我國采礦技術的發明約可追溯到舊石器時代，當時開采的是非金屬礦，其中主要是制作石器的各種巖石，另有少量的礦物顏料。新石器時代以后，人們又開采了陶土、玉石、媒玉、食鹽，以及燒造石灰的石灰石等非金屬礦。金屬礦開采技術的發明年代約與冶金技術相當，當時開采的主要是銅礦，相當部分是自然銅，主要是露天開采，技術上也較為簡單。

作為冶鐵用的鐵礦石的開采，中原地區應始于西周時期，而西周時期，我國的采礦技術已經達到了一個繁榮期，特別是對銅、錫、鉛等金屬礦，玉石、食鹽等非金屬礦都已經大量開采，煤玉在這一時期的采取量也有增加。我國古代地下開采的技術體系在這一時期便已形成。此外，滇池地區也在此期冶煉了不少的銅器和部分的鐵器，肯定也涉及到了鐵礦的開采。

到了春秋戰國時期，開采鐵礦開始興起，同時開采技術也有了不少的發展。由地上開采發展成了大規模的地下開采。這一時期，古人有效地采用了豎井、斜井、盲井、平巷相結合的開拓方式，初步解決了井巷支護、采掘、運輸、提升、通風、排水、照明等一系列復雜的工程技術問題。

從采礦技術的發展程序上看，大凡都是先有露采，后有坑采。在先秦古礦場中，保存較好、技術較為先進的是大冶銅綠山和瑞昌銅嶺礦場，它們都是進行過露采與坑采的。露采的對象是礦體較厚，品位較高，剝離層較薄的礦體。從考古資料看，我國露采的具體做法通常是：先開采礦體露頭，之后再將廢石回填到露天采場之內。有的露天采場在后世又沿“廢石堆”，在回填底層下掘豎井，做坑采，即地下開采，地下開采的操作要點是：從地表處挖掘與礦體相連的巷道，建立完整的地下開采系統，集開采與挖掘、升運、排水、通風等于一體。

單一開拓法

該方法也被稱作群井開拓法，“鐵土山，銅落槽，金子順水跑。”的采礦俗語，至今還盛傳于南陵古銅礦一帶。常況下，會選擇銅草花繁密生長之處，即兩山間的低洼部分，進行淺地層群井開采，挖掘露頭礦，其中遍布有進口沿山凹或山坡排列，間距為將近5米的豎井。群井的井深一般20~30米左右，估計單個井筒的壽命，正常服務時間僅數十天左右。早期開采以群井開采為主，同時也存在淺井和短巷結合采礦。群井開拓階段，井筒服務時間短，加之工作面小，礦工在礦井中作業艱難，因而效率很低。為了提高產量，需要多開工作面，增加地下采場的掘進路線，于是在古礦區就出現了井巷聯合開掘方法。

井巷聯合開拓法

古往今來，采礦業常常會使用井巷聯合開拓法這一方法，它是指借助于平巷以及豎井到達礦體，從礦體中挖掘礦石。春秋時期，已經成功地使用豎井、斜井、平巷聯合開拓，形成了完備的地下開采系統。當時巷道的端面較早期有所增大，斜井也已出現。斜井是指一種傾斜坑道，在礦體有著合適的傾角且較為穩定之時，可從地表處沿著礦體或礦體底盤巖層處挖掘前進。在開采技術史上，斜井的誕生可謂是一重大突破，其支護技術與掘進施工的難度較大，傾角由25到70度不等，可見因地而異，古人從中得知，掘進能夠沿著礦體的斜角，深度挖掘地下富含的礦藏資源，不但能夠節省工程，并且能夠探索礦藏，將之作為中段平巷的聯絡道。

戰國時期的井巷明顯增大，豎井邊長一般由120cm到140cm，平巷一般為120cmX150cm，采掘深度達到五六十厘米。在這一階段的采礦工作，應將豎井或斜井拓展至礦體底盤，同時為了方便平巷進入礦體，需將礦脈鑿穿，沿著水平方向，采用大方框平巷在富礦帶內伸展，隨后采用小方框平巷，在其上端采集礦石，完成下層礦石的采集工作后，再采集上層的礦石，下層方框的頂梁，坐落著上層方框的底梁。經過篩選之后，頂層采的礦石被運往地面，而廢石以及貧礦石則填充至下層巷道，如此一來，通過對采空區的有效處理，為采礦安全提供有力保障的同時，減輕了大量廢棄礦石的運輸量。①到了漢代以后，這種聯合開拓的技術更加成熟，由小規模的布局發展成為多中段的復合聯合開拓。回采、運輸、排水、通風等技術也相應變的復雜。

方框支柱開拓法

該方法基于平巷以及豎井的支護經驗，應用于采礦場的地壓管理中，建立了風格不一的方框支柱開采形式。該方法常用于戰國后期的地下開采活動當中，可進一步細分為進路式、上向式以及下向式。其中，第二種方法具有較高的產能，并且對開采技術也提出了較高要求，它是基于第三種方式演變而來，而前兩種開采方式，則是基于群井開采發展變化而來。這一方法又可區分為五種：

單框豎分條開采。即在地表下挖掘多個井筒，一邊挖掘一邊開采，挖至一定深度，再開展平巷的挖掘工作。為了探尋到富礦，可下盲井，擴幫以形成單框豎分條。單層小方框開采。特點是在井底開挖平巷或者斜巷，以追蹤富礦，并邊掘邊采邊支護。鏈式方框支柱法。由前兩種發展而來，采用直接的方式，從豎井四壁擴幫。拓展開采空間，進而大幅增加井的回采工作面。其加設有框式支架，進而給空區提供有效支護，由于處于相同水平面上，采用與鏈板極其相似的方式，將框架相聯起來，因此，被稱作鏈式支柱法。方框支柱填充法。在使用該方框支柱的同時，可填充采場、維護采區，采完一個分層，向上采另一個分層時，用以廢石與貧礦石填充。

火爆在礦物開采過程中的使用

火爆法在我國約始于新石器時代的采石作業，戰國時期，人們又把它用到了采礦和水利開鑿中。考古發現湖南麻陽戰國銅礦遺址時發現，部分戰國古礦的頂部或者側壁都有大面積的煙熏痕跡，推測大約便是火爆法留下來的痕跡，這估計也是我國火爆法使用于礦石開采的最早例證。《華陽國志·蜀志》卷三中記載：李冰在修理河道時，若遇堅石，“不可鑿，乃積薪燒之”。對堅石灼燒，有時再潑水激冷，巖石便會爆裂開來。這是我國關于火爆法的較早記載。考古人員在調查湖北大冶、安徽南陵的一些漢代采礦遺址中，發現不少運用“火爆法”破巖的遺跡，由此可見，運用火爆法進行工程破巖，漢代已經比較普及。

除了采礦技術外，這里對相關采礦所用的支護框架設計作一個簡單的說明。首先豎井支護的核心功能在于抵擋壓力，在支架形式上，應采用互相連接的框架，進而減輕它對支架所產生的壓力。由于各地域和文化面貌不一，此類方框又具備一些自身特色。垛盤式框架、碗口結交互撐框架、碗口結加強式框架、日字形框架、榫卯結式框架以及碗口結式同向撐框架都是一些較為常見的支護形式。這里主要對榫卯結式以及垛盤式加以解釋。

榫卯結式框架由四根木料用榫卯法穿接而成，在鑿有榫眼的兩根木料的兩端削成尖狀，以便木楔入井壁進而固定框架。為了避免四周圍巖坍落，加強空氣對流，為整體立井建立一個封閉式的井筒，礦工們常在框架外側四周圍巖的表層，采用拌有草莖的青膏泥進行涂抹，甚至會采用竹編織物將之圍住，大部分用小木棍或木板密排護壁。

有的還在框架的兩根母榫上分別吊掛竹索，不僅增強了框架的牢固性，還有助于采掘上下之便。垛盤式框架是以粗圓木四根組成一組框架，兩端砍削出臺階狀搭口相互吻合，框架一組接著一組的排列，構成密集式井筒。這種框架的每一構件，只需要在木材兩端砍出階狀榫口，選材、制作簡便易行，井下安裝也很方便，由于支撐點變多，其抗壓強度比其他形式木框要強。采用此框架支護，使得豎井的采掘面增大，采礦量隨之增多，是當時用于采礦的采礦主井。

作為一種探尋富礦、采礦的核心建筑，平巷不但是用于挖掘礦石的工作面，并且也是一種通道，用于運送礦石、生產用具。頂板巖會隨著巷道的開掘而暴露，巷道頂板有如一根承受著頂部壓力的“梁”。在荷載作用下，“梁”會彎曲，進而導致位于巷道頂板附近處的巖石承受中間最大、兩邊遞減的拉力，巷道頂板便成了將壓力傳至巷道兩邊的自然平衡拱，而在兩端的巖石的受力超出其自身強度的情況下，會出現裂痕，為此相較于豎井而言，在支護方面，平巷比豎井難度更大，需同時抵抗頂壓以及側壓，相較于豎井而言，支護應該更為牢靠，進而為生產者的個人安全提供有力保障。

平巷支護框架結構主要是開口貫通榫結框架、榫卯結立式框架、碗口結立式框架以及鴨嘴與親口混合立式框架。這里主要對鴨嘴與親口混合立式框架作以說明。這種框架由一根小方木以及四根圓木木構件構成。其中，前者的兩側需嵌入立柱上方兩端的半榫中。后者則包括立于地梁兩端階狀榫面上的兩根立柱、兩端砍出臺階狀榫的一根地梁以及兩端搭接于立柱上端樹杈之上的頂梁。其中，立柱上端帶有天然樹杈，并需在其基部鑿出半榫，可將小方木兩側嵌入立柱上方兩側的半榫中。上述五根木構件采用鴨嘴與親口混合的方式，形成了結構科學、與力學原理相符、平巷建筑有著良好封閉性一組方框支架。由于支護牢固，不僅可以減少框架組數，還可以加寬巷道。

綜上可知，采礦支護方式的應用，能夠有效承受圍巖的壓力，在挖掘中，扮演著重要角色。大體上，也能與礦工作業的安全要求相符。