此时的平巷距离长,支护的样式各异,导致结构很不坚固,于是天子刘洵制定的第一条规范便是统一、强化支护。
同时,天子刘洵还定下了开气井(通风井),将工作井巷与气井、气巷分开的规范。
而后,天子刘洵开始详细制定支护的要求,毕竟支护的坚固与否直接关系到矿井是否坚固,关系到矿藏是否能够长久使用,所以写得格外认真。
天子刘洵知道直到后世的明代,矿藏井巷支护发展出了四种形式:无支护、留石柱支护、木架支护、充填支护。
一般在坚硬的围岩中开采脉状铜、银、铅、金矿时不需支护。
而在开采大型囊状或厚层状矿体时,常故意留下一部分矿体用作支柱,以支撑井巷顶部,这就叫做留石柱支护。天子刘洵知道的德兴银山古银矿在唐初曾经大规模开采,留有石柱,就属于这一类。天子刘洵还记得在一本书籍中曾经看到过,到唐天佑末年,有人想采取留柱中的银矿,“持斧而入,将斫取之,俄而山摧,入者尽压死“的记载。
至于木架支护则是用于挖掘并不太深的矿藏之中,此时大汉的浅层立井都是采用经过精细加工的方木(或圆木)密集式垛盘支护,与后世的木结构井架相差无几;而斜井的支架型式类似后世木结构的“马头门“。破碎带或松散岩体内的巷道,采用封闭式支架,以防止底部上鼓。后代的井巷木架支护与此大同小异。对于铁矿的开采来说并不适用。
最后便是填充支护法,天子刘洵知道此时的铜绿山古矿井已应用充填支护法。在方框支柱开采和横撑支架开采中,将废石和低品位矿石充填在下部采空区,防止围岩塌落。
综合看来,最后天子刘洵并没有将四种支护方法加以选取、摒弃,而是全部进行了严格的规范化,甚至在一些关键的技术点上制定了参数定额,当然都是参考的数值,具体的还要经过百工巧匠的审核。
天子刘洵认为矿藏的形态和形势千奇百怪,四种支护法齐备,才能应对各种情况。
料理完支护法的规范之后,天子刘洵便注意到此时开矿的岩石破碎法:此时大汉帝国的岩石破碎法有工具破碎和火爆破碎,两种方法常结合在一起使用。
开凿坑道时,如果岩石硬度低或围岩疏松,可用工具破碎岩石。
火爆破碎即火爆法,用火加热岩石,使岩石内部结构受到破坏。有时用火烧热岩石,泼冷水或醋使岩石在热~胀冷缩的作用下破裂,或在醋的作用下变酥。
天子刘洵记得后世《方舆胜览》就曾记载:“辰州府沅陵光明山,一名龙门山,有砂(指辰砂)井,土人采取……烧石取之。“
“僚(指少数民族)以薪竹燔火爆石以取之。“
后世陆容的《菽园杂记》也曾记载浙江处州铜矿的情况:“先用大片柴,不计段数,装叠有矿之地,发火烧一夜,令矿脉柔脆。次日火气稍歇,作匠方可入身,动锤尖采打。“
还记载了浙江龙泉县用烧爆法开采银矿:“大率坑匠采矿,如虫蠹木……旧取矿,将尖铁及铁锤竭力击之,凡数十下,仅得一片。今不用锤尖,惟烧爆得矿。“
对于这些技法,天子刘洵也是细心正理,并且根据自己的经验和后世的知识储备,进行了全面的完善。
在之后,天子刘洵又陆续制定了通风、照明、提运、排水等各方面的规范:
天子刘洵在查看典籍的时候吃惊的发现,早在战国时期就已经出现利用立井井口标高的差别造成压差,形成自然风流进行通风的技术。不过随着巷道的不断增长,通风方法由自然通风改为人力通风,风量加大,例如使用风箱、风柜鼓风;有的开凿气井、气巷;也有的既开气井、气巷,又用风柜、风箱鼓风,以解决较深井巷的通风问题。