀礦，山東的登萊鉛礦，四川涪陵的丹砂礦，也都在開采。這一時期的采礦技術(shù)已有全面的開展。巷道的作用已由僅作回采演進到作開拓、采準及探礦之用。豎井〔古稱坑〕可深到$(,*(.，斷面從正方形進到矩形，面積達"/),+.+。平巷高度可到"/$,"/&.，并能沿傾角掘進+$0,!(0的斜巷，特別是一種“淺井〞和?’’?第一章礦山開采總論“短巷〞相結(jié)合的階梯式斜巷，最宜于探礦和采礦，又可兼作上下水平間的聯(lián)絡(luò)道。露天礦規(guī)模已相當(dāng)大。最大的長!""#、深$%#，邊坡還較為陡急。地下采礦方法已由豎坑法開展到巷道采礦法，下向梯段法，全面法和方框支架法。支架工藝相領(lǐng)先進，框式支架有榫接也有搭接，有豎分條方框和傾斜分層鏈式方框，橫撐支架用得很長，巷道支架有鴨嘴與親口結(jié)合的棚子，有的棚子已取消底梁。早期采礦常用的落礦技術(shù)火爆法，在我國礦山較普遍采用的年代不遲于春秋時期。采掘工具由春秋及以前時期的銅、石、木制進步到戰(zhàn)國時的鐵、木、石制；尤其是戰(zhàn)國時的一種四棱尖錐狀鐵鉆，可以采掘較堅硬的塊狀礦體。采掘工藝中出現(xiàn)了充填工藝。礦井提升使用了木轆轤，其木軸結(jié)構(gòu)在戰(zhàn)國時有很大改良，并可制動停車，是古代木制簡單機械的先聲。此外還有深井的自然分風(fēng)、分段排水、采空區(qū)封閉以及用木制船形砂斗測定礦石品位追蹤富礦等技術(shù)。上述一系列成就比歐洲各國要早數(shù)百年甚至上千年。秦統(tǒng)一中國〔公元前&&$年〕后，遷徙卓氏、孔氏等冶鐵主到遙遠鐵產(chǎn)地，進一步開發(fā)了南陽、臨邛等冶鐵中心。漢初，一些諸侯國的冶鐵業(yè)實際操縱在豪強大族手中，漢武帝劉徹乃于元狩四年〔公元前$$’年〕實行鹽鐵官營，在全國四十郡設(shè)鐵官(’處，其中今山東$&處，江蘇%處，河南、陜西各)處，河北、山西各!處，四川*處，北京、遼寧、安徽、湖南、甘肅各$處。從鐵官分布情況看，西漢冶鐵業(yè)是在戰(zhàn)國時期的根底上開展起來的，絕大局部在北方原來的齊、秦、燕、趙、魏、韓六國境內(nèi)，長江以南廣闊地區(qū)只有桂陽郡〔今湖南郴州〕$處。西漢〔公元前&")年至公元&!年〕冶鐵、鑄錢、煮鹽三大工業(yè)以冶鐵業(yè)為主導(dǎo)，大的鐵官下轄假設(shè)干個作坊，作坊在礦產(chǎn)地的那么坑冶俱設(shè)。鞏縣鐵生溝是已開掘的著名古礦冶遺址。年代為西漢中期到王莽時；河南是我國鐵礦開發(fā)早、產(chǎn)地多的省分。銅產(chǎn)地以長江中下游最為重要，丹陽郡〔今安徽宣城、丹陽一帶〕的坑冶著稱其時，今江蘇江都縣的大銅山和儀征縣的小銅山都曾是吳王劉濞采銅鑄錢之地。漢文帝劉恒時鄧通曾在今川西的雅安、滎經(jīng)一帶大規(guī)模采銅鑄錢。司馬遷在?史記?貨殖列傳?中指出銅鐵兩種礦藏遍布南中國千里之境，金、錫、丹砂主產(chǎn)江南，并說“長沙出連、錫〞〔“連〞是鉛鋅礦石〕，記載著中國采鋅之始。總之，秦和西漢是我國封建社會初期金屬礦開采極盛的時期。西漢礦冶業(yè)的規(guī)模宏大，元帝劉爽時〔公元前(+年至前**年〕“鑄錢及諸鐵官皆置吏、卒、徙，攻山取銅鐵，一歲功十萬人以上〞〔?漢書?貢禹傳?〕。?漢書?所記銅、鐵礦山的開采深度有達數(shù)百米的。古代開采鐵礦石的主要要求是有害雜質(zhì)少，其次是品位高，以便直接煉出優(yōu)質(zhì)生鐵。如風(fēng)化淋濾形成的富鐵礦和接觸交代富鐵礦，都是主要的開采對象。另外，在今河北承德地區(qū)的一處西漢銅礦遺址中，開掘有鐵制手推四輪小車的車輪；這種小車?""$?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用對當(dāng)時增產(chǎn)礦石和加深礦井是起了相當(dāng)大的作用的。東漢〔公元!"年至!!#年〕鐵官只有$%處，分布略同西漢，但云南的!處是新設(shè)。東漢的鐵制農(nóng)具有很大開展。其銅礦也有新增，如徐州〔今江蘇銅山縣〕是有名的基地，中條山也開辟了新礦。此外，云南的錫、鉛和銀，四川、貴州的汞，川、滇的砂金，均有所發(fā)展。煤在中國最早是用作顏料與染料而不是燃料。從史籍考證，燃料礦物的識用年代，煤至遲當(dāng)在春秋戰(zhàn)國，石油和天然氣至遲當(dāng)在秦漢之間。煤之始采并用于煉鐵不應(yīng)晚于冶煉業(yè)興盛的戰(zhàn)國時期，但迄今發(fā)現(xiàn)的最早遺址是鞏縣鐵生溝及鄭州古榮鎮(zhèn)〔西漢中期到晚期及東漢前期〕，而且所用燃料是木炭為主煤為輔。魏〔公元!!#&!’"年〕、晉〔公元!’"&%!#年〕、南北朝〔公元%!#&"()年〕時，北方長期動亂，但出于農(nóng)、戰(zhàn)之需，黃河中游的冶鐵業(yè)仍具一定規(guī)模，并開發(fā)了今河南的陜縣，泌陽幾處銅礦和山西恒州〔今大同縣〕的銀礦，恢復(fù)了山東、陜西等地的舊銅礦、長江以南地區(qū)經(jīng)濟破壞較輕，礦冶業(yè)得到進一步開展，一般在郡縣設(shè)冶令和丞。礦產(chǎn)地有今江蘇、浙江和湖北境內(nèi)眾多的鐵礦和大冶銅礦，四川廣元與漢水的砂金，吳縣的山金，湖南衡州和嶺南一帶的銀。當(dāng)時砂金開采已由露天的掘取法和墾土法開展到地下開采〔據(jù)王隱?晉書?地道記?〕。這一時期內(nèi)有關(guān)礦業(yè)的著作有：春秋時代齊國人著?管子?，其“地數(shù)〞篇中不僅統(tǒng)計了鋼鐵等礦產(chǎn)地的數(shù)目千百個，而且記述了“上有赭者下有鐵〞、“上有慈石者下有銅金〞等現(xiàn)代礦床學(xué)所證實的許多金屬共生現(xiàn)象，限于當(dāng)時的科技水平，它除了把銅和鐵的硫化物混稱作黃金或銅金以外，大體上都符合現(xiàn)代關(guān)于硫化物礦床的礦物分布理論。北魏酈道元在?水經(jīng)注?中不僅載有全國〔重點在北方〕*!"!條水道源流，而且調(diào)查了大量礦產(chǎn)；有的還記述了當(dāng)時少數(shù)民族地區(qū)的礦冶盛況，如“河水〞篇載屈茨北二百里有山，夜那么火光，晝?nèi)盏珶?，人取此山石炭冶此山鐵，恒充三十六國之用〞，說明當(dāng)時新疆龜茲〔今庫車縣一帶〕有大型煤礦和鐵礦，就地冶鑄，供給鄰近的眾多地區(qū)。三、古代采礦業(yè)的興盛時期〔隋至元代〕隋〔公元"(*&’*(年〕、唐〔公元’*(&)#+年〕的經(jīng)濟是齊頭開展長江、黃河兩大流域。比秦漢時主要開展黃河流域遠為繁榮，其礦冶業(yè)也空前興盛。隋代礦政的特點是收礦權(quán)為國有，大力開采銅礦，用以更換漢武帝時發(fā)行沿用太久的五銖錢。主要礦山有今湖北〔如白山、今大冶縣境〕和安徽的銅，山東的金和廣東的銀，等等。?*#*?第一章礦山開采總論唐初近百年，民間分散的鹽鐵小手工業(yè)又漸為富商巨賈所壟斷。在肅宗乾元〔公元!"#年始〕以后雖特置鹽鐵使，主管鹽的專賣兼掌銀銅鐵錫的采冶，但其實只管收稅，并不直接經(jīng)營礦場與冶鑄作坊。到唐代晚期文宗開成元年〔公元#$%年〕，“山澤之利歸州縣刺史〞，連特派大臣收稅的制度也廢除了。因此，民營礦冶大開展，比前代官營的刑徙充役或徭役制的勞動生產(chǎn)率大為提高。唐初金銀銅鐵鉛錫之冶&’#處，到中期增為(!&處〔含礦場("&處〕。其中金礦場除山東&處外都在南方各省，銅礦場遍布全國)"個州，銀亦分布(#個州、府。著名產(chǎn)地有武陵〔今湖南常德〕和邕州〔廣西境內(nèi)〕的金礦區(qū)，陜州平陸、安邑等縣〔今山西中條山區(qū)〕和郴州的銅銀礦區(qū)，鄂州銅鐵礦區(qū)，山東萊蕪鐵礦區(qū)等。據(jù)?新唐書?食貨志?記載，元和〔公元#%’*#(%年〕初年“歲采銀萬二千兩，銅二十六萬斤，鐵二百七萬斤，錫五萬斤，鉛無常數(shù)〞。這是我國最早載于正史的古代金屬稅額，實際產(chǎn)量還要大很多。唐代始大量生產(chǎn)膽銅，是中國溶浸法采銅的先聲，地點在今安徽和江西。唐代奉道教為國教，大搞煉丹，主要汞礦場在湖南的辰州、錦州〔今麻陽〕和四川的溱州〔今綦江〕、茂州〔今茂縣〕。在元和四年〔公元#%+年〕，煉丹家清虛子創(chuàng)造了黑火藥。北宋〔公元+’%*&&(’年〕前期，農(nóng)業(yè)恢復(fù)快，工商業(yè)繁榮，其中礦業(yè)進一步開展。宋初礦山根本上是民營，國家只收稅。政府在重要礦區(qū)或冶鑄中心設(shè)“監(jiān)〞和“務(wù)〞，主管收稅和征集礦石〔“監(jiān)〞即主監(jiān)官的駐地；“務(wù)〞，是礦冶稅務(wù)所或礦產(chǎn)收購站〕。生產(chǎn)單位有“場〞、“坑〞和“冶〞〔“場〞是采石場，“坑〞即礦坑，一般每個場轄假設(shè)干坑；“冶〞是冶煉作坊〕，一個冶所需礦石往往由幾個場供給；大抵置監(jiān)之處必有冶，設(shè)務(wù)之處多有場。銅錫鉛銀等礦產(chǎn)，礦坑比擬固定，都有場有坑；而采掘風(fēng)化堆積鐵礦床或淘取河床砂金，一般無固定的采礦地點，也就不設(shè)場；尤其是鐵冶在古代多是收購礦石集中冶鐵，故只立冶而不置場。據(jù)?宋史?食貨志?載，宋初全國“坑冶凡金銀銅鐵鉛錫監(jiān)、冶、場、務(wù)二百有一〞處，英宗治平年間〔公元&%’)*&%’!年〕金屬礦的坑冶總數(shù)又增加了幾十處?？偟膩砜?，礦冶業(yè)的布局與唐代相近，但產(chǎn)量遠遠超過。如鐵、銅、鉛、銀，集中在河北、江西、福建、廣東四省開采；主要礦山有邢州綦村冶、磁州固鎮(zhèn)冶〔以上為鐵礦〕，韶州岑水場、巾子場、信州鉛山場、饒州興利場〔以上為膽銅礦〕、連州場、衢州場〔以上為鉛礦〕，饒州德興場，南劍州〔以上為銀礦〕，還有登州、萊州的金坑，沆州、信州等地的南方砂金，甘肅、陜西的水銀，以及廣西、湖南的朱砂等。神宗元豐元年〔公元&%!#年〕，各種礦產(chǎn)的年收入量到達鐵""%萬斤，銅&)’%萬斤，錫($(萬斤，鉛+&+萬斤，銀(&萬兩，金&萬兩，水銀、朱砂各$%%%斤。煤在宋代已普遍用作手工業(yè)〔如煉鐵〕和日常生活中的燃料，而煉焦又始于南宋咸淳六年〔公元&(!%年〕，其創(chuàng)造大大促進了冶鐵業(yè)的開展。當(dāng)時產(chǎn)煤地主要是山西，還有河?(%&?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用南沁縣和江蘇徐州。北宋礦業(yè)興盛的原因很多，主要是社會經(jīng)濟開展與統(tǒng)治者的需要，及采礦技術(shù)的進步。南宋〔公元!!"#$!"#%年〕前期膽銅生產(chǎn)有開展。遼、西夏及金各少數(shù)民族政權(quán)的鐵礦開采量大，技術(shù)水平亦高。元朝〔公元!"#!$!&’(年〕立國后設(shè)洞冶總管府和淘金總管府統(tǒng)轄全國坑冶，還有鼓鑄局、鑌鐵局、金銀局等管理金屬手工業(yè)和兵器制造，公布礦業(yè)法規(guī)以保護官辦礦場和恢復(fù)稅收。礦冶以官營為主，由罪犯與在籍工匠服役，又設(shè)冶戶、煽煉戶、銀戶、淘金戶按額納課。也有民營坑冶，但隨時可被收歸官營?？偟恼f，元代的鐵、銀、金礦仍有較大發(fā)展。元初的生鐵年收入量在)**$!***萬斤之間，到至元十三年〔公元!"#’年〕達!’**萬斤，比宋代的最高年收入量提高近!倍；天歷元年〔公元!&"(年〕銀收入量&*萬兩，數(shù)量與北宋初期相當(dāng)；金的最高年產(chǎn)量約&萬兩，比宋代產(chǎn)金極盛的皇年間高出!倍。但是，銅、錫、鉛等經(jīng)濟及貨幣用金屬的生產(chǎn)那么比宋代減產(chǎn)了很多倍。元代主要的礦產(chǎn)地有：江、浙、贛、湘、鄂等南方各省和冀、魯、晉“腹里〞三省的鐵，吉、遼、新疆的金，云南的銅云南、江西的銀和湖南的汞。在從隋到元這(**年間，我國古代采礦業(yè)獲得大開展，不僅多種礦產(chǎn)到達上述空前的高產(chǎn)量，而且在技術(shù)上出現(xiàn)了如下的重大突破：公元’世紀到!*世紀初，廣東肇慶端溪開采硯石已使用房柱采礦法，其礦房跨度為!丈，礦柱寬’尺，同時可回采三四個礦房。始于唐代而盛于宋代的膽銅生產(chǎn)，到北宋末年其產(chǎn)量已占銅總產(chǎn)量的"*+，南宋增加到()+。生產(chǎn)規(guī)模達##處溝槽，取銅!斤耗鐵"斤,兩，是先進的技術(shù)指標。深井開鑿始于戰(zhàn)國而技術(shù)突破于北宋。四川鹽井最初是用來采取地下巖鹽層中之鹵水熬制井鹽；鉆井工藝為繩索鉆進法，但井口一直是周長三四丈的大口徑。到北宋慶歷、皇年間〔!!世紀,*$)*年代〕，在五通橋和自貢才出現(xiàn)了小口徑深井，稱卓筒井，“卓筒〞是直如竹筒之意；鑿井用鉆頭為圓刃鐵銼的中國式頓鉆，井口如碗大〔約!&*--〕，深數(shù)十丈，用木質(zhì)套管或巨竹去節(jié)套接成為井壁；然后用較細的竹子制成水桶提取鹵水，一桶可提數(shù)斗。這一機械沖擊式鉆井法是世界創(chuàng)舉，李約瑟考定此法于!!世紀傳入西方，對世界采礦和鉆井工程的開展具有重大的奉獻。南宋福建建寧府松溪縣瑞應(yīng)場銀礦“取銀之法，每石壁上有黑路乃銀脈，隨脈鑿穴而入，甫容人身，深至十?dāng)?shù)丈，燭火自照，所取銀礦皆碎石。用臼搗碎，再上磨，以絹羅細，然后以水淘，黃者即石、棄去，黑者乃銀，用面糊團入鉛，以火鍛為大片，即入官庫。俟三兩日再煎成碎銀〞。這說明了識礦、采礦、選礦和煉銀的全部工藝過程。?&*!?第一章礦山開采總論南宋時北方金朝的鐵礦開采技術(shù)成就很大，從黑龍江阿城五道嶺古礦遺址看來，是用十幾條沿礦脈走向的螺旋形斜坡道〔寬!"#$，高%$〕開采，其深度為&’()$，都布置在脈內(nèi)，遇礦體不規(guī)那么處那么用分支巷道開辟回采工作面。整個采區(qū)呈橢球狀，符合現(xiàn)代地壓管理的要求。估計共采出了鐵礦石四五十萬噸，規(guī)模很大。北宋時撰有兩本有關(guān)礦冶的著作：沈括于公元!)*+’!),-年寫的?夢溪筆談?，現(xiàn)傳本%+卷，分!&個門類計+),條。條文內(nèi)容涉及采礦冶金的散見于器用、異事、辨證、雜志、權(quán)智、藥議等門類中。本書最早提出“石油〞一詞，對石油的性能、產(chǎn)地、開采和用途均有具體記述，書中對太陰玄精〔龜背石〕的描述，注意到了礦物的結(jié)晶形狀、顏色、光澤、透明度、解理以及加熱失去結(jié)晶水和潮解等性狀。并對膽銅及濕法冶銅技術(shù)有詳細記載。另一本為?浸銅要略?，是宋哲宗時〔公元!)*+’!!))年〕張潛所著，記述從膽水提取銅甚詳；其后裔張理獻書于元朝廷，元末明初危素為此書作?浸銅要略序?，稱書中膽銅法有“用費少而收功博〞的經(jīng)濟價值。四、古代采礦業(yè)的繼續(xù)開展時期〔明到清乾隆初葉〕明代〔公元!-+*’!+((年〕初期吸取前代官辦礦冶業(yè)的教訓(xùn)，盡量讓百姓自由采冶，官收其稅〔對銀礦尤其如此〕；官辦礦業(yè)仍役使在籍工匠、軍夫和罪犯，但放松對工匠的控制。故明代前期約,)年，民辦的金銀銅鐵錫鉛汞七種金屬礦冶有大開展。全國礦冶業(yè)重心仍繼續(xù)南移。鐵的年收入量!*))多萬斤，其中湖廣、江西兩省占了!)))萬斤，今湖北大冶是主產(chǎn)地，后來廣東佛山也是著名產(chǎn)地。在!#世紀中葉還出現(xiàn)了我國封建社會最后的一個采銀高潮，主要銀場分布在閩、浙、川、滇四省，年收銀!-’!*"-萬兩，其中云南漸增到占總量一半以上。明代新興的礦冶是采鋅煉鋅，其中湖南水口山鉛鋅礦盛采一時，宣德三年〔公元!(%*年〕鑄造銅鼎約用金屬鋅!-)))斤。其他礦產(chǎn)有皖、川、云、貴的銅及贛省的膽銅，桂、湘、云南的錫，以及云南的金和貴州的汞。湖南錫礦山銻礦也是明代開始采的，當(dāng)時誤認銻為錫。明代后期那么因礦政積弊及礦工逃亡而減產(chǎn)。在采礦技術(shù)方面，明代比宋代有所突破。陸容〔明中葉時人〕所撰?菽園雜記?，對浙西麗水地區(qū)的銀鉛鋅脈礦的找礦、開采及加工作過詳細記述，說明當(dāng)時已準確掌握礦床產(chǎn)狀規(guī)律，采深可達數(shù)百米，采冶方法仍分別是空場法和灰吹法，落礦卻采用了爆破技術(shù)。據(jù)河北?唐縣志?載，萬歷二十四年〔公元!#,+年〕，縣境礦山使用了“鉆鋼〞即手工鉆眼和“火爆石裂〞使“山靈震驚〞的爆破技術(shù)。這是世界上以鑿巖爆破為主的采礦工藝的開始，說明中國礦山應(yīng)用鑿巖爆破術(shù)比國外早三分之一個或半個世紀。宋應(yīng)星于崇禎七年〔公元!+-(年〕撰寫的?天工開物?，是我國古代頭一部有采礦專?()!?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用篇著作的科技文獻；該書分十八卷，其中五金、陶、燔石、丹青，珠玉等卷記載了三十幾種金屬和非金屬礦產(chǎn)的開采與加工技術(shù)，保存了相當(dāng)多的古代采礦資料，對地下礦藏的開采方法，包括坑硐的支護、充填、通風(fēng)及瓦斯檢測、提升等工藝，記錄了許多勞動人民的創(chuàng)造創(chuàng)造，被國外譽為世界第一部農(nóng)業(yè)與手工業(yè)生產(chǎn)的百科全書。明崇禎時〔公元!"#$%!"&&年〕主張引進西方科技以富強國家。當(dāng)時招聘來華的外國人中，先有意大利人畢方濟建議聘請澳門的“精于礦路之儒〞來傳授探礦、采礦技術(shù)；后有日耳曼人湯假設(shè)望在薊督軍前，除傳授火器水利外，還講采礦方法，這是外人來華第一次采礦學(xué)術(shù)交流活動。此事終因清兵入關(guān)而廢。清代〔公元!"!"%!’!!年〕初期戒于前代的礦工起義，禁止或限制民間開礦。至康熙二十一年〔公元!"$#年〕以理財四策之一而“開礦藏〞，于公元!"$(年大采滇銅，一直到嘉慶〔公元!)’"%!$#*年〕中期是滇銅開采的極盛時代，最高年產(chǎn)量有!&**萬斤；由官方放本收銅，除抽取!*%#*+的“課銅〞外，另按官價收購抵償工本。在云南銅礦〔主要為氧化礦〕和錫礦的開采中，大量采用了方框支架法，支架作業(yè)土名“架鑲〞。與現(xiàn)代六柱榫接的無甚差異，按支架間距之不同分為“寸步鑲〞和“走馬鑲。清初〔約公元!)**年〕五通橋鹽區(qū)鉆鑿深度達("*,的鹽井有數(shù)千口，最深的是!#&-,；其鉆鑿采用彈性桿，提升用井架及頂部的滑輪、側(cè)部的轆轤和地面的大絞車，整個設(shè)備的動作原理與以后西方!’世紀的頓鉆相同。這時期的采礦文獻，有孫廷銓的?顏山雜記?，記明清之際山東淄博煤礦先進技術(shù)甚詳，并提出“鑿井不兩，行隧必雙，令氣交通，以達其陽〞的井巷設(shè)計原那么。田編霞的?黔書?記清初貴州汞礦和鉛礦采礦工藝技術(shù)亦詳。張泓的?滇南新語?最早記載了云南銅礦的地下開采技術(shù)。中國的自然科學(xué)是從十六、十七世紀〔即明代后期的武宗到神宗年間〕開始落后于西方國家的，而礦冶業(yè)的落伍那么直到!$世紀初葉即乾隆初年才開始。當(dāng)時歐洲已發(fā)生產(chǎn)業(yè)革命，科學(xué)技術(shù)大進展，增加了對金屬的需要。五、采礦業(yè)開展緩慢時期〔清乾隆初葉至解放前〕清初滇銅開采以后，鉛、鋅、錫和煤、鐵等礦也聽民私采，抽稅十分之二到三、四。但金銀因不許私采、故在清代前期〔公元!$#*年以前〕只有一座甘肅敦煌金礦生產(chǎn)，年收“課金〞$**兩。礦業(yè)重心已南移到湖南和云貴。主要礦產(chǎn)有云南東川、四川西部和湖南常寧、桂陽的銅，云南個舊、湖南郴州與廣東的錫，云、貴和湖南〔桂陽州、郴州〕的鉛鋅，青?！捕继m哈拉鉛廠〕、貴州威寧和云南〔先后生產(chǎn)的有-#個廠〕的銀，云南〔金沙江、麻姑等?(*!?第一章礦山開采總論!個廠〕、貴州的金〔盛采在公元"#$%年以后〕，貴州〔開陽汞礦，明代盛采的萬山汞礦已衰〕、云南及湖南的汞，廣東佛山和陜西漢中的鐵，以及魯、冀、晉、湘、粵各省的煤?？偟恼f，清代礦業(yè)開展速度慢于明代，礦產(chǎn)地$%!處，總數(shù)雖接近于明代〔$&%處〕，但產(chǎn)量一般都下降，金銀減產(chǎn)最多，只有銅鉛鋅比明代增產(chǎn)。鴉片戰(zhàn)爭前后，清王朝經(jīng)濟、民族、階段的矛盾重重，礦工生活困苦，礦業(yè)凋零，云南即因杜文秀回民起義〔咸豐六年，公元"#’%年〕而封禁了全省的銅礦。"(世紀!%至(%年代的)%多年是“洋務(wù)運動〞時期，中國政府第一次引進一批世界的近代技術(shù)設(shè)備。從*%年代起興辦了一批礦冶企業(yè)，其中基隆煤礦是中國第一個用機器開采的近代采礦企業(yè)〔"#*#年投產(chǎn)，日產(chǎn))%%+〕；漠河金礦于"##*年始采〔"###年中國產(chǎn)金達$)萬兩，占世界總產(chǎn)量的*,，居第五位〕；漢陽鐵廠和大冶鐵礦干"#(%年興建，是中國也是遠東第一個近代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)；大冶鐵礦擁有從德國購進的采掘設(shè)備和)%-.窄軌鐵路，是中國第一座用機器開采的露天鐵礦，在"#("年即生產(chǎn)鐵礦石$萬噸；萍鄉(xiāng)煤礦從唐宋到清代曾用土法開采，"#(#年設(shè)萍鄉(xiāng)煤礦局，年產(chǎn)煤最高達(%萬噸。清代的采礦著作還有中期的吳其溶撰、徐金生繪的?滇南礦廠圖略?〔"#$$年刊〕，記云南采銅銀技術(shù)很詳，書末附有?天工開物?五金?、王松?礦廠采煉篇?、倪慎樞?采銅煉銅記?及王昶?銅政全書?咨詢各廠對?等，可以說本書集古代地下采礦技術(shù)之大成，是研究采礦技術(shù)開展史的珍貴資料。清代末期有吳立著?自流井風(fēng)物名實說?，比?東坡志林?、?天工開物?所記四川井鹽的鉆井及熬制技術(shù)更詳。在"(世紀末本世紀初，一批銅、鉛鋅、錫、金、汞等有色金屬企業(yè)逐步轉(zhuǎn)用近代技術(shù)裝備生產(chǎn)，同時也開發(fā)了銻、鎢等資源，其中，"#*$年恢復(fù)云南東川銅礦，"(%!年出精礦。"(""年四川彭縣銅礦、"("&年云南會澤銅礦相繼產(chǎn)出精礦。湖南水口山是規(guī)模最大的近代鉛鋅礦，"(%$年采用新法開采，"(%!年建設(shè)老鴉巢斜井，"(%(年建成新選廠。近代錫礦始于云南、廣西、廣東、湖南等省，以云南個舊最早〔于"##(年開始向國外出口錫〕。還有湖南平江黃金洞金礦于"##(年購置新法洗金機，"#(!年廣西桂平縣采用新法煉金，山東招遠、平度和廣東增城也都用新法采金煉金。貴州銅仁汞礦于"#((年用新法開采。湖南新化是近代銻礦的發(fā)源地，"#(*年湖南官礦總局設(shè)新化銻礦局大規(guī)模開采錫礦山銻礦。與上述近代廠礦建設(shè)相適應(yīng)，政府開始設(shè)立了礦業(yè)管理機構(gòu)。首先是"#(#年清廷的路礦總局〔北京〕，"(%)年成立商部、總理全國礦政。"(%!年商部與工部合并改為農(nóng)工商部，在北京設(shè)礦務(wù)總辦事局，各省設(shè)礦政調(diào)查局。民國元年〔"("&年〕成立實業(yè)部〔后又改為工商部、農(nóng)商部、農(nóng)礦部等〕，內(nèi)設(shè)礦政局。)%年代后期還成立了資源委員會主管礦業(yè)。?!%"?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用從第一次世界大戰(zhàn)前后起到!"#"年為止，中國近代的礦山企業(yè)在國內(nèi)外戰(zhàn)爭的動蕩中開展。首先起步的有南芬、鞍山、龍煙等鐵礦，!"!$年贛湘粵鎢礦區(qū)年產(chǎn)鎢砂"$%&’，出口"#"%’，!"&#年四川會理鉛鋅礦用新法開采，!"&(年全國產(chǎn)汞#))’，!"&%年云南錫業(yè)公司建馬拉格豎井；!$"*+!",#年大冶共采出鐵礦石!&))萬噸，其中,#)萬噸供漢陽鐵廠、$*)萬噸運往日本。!",%年抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，舊中國礦業(yè)風(fēng)雨飄零。當(dāng)時日本帝國主義者侵占了東北、華北、華中、華東的大批煤鐵等礦產(chǎn)資源，國民黨政府轉(zhuǎn)向西南、華南、西北。從!",$+!"#(年，國民黨統(tǒng)治區(qū)總共僅產(chǎn)煤#(*&萬噸，而日本帝國主義者在中國搶走的原煤卻有#!"()萬噸；國民黨統(tǒng)治區(qū)共計產(chǎn)生鐵#!-,萬噸、鋼#-(萬噸，而日本帝國主義者侵占的鞍鋼在!",%年一年就產(chǎn)生鐵%)萬噸、鋼()萬噸、鋼材&$-(萬噸。另一方面，中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的解放區(qū)采用近代技術(shù)結(jié)合古代傳統(tǒng)技術(shù)，開展了小型鋼鐵工業(yè)，開發(fā)了不少礦藏，其中有八路軍總部軍工部柳溝鐵廠〔!","年〕和陽泉鐵廠〔!"#$年產(chǎn)鐵*())余噸〕。!"#(年日本投降后，民主政府接管了一批煤礦，此后又從國民黨政府手中陸續(xù)接管了除臺灣省以外的所有煤礦，在當(dāng)時艱難的物質(zhì)條件下逐步恢復(fù)生產(chǎn)。從!"#*+!"#"年!)月，解放區(qū)約生產(chǎn)原煤&)))萬噸。東北解放區(qū)又于!"#%年成立金礦局，!"#$年成立東北有色金屬管理局，解放區(qū)在!"#$年生產(chǎn)的黃金超過萬兩。第五節(jié)新中國成立以來采礦工業(yè)及技術(shù)的開展一、采礦工業(yè)的開展我國礦產(chǎn)資源豐富，品種比擬齊全，到目前為止，已探明儲量的礦產(chǎn)達!,)多種，其中銻、鎢、鉬、汞、錫、釩、鐵、稀土金屬、菱鎂礦，螢石、重晶石、磷、硼、石墨、石膏、膨潤土等&)多種礦產(chǎn)居世界前列，這些礦產(chǎn)資源為迅速開展我國的采礦工業(yè)提供了物質(zhì)條件。解放前，我國采礦工業(yè)技術(shù)落后，設(shè)備陳舊，生產(chǎn)不振，礦產(chǎn)資源遭受了嚴重的破壞。新中國成立,)多年以來，對礦山建設(shè)很為重視，投資約達,))億元，使采礦工業(yè)的落后面貌得到了改變。新中國礦山生產(chǎn)開展的過程是：解放頭三年，主要是恢復(fù)生產(chǎn)，對個別礦山進行了改擴建。第一個五年方案時期，新建和擴建一大批礦山，礦石產(chǎn)量增長很快，為開展采礦工業(yè)打下了良好的根底。第二個五年方案開始時，采礦工業(yè)開展迅猛，但由于工作失誤，造?%)!?第一章礦山開采總論成采剝〔掘〕失調(diào)，致使!"#$年以后產(chǎn)量下降。自!"#%年至!"#&年進行了三年國民經(jīng)濟大調(diào)整，穩(wěn)固了礦山原有生產(chǎn)水平，并有所提高。!"##年開始了第三個五年方案建設(shè)，但由于“文化大革命〞的干擾，生產(chǎn)開展又遭受挫折。在第五和第六個五年方案時期，主要是在黨的十一屆三中全會以后，把工作重點轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟建設(shè)上來，采礦工業(yè)才又得到健康開展。!"’#年%月國家公布了?中華人民共和國礦產(chǎn)資源法?〔見附錄!〕，!"’(年)月國務(wù)院又制訂了?礦產(chǎn)資源勘查登記管理暫行方法?、?全民所有制礦山企業(yè)采礦登記管理暫行方法?、?礦產(chǎn)資源監(jiān)督管理暫行方法?等具體條例〔分別見附錄*+)〕。這些法規(guī)對合理利用礦產(chǎn)資源正在起著和將要起到良好的作用。!"’&年，我國除燃料礦產(chǎn)品外，年產(chǎn)各種金屬及非金屬礦石〔不包括砂石〕到達&,"億噸。表*-#列出了“六五〞期間主要礦種的平均年產(chǎn)礦石量〔不包括地方中小型礦山的產(chǎn)量〕，為了與解放前后比照，也列出了!")"年和解放初期〔經(jīng)濟恢復(fù)時期和“一五〞期間〕的礦石年平均產(chǎn)量。從表中看出：!"’!+!"’&年主要礦種的年平均礦石產(chǎn)量與!")"年的比擬分別超過了百余倍至數(shù)百倍，為經(jīng)濟恢復(fù)時期的%$倍，“一五〞期間的#,%倍。表*-#我國“六五〞期間主要金屬和非金屬礦石平均年產(chǎn)量及其與解放前后產(chǎn)量比照礦產(chǎn)名稱礦石年產(chǎn)量〔萬噸〕“六五〞期間與解放前后年產(chǎn)量的比照〔倍〕“六五〞期間〔!"’!+!"’&〕!")"年經(jīng)濟恢復(fù)時期〔!"&$+!"&*〕“一五〞期間〔!"&%+!"&(〕!")"年經(jīng)濟恢復(fù)時期“一五〞期間序號!"#$!."!.#!.$金屬礦鐵礦!!(’(,$&"%!!,%!!&$,$!"",’%(,"!$,*錳礦**%,*$,!!%,$%),***%,*!(,*#,&菱鎂礦*)",)!*!,*)",&*)",)!!,’&,$銅礦!"#(,$!$&",(!#",*!"#,(%*,"!!,#鉛鋅礦’*!,)%%!,(!*!,’*(%,’*&,"#,(鋁土礦**(,’$$*),$%——",&鎢礦&&",))’&,%*’(,’!%","#,#!,"錫礦!$**,’#!"!!&(,’!($,&&%,’$,"其他&!’(!,)不詳!%$,%*($,*—!),)#,"小計!’(*",)不詳#(!,#%*&",(—*(,"&,(非金屬礦磷礦!!$’,%不詳!,#(!%,&—##%,(’*,!硫鐵礦)"&,(*!),%(!,#*)(,"%),(#,"石灰石礦’!("",)!),"##,’*#&,&!*$,’*#,"#,’粘土礦&!),!不詳*),"($,$—*$,#(,%石棉礦!%,#$,$#$,)!,"**#,(%),$(,*石膏礦)(),$$,"’&,**#,!)’%,("!,*!’,*滑石礦!$*,)$,*%*,)#,’))&,*)*,(!&,!高嶺土礦&&,$$$&,#(——",’石墨礦**,*$,$"$,’%*,(*)#,(*#,(’,*其他)&’$,%不詳",(#*,(—&",’",%小計&!#&,!不詳!*#,*&*),"—)$,"",’?’$!?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用礦產(chǎn)名稱礦石年產(chǎn)量〔萬噸〕“六五〞期間與解放前后年產(chǎn)量的比照〔倍〕“六五〞期間〔!"#!$!"#%〕!"&"年經(jīng)濟恢復(fù)時期〔!"%’$!"%(〕“一五〞期間〔!"%)$!"%*〕!"&"年經(jīng)濟恢復(fù)時期“一五〞期間合計()#"&+%不詳*"*+#)*#&+,—)’+’,+)!包括鉬、銻、汞、鎳、鉻、金、鈾等礦；其中金礦!"#)年以后未計入產(chǎn)量，鈾礦自!",’年起才有產(chǎn)量；"石灰石礦為鋼鐵冶金輔助原料的產(chǎn)量，未包括化學(xué)工業(yè)和建筑材料部門的石灰石礦產(chǎn)量約(億余噸；#包括白云石、硅石、螢石、硼礦等礦，其中螢石礦自!"%*年起才有產(chǎn)量，硼礦自!"%,年起才有產(chǎn)量；$鋁土礦自!"%&年起才有產(chǎn)量；%高嶺土自!"%%年起才有產(chǎn)量。我國礦山規(guī)模不斷擴大，礦山數(shù)目急劇增加。據(jù)!"#%年對全國主要金屬和非金屬礦產(chǎn)統(tǒng)配礦山的統(tǒng)計，年產(chǎn)礦石)’’萬噸以上的礦山有!%座，年產(chǎn)礦石!’’$)’’萬噸的礦山有)(座，各主要礦種統(tǒng)配的露天礦和地下礦共達))(座，見表(-*。表(-*!"#%年我國主要金屬和非金屬礦產(chǎn)統(tǒng)配礦山數(shù)目單位：座礦產(chǎn)名稱.)’’萬噸/年)’’$!’’萬噸/年!’’$%’萬噸/年%’$)’萬噸/年)’$!’萬噸/年0!’萬噸/年總計露天地下露天地下露天地下露天地下露天地下露天地下露天地下備注金屬礦鐵礦!(*&!’&*,!,!,!(",&)"錳礦!(&)%%鉻礦!!!!菱鎂礦!(!*&’銅礦!()!"&)!%"(*鉛鋅礦&(!(&’((鋁土礦!)!((,)鎢礦&*!(*’)’錫礦!!!())&&!!鉬礦!(!)!,銻礦!!’(汞礦!)’&鎳礦!!!!!()非金屬礦磷礦!)!(((&*硫鐵礦!)!)(,石灰石礦!,&%(!!#!僅冶金與化學(xué)礦山礬礦(’(白云石礦!(!&(!’’石棉(#(#石膏!)))&滑石!%!%石墨!,!,高嶺土!!膨潤土((合計!%((!’(’(*(’)’)%,)(%,%!)*!"%?"’!?第一章礦山開采總論二、露天開采技術(shù)的進步露天采礦在我國采掘工業(yè)中得到優(yōu)先開展。據(jù)!"#$年礦石量統(tǒng)計，露天開采比重，石灰石、菱鎂礦、大理石為!%%&，鐵礦為#’&，有色金屬礦和磷礦各為$%&，硫鐵礦為($&，鈾礦為)%&?！惨弧陈短扉_采方法為縮短基建周期、減少基建投資和降低生產(chǎn)剝采比，我國一些露天礦如南芬、東鞍山、大孤山、水廠等鐵礦以及白銀銅礦、昆明磷礦等都采用了分期分區(qū)開采方式，獲得較好的經(jīng)濟效益。這些礦山以前都沿用緩工作幫坡角開采方式，’%年代以來，有的礦山已開始使用陡幫開采，對推遲剝離峰期，進一步均衡剝采比，取得顯著的效果，且為分期分區(qū)采礦創(chuàng)造了良好的過渡條件。弓長嶺鐵礦獨木采區(qū)改用陡幫開采后，!"’)*!"#)年比過去五年平均年產(chǎn)礦石量提高一倍多，獲經(jīng)濟效益’#%%余萬元。湖南瀏陽磷礦采用陡幫開采后，平衡了生產(chǎn)剝采比，保證了產(chǎn)量的接替。我國露天礦開拓方法，按運輸方式主要分為鐵路運輸和汽車運輸。鐵路運輸在露天礦的使用量占主要地位，其中鐵礦按產(chǎn)量計約占+%&；汽車運輸開拓方式機動靈活，在我國化學(xué)原料和有色金屬等露天礦得到極廣泛的應(yīng)用。近年，東鞍山等鐵礦采用半固定式破碎機及帶式輸送機等設(shè)備實現(xiàn)了半連續(xù)運輸?shù)姆绞?。石人溝鐵礦和大孤山鐵礦的帶式輸送機運輸也已投產(chǎn)使用。平硐溜井開拓在一些地形高差大的露天礦有較大的開展，大中型石灰石露天礦使用量占#%&。南芬鐵礦的溜井系統(tǒng)，直徑+,，深度-$%,，生產(chǎn)能力為’$%萬噸.年。’%年代以來，對溜井結(jié)構(gòu)參數(shù)、放礦口結(jié)構(gòu)形式、溜井的磨損規(guī)律與井壁加固施工工藝、預(yù)防堵漏和跑礦等技術(shù)作了大量研究與改良工作。露天礦山采用了許多新的掘溝方法和工藝。大孤山礦采用梭式調(diào)車“寬爆窄出〞掘溝工藝，后又采用長臂鏟下臥開段溝上裝車法；大冶鐵礦采用雙鏟聯(lián)合交錯分層掘溝法；大抬、南山、眼前山鐵礦采用汽車/鐵路聯(lián)合運輸掘溝工藝；白銀銅礦采用無縱向段溝掘溝方法都不同程度地提高了掘溝速度。此外，’%年代以來隨著采用大區(qū)爆破，以及近年在巖石松軟、節(jié)理發(fā)育的礦山采用無穿爆開采工藝，對露天采場參數(shù)，特別是平臺布置都引起顯著的變化。我國砂礦開采歷史悠久，過去只是用水力機械化開采砂錫和砂金，現(xiàn)已擴大到用于開采鈦鐵礦、錳礦、鉭鈮鐵礦、鋯英石、金剛石、粘土等礦物。近十余年來還使用采礦船開采砂金礦床。?%!!?第二篇礦山測繪技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用我國近年已撈取了錳結(jié)核試樣，開始開展深海礦床開采的研究工作。我國正在積極開展熱熔、水溶以及溶浸采礦。例如，泰安礦用鉆孔熱熔法開采自然硫，吳城礦用鉆孔水溶法開采天然堿，鈾礦開采正在推廣應(yīng)用堆浸技術(shù)和鉆孔溶浸技術(shù)。鹽湖礦床是一種獨特的礦床。青海察爾汗鹽湖采用溝渠開采晶間鹵水，曬制光鹵石后采用拋料式采鹽機開采的旱采工藝和采鹽船開采光鹵石的水采工藝，內(nèi)蒙查干諾爾堿礦采用索斗鏟開采技術(shù)，都取得良好效果。〔二〕露天開采設(shè)備露天開采設(shè)備的開展，經(jīng)歷了由小到大、由低效到高效、由單機作業(yè)到主輔工序設(shè)備配套開展的過程。我國露天礦穿孔設(shè)備自!"年代起，相繼研制成#$%&’"型、($%&’")*""型潛孔鉆機，近幾年又開展了+$%&"",型高壓潛孔鉆機。與鉆機配套，相應(yīng)地研制多種型號的沖擊器和鉆頭，其中-%*""型、,%*"".型已進入國際市場。在研制潛孔鉆機的同時，我國于/"年代引進了012、!"2等型號的牙輪鉆機。近年研制成鉆壓3’4的#5%3’型高鉆架牙輪鉆機，已批量生產(chǎn)。鉆壓’’4的#5%’’型牙輪鉆機亦于&61’年底通過技術(shù)鑒定。與此同時，研制并生產(chǎn)出&3個規(guī)格&6個品種的露天礦用牙輪鉆頭，除滿足國內(nèi)需要外，已開始進入國際市場。我國露天礦裝載設(shè)備，使用較多的是斗容&7083的電鏟。/"年代引進了長臂鏟、/9!83電鏟。以后相繼研制&"、&*83的-(%&"型、-:%&*""型電鏟在南芬、大孤山等鐵礦使用。水廠鐵礦、德興銅礦還引進了斗容&383的電鏟。我國已研制并推廣了’83前端式裝載機和’9’7/9’83液壓挖掘機。孝義鋁土礦近期采用松土機%鏟運機的露天開采新工藝，實現(xiàn)鏟裝、運輸和卸裝一機化。晉寧磷礦等采用了:1;、:6;推土機〔帶犁松器〕%前端武裝載機%自卸汽車的無穿爆開采新工藝。全國露天鐵礦山擁有準軌鐵路達1""多公里。廣泛使用粘重1"、&""、&’"4的直流電機車和!"、&""4的鐵路翻斗車。我國自’"年代以來，很多礦山使用國外進口載重量*’4以下的自卸汽車。!"年代起研制3*4自卸汽車。/"年代末引進&"14和研制&""4電動輪自卸汽車。1"年代又引進&’04電動輪自卸汽車。常州冶金機械廠與國外合作制造的<=2(%3!型&’04電動輪自卸汽車已