3.3 掘进的手段或方法
早期在地面下自由选择深度成功实施开采的主要限制因素是水,适用的泵在那时并不存在。幸亏世界上许多矿床都是在诸如火成岩或石灰岩的硬岩石中或其附近发现的,而周围地区则是丘陵和山谷。因此,就有可能把水平的或略微升高的巷道掘进山腰里,从而把所有的遇到的水排出。这样在此水平面以上的一切有用的矿物都可予以开采。
如果比较容易达到的矿床显示出耗尽的迹象,则直接开采的可能性就减少,这时就要开始打竖井。最初竖井都靠在一起,并沿着矿脉的露头彼此有规则地隔开。由于在金属矿中很少有有毒或易燃性气体,所以在每单位面积上只要打一个单独的竖井,就可使新鲜空气由专用通道到达矿工作业的地方。通常有一股新鲜的冷空气沿着水平巷道的地面流动,而较暖的污浊空气则在靠近顶板的地方流出。据说,从一个竖井中可以掘进一条400码的巷道,但在其远端的条件必然不会令人满意。为了改善条件,打一些用木隔板分成两部分的矩形竖井的方法就逐渐流传开来。地下巷道也用木板或帆布分隔成两部分,从而使新鲜空气有一条进路而污浊空气有一条出路。随着掘进深度越来越深,就要在矿脉内或平行于矿脉采用两条水平巷道,一条在另一条的上面,这样新鲜空气就可以由下水平巷道进入而由上水平巷道返回。(https://www.daowen.com)
后来,基本只打矩形竖井成为一种惯用做法。竖井的各侧均用当地的木料支撑,因为那些金属矿的矿工通常是开发某个地区的先行者,往往没有其他材料可以用作竖井的内衬。矩形竖井内的空间都有某种直接的用途。例如,在一个三隔间的矩形竖井内,一个隔间可以容纳梯道,而另外两间用于升降。矩形竖井至今仍在普遍使用,但当矿井中的作业深度达到极深,比方说6000英尺时,这种竖井长边两侧的岩石压力就会变得过大,这样就要改打圆形竖井。极深的作业深度使得冷却空气变得愈加重要,而圆形竖井中那些不使用的空间都可用于通风。