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矿业简史
2014-05-06 | 阅:  转:  |  分享 
  
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矿业简史

中国采矿简史

随着冶铁业的兴盛与发展,发现和开采的铁矿产地,一代比一代多。春秋战国

时代(公元前770年~前221年),据《山海经·五藏山经》记载产铁之山有37处。

汉武帝(公元前119年)在49个产铁地区设置铁官。唐代,按《新唐书·地理志》

记载,当时全国产铁之山104处。明代,有铁矿产地130处。到清代前期(公元

1644~1840年)铁矿产地发展到134处之多。古代开采的大部为地表风化残积、

堆积矿和江河岸边的铁矿,以及露出地表的浅部铁矿体。采掘方法主要有:

(1)露天垦土法翻耕有铁矿的土地,矿石随之露出地面。《天工开物》记载:

土锭铁(即褐铁矿结核)“浅浮土面,不生深穴”,“若起冶煎炼,浮者拾之。又乘雨

湿之后,牛耕起土,拾其数寸土内者”。这是古代记载的一种特殊采矿方法。

(2)露天掘取法用于采掘地表露头铁矿体。1974年在鞍山东北的太平沟发

掘的汉代古采坑,坑形上宽10m,下窄2m,深10m,呈漏斗状。显然是古代露采

遗址。清代开采的庙儿沟(南芬)铁矿,是人们在地表露头处先用棒撬开石缝,再

用火烧(火爆法),经过冷缩热胀,使其破碎,采取矿石。

(3)地下凿坑法即沿着矿体往地下凿坑采掘矿石。在河南、江苏、黑龙江等

地一些古铁矿遗址,都发现有竖井、斜井和巷道直接采掘矿石的古洞。说明当时人

们已能根据矿体的不同产状,采用不同的采掘方法,河南发掘的汉代巩县铁生沟的

巷道是沿矿体平行掘进,并沿矿体倾斜分别有上山和下山小斜井,直接采矿。竖井

有方形和圆形两种,一般在矿体中间或一侧往下采掘矿石。对缓倾斜矿体再采用斜

井。江苏利国东汉冶铁遗址附近的峒山古竖井,井口径1.5m,深约10m。由于采

掘技术的提高,矿井愈来愈深。黑龙江阿城五道岭地区,发掘金代中期的铁矿井深

达40m,矿井呈阶梯式,井内有采矿和选矿(手选)的不同作业区,还有灯洞和采

掘工具。

(4)古代采掘工具有铁斧、铁锤、铁锥、铁镐和铁砧等。如在河南发现的汉

代、宋代一些铁矿,采掘工具是铁斧、铁锤、铁锥、铁镐等,在古采洞的围岩壁上

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还遗留有铁斧、铁锥的凿痕。到近代(1840~1949年),开采的铁矿山大部是在古矿

硐(采场)的基础上建立起来的。据已查阅的40多处矿山资料记载,这些都曾先

后经过不同程度的地表调查和矿石质量化验。有些矿山开始逐步采用新的采掘、运

输方法和设备以及贫矿选别。开采规模比较大。如辽宁鞍山弓长岭铁矿1933~1945

年年均产矿石约60万t,最高年产达100万t;湖北大冶铁矿1942年最高年产矿

石达144万t;安徽马鞍山铁矿南山区1941年最高产矿石90万t。这3个矿山是

我国近代时期铁矿主要产区,也是古代著名的铁矿产地。

中国地质找矿简史

人类对地质现象的观察和描述以及对岩石、矿物的认识,可追溯到远古时期。

在我国春秋战国成书的《山海经》、《管子》中的某些篇章,是人类对岩石矿物的

最早总结,并从发现的矿产地中总结一些矿产分布规律和找矿标志。《管子·地数》

中记载:“天下名山五千二百七十,出铜之山四百六十七,出铁之山三千六百有九”。

而后《史记·货殖列传》:“铜、铁则千里往往出棋置”。概括了铁铜矿产的分布。《管

子·地数》对矿产分布规律的论述有:“山上有赭,其下有铁”;“上有慈石(磁铁矿)

者,下有金也”,明确地总结了铁和铜、金矿产的垂直(上、下)分布规律,除垂直

分布规律外,《山海经·五藏山经》记载许多地区(山)不同矿产分布的“阴阳”分布

关系。西山经:“符禺之山(今陕西华县西南)其阳多铜,其阴多铁”,盂山(今陕

西靖边县)“其阳多铜,其阴多铁”;泰冒之山(今陕西肤施)“其阳多金,其阴多铁”;

龙首之山(今陕西陇县)“其阳多黄金,其阴多铁”;西皇之山“其阳多金,其阴多铁”。

《中山经》:”荆山(今湖北南漳县)“其阴多铁,其阳多赤金”;密山(今河南新安

县)“其阴多铁”;求山“其阳多金,其阴多铁”;《北山经》:白马之山(在今山西孟

县北)“其阴多铁,多赤铜”等等。这是古人通过开采实践总结出来的“规律”。但如何

加以科学解释,是一个有待探讨的问题。

找矿线索(标志),古代称之为“苗”、“引”或“荣”。除前边叙述的一些铁矿与

其他金属矿产分布规律作为找矿标志外,还总结有,《丹房镜源》:“阴平(今甘肃

文县西北)铅出剑州(今川北龙山东南)是铁之苗”。“宝藏论”:“上铙乐平铅……铁

苗也”。郭璞《流赭赞》:“沙则潜流,亦有运赭;于以求铁,趁在其下”。可见“赭”

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有在高山上的,也有在流水中,都见有找铁矿的线索。《管子·地数》记:“山上有

赭,其下有铁……此山之见荣者也”。

古代对金属矿物的生成,也有比较明确的认识。如《博物志》记:“石者,

金之根甲”。这是说金属矿物以岩石为“根”,而又被岩石所包围(“甲”),很形象地

说明了原生金属矿物的成因。

从上述来看,我国古代人们对地质的认识具有一定水平,许多经验总结至今

仍具有一定的地质找矿价值。但许多经验与认识,没有发展到现代地质科学的高度。

从18世纪以后无论在地质学的认识上还是在应用上,较诸欧洲都显得落后。

19世纪后期,中国官办和民用工业进一步发展与扩大,使钢铁消耗量增加,

近代矿冶工业的发展,需要进行地质调查和找矿工作。但当时我们还没有自己的专

业地质人员,因此不得不聘请外国矿师进行找矿。直到辛亥革命以后,1916年由中

国自己培养的首批地质人员在国内开始了地质矿产调查工作。最先进行地质调查的

铁矿区有河北龙烟、井陉和湖北鄂城等铁矿山。这可能是中国自己的地质人员最早

调查的铁矿床。

据查阅部分文献记载,1916~1948年间,由我国自己的地质队伍调查的主

要铁矿产区有:河北省宣化、承德、滦县、武安、涉县;河南省安阳、林县、巩县—

修武、新安—渑池、南召;山西省太原东山;内蒙古白云鄂博;湖北省西南部和大

冶、鄂城、灵乡;扬子江下游;浙江省建德;福建省安溪、永春、永泰、龙岩;江

西西部;江苏省利国;四川省和重庆綦江、涪陵—彭水、威远、攀枝花、达县—渠

县、南江—旺苍、洪雅、永川—铜梁、冕宁泸沽、会理、道孚、荥经;云南易门、

禄丰、安宁、昆阳、武定、鹤庆;贵州省水城观音山、赫章及贵州南部;湖南省宁

乡、新化、茶陵;广东省云浮、紫金;陕西省凤县;甘肃省皋兰、天水、武威、成

县等。

通过地质调查新发现了白云鄂博、攀枝花、承德大庙等当今仍在开采的一些

重要铁矿山,并初步了解与掌握了一批铁矿产地(矿点)。

近代时期(1840~1949年),我国地质学家对我国铁矿床种类(类型)进行

了分类。据《中国矿产资源一览(铁矿)》记载,经对标明矿床类型的611个铁矿

产地(矿点)统计归纳,有动力变质矿床、水成变质矿床、水成矿床、接触变质(交

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代)矿床、热液(充填、交代)矿床、岩浆分离(分化)矿床、残留矿床、漂沙矿

床等8个类型。

总的看来,近代地质工作对铁矿的勘查和科研作了一些工作,也发现了一批

重要的铁矿床。但由于缺乏进行勘探储量的手段,除个别铁矿床进行了少量深部工

程外,一般仅作了些地表踏勘。因此,很难对我国铁矿资源作出较正确的评价。

中国冶铁(钢)简史

古代的炼铁方法是块炼铁,即在较低的冶炼温度下,将铁矿石固态还原获得海

绵铁,再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁,一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。我

国块炼铁始于春秋时代,在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态

生铁,并用以铸成工具。战国初期,我国已掌握了脱碳、热处理技术方法,发明了

韧性铸铁。战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空

腹器)。西汉时期,出现坩埚炼铁法。同时,炼铁竖炉规模进一步扩大。1975年,

在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址,场址面积达12万m2,发掘出两座

并列的高炉炉基,高炉容积约50m3。西汉时期还发明了“炒钢法”,即利用生铁“炒”

成熟铁或钢的新工艺,产品称为炒钢。同时,还兴起“百炼钢”技术。东汉(公元25

~220年),光武帝时,发明了水力鼓风炉,即“水排”。我国古代水排的发明,大约

比欧洲早1100多年。汉代以后,发明了灌钢方法。《北齐书·綦母怀文传》称为“宿

钢”,后世称为灌钢,又称为团钢。这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。据〈中

华百科要览〉记载:中国是最早用煤炼铁的国家,汉代时已经试用,宋、元时期已

普及。到明代(公元1368~1644年)已能用焦炭冶炼生铁。在公元14~15世纪之际,

铁的产量曾超过2000万斤,折合约为1.2万t。西方最先开始工业革命的英国,约

晚两个世纪,才达到这个水平。

总的来看,中国古代钢铁发展的特点与其他各国不同。世界上长期采用固态

还原的块炼铁和固体渗碳钢,而中国铸铁和生铁炼钢一直是主要方法。由于铸铁和

生铁炼钢法的发明与发展,中国的冶金技术在明代中叶以前一直居世界先进水平。

19世纪下半叶清政府发展近代军事工业,制造枪炮、战舰,大量输入西方

国家生产的钢铁。1867年进口钢约8250t,1885年约9万t,1891年增加到170

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万担(约13万t)。进口钢逐渐占领了中国的市场,使传统的冶铁业难以维持生产,

而国内钢铁消耗量又不断增加。因此近代钢铁工业的兴起就成为时代的需要。

1871年(清同治十三年),直隶总督李鸿章、船政大臣沈葆桢请开煤铁,以济

军需,上允其请,命于直隶磁州、福建、台湾试办。1875年,直隶磁州煤铁矿向英

国订购熔铁机器,因运道艰远未能成交。此事表明,当时已开始注重举办新式钢铁

事业。1886年,贵州巡抚潘蔚创办青厂,先用土炉,后从英国订购炼铁、炼钢设备,

1888年安装完毕。终因清廷腐败,缺乏资金、煤和铁矿石,加上不善管理,无人精

通技术,而于1893年停办。这是兴办近代钢铁厂的一次尝试。

1890年,湖广总督张之洞主持兴建湖北汉阳铁厂和大冶铁矿,它的建设标

志中国近代钢铁工业的兴起。1908年,汉阳铁厂、大冶铁矿和萍乡煤矿联合组成汉

冶萍煤铁厂矿公司。这是中国近代第一个钢铁联合企业,也是当时远东第一流的钢

铁联合企业。

第一次世界大战后,除汉冶萍有较大的发展外,本溪、鞍山、上海、阳泉、

武汉和石景山等地的钢铁工厂也先后起步。以上钢铁企业建立后,1920年全国生铁

产量达43万t,钢产量达6.8万t。1931年“九一八”事变后,日本帝国主义占领了

中国东北地区;1937年“七七”事变后,又侵占了华北、华中、华东等广大地区。除

东北地区外在北京、天津、唐山、阳泉等地新建或改建一批钢铁厂。

抗日战争期间,在抗战后方的四川、云南和晋东南等地也建设一批钢铁厂。

1932~1948年,全国最高产量,铁未超过180万t,钢未超过100万t。1943年

是1949年以前中国钢产量最高年份,在世界上只占第16位。由于日本帝国主义的

侵略战争和内战的破坏,1949年生产钢铁的企业只有19个,年产钢仅15.8万t,

在世界上居第26位。

从1890年张之洞创办汉阳铁厂到1948年半个世纪中,我国产钢总量仅760

万t。新中国成立后,到1958年,仅用9年时间,我国(未包括台湾)钢产量就达到

800万t。1978年钢产量突破3000万t(3178万t),11年后的1989年升至6159

万t,到1996年钢产量突破1亿t(10124万t),这在世界钢铁工业发展史上是少有

的。



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(本文系韦岗老王首藏)