楚地物产富饶，可贵者甚多，手屈一指的是丰富的金属矿藏。仅考古工作者已经发现的就有：鄂东大冶县西周至汉代的铜绿山矿冶遗址[1]、阳新县富池镇西周至春秋的港下古铜矿遗址[2]、赣西北瑞昌县商周时代的铜岭矿冶遗址
[3]
。这三处距离都不甚远，港下古矿遗址在铜绿山古矿遗址东南仅数十公里之遥，铜岭古矿冶遗址西距港下古矿遗址直线距离则仅数公里。此外，还有湘西麻阳县东周时代的九曲湾古铜矿遗址；[4]鄂中地区钟祥县洋梓镇炼铜遗址附近也发现了一处深约3米的古矿井。其中铜绿山古铜矿冶遗址闻名世界。这些已发现及尚未发现的古铜矿为楚人提供了丰富的铜资源，故称霸中原的楚庄王曾在周人面前夸耀说：“楚国折钩之喙(兵器的勾尖)，是以为九鼎”(《史记》)。
铜矿的开采最初是露天式的，采掘地表浅层矿石，继而开采地下矿源，逐渐形成矿井。采矿技术主要体现在矿井结构、采矿、选矿、提矿等各个环节。大冶铜绿山铜矿和麻阳铜矿代表了上古荆楚的采矿技术。
铜绿山古矿冶遗址的面积约有200万平方米。已发掘的有三处：一处称之为“12线老窿，”属春秋早期；另一处称之为“24线老窿”，晚至战国，还有一处称之为“ⅤⅡ号矿体”，时代约为西国至春秋早期。通过这些发掘，我们可以了解到古代的矿井大致可以分为竖井、斜巷、平巷、盲井等几种形式。[5]
竖井由地面垂直向下，连接采掘面上的平巷。这种矿井开始时是为了向地下采矿而开掘的，一旦深入地下发现铜矿石以后，即向两侧开掘平巷，于是竖井又成了联系地面与采掘面的通道。
斜巷则兼有竖井与平巷的性质，它从地面一直延伸至矿屋底部，两侧有多层平巷相通。
平巷位于采掘面工矿体之中，是在采掘矿石的过程中形成的。
而所谓盲井，则是在平巷内再次向下延伸的竖井，由于这些竖井并不直通地面，所以把它们称为盲竖井，简称盲井。古代由于冶炼技术的限制，为了提高单位产量，采取的是一种舍贫矿、取富矿的措施。现代矿冶只需含铜量0.2%左右便已具备工业开采价值，而古代则通常要在10%左右，甚至更高。当一个面上的富矿被开采完了以后，为了寻找新的富矿矿源，一方面是横向再开平巷，另一方面就是向更深的地下进军，于是便出现了几层平巷由竖井及盲井相连的多层矿井结构。现场发掘中也发现一些盲井下面并没有平巷相连，这主要是因为没有发现富矿带而中途放弃了的缘故。
以上这些矿井便构成了一个比较完整系统的采矿体系。
所有的这些矿井，为了防止塌陷，都安装有木制的框架以支撑井体。其中ⅤⅡ号矿体的竖井框架为榫卯结构以40厘米左右的距离安置在竖井中，框架所用圆木6厘米粗，圆木对剖者直径约10厘米左右。框架之间撑以直径约3厘米的木棍，有的还围以竹席，有的框架之间并挂以竹索，其作用在于增加框架的牢固性，与现代采矿工艺中的吊框结构颇为相似，同时还可方便上下竖井。竖井直径约60厘米。12线老窿的竖井框架以5—10厘米直径的圆木采用“密集法搭口式接头”的方法，即将圆木的两端砍出台阶状的搭口，以4根这样的圆木搭成一个木框，再层层累迭在竖井筒中。不是像ⅤⅡ号矿体竖井的扩井框架每隔40厘米安放一个。竖井直径约80厘米。24线老窿的竖井框架搭法除了上述的密集法外，还有一种形式，是在竖井四角立圆式方木，在立柱的外侧以圆木式木板做背板。所使用的圆木直径一般在20厘米以上，井口直径110～130厘米见方。竖井结构的变化显示出，随着时代的发展，采掘及支护的技术也有了显著的进步。
斜巷、平巷中也每隔一定距离安装了木柜，空隙处则衬以木棍。其主要变化同竖井一样，时代越晚则用料越粗。
12线老窿及其它一些时代与之相当的矿井中出土的生产工具，包括有铜斧、铜锛、木槌、木铲、木锹、般形木斗、竹篓、木瓢等等。其中的铜斧、铜锛、木铲、木锹是采掘工具；木槌是碎矿工具，发现的木槌上有很深的圆窝，及使用损坏痕迹；木斗是淘洗矿石的工具，类似今天的淘金斗，斗中装上矿石，用水淘洗以后，使含铜的品位提高，接近于今天的重力选矿法。它的作用一方面是用来鉴定矿石的品位，从而决定正确的采掘方向。另一方面则是在井下对矿石进行初选。竹篓则用来运送矿石。这一时期还未发现辗轳这种比较先进的提运工具，但却发现不少木钩，估计当时可能是以绳子栓上木钩，然后从竖井的底部用人力将装满矿石的竹篓提至地面。
战国时期，采掘技术有了进一步的提高，24线老窿发现的采掘工具均为铁器，包括铁斧、铁锤、铁钻、铁耙、铁锄等等，这些铁工具的生产效率无疑比铜制工具要高。为了适应生产力水平的这种进步，相应的采掘巷道也加宽加高至110～130厘米，这样空间扩大，人的活动余地也增大，体力能力得到较为充分的发挥，矿石的开采及其运送的效率也就提高了，与此同时，新的比人工提运矿石效率更高的提运工具辘轳也出现了。从矿井的支护、矿石的采掘到运输等各个环节的技术水平的提高，使的战国时期的采掘水平已远较春秋时代为高。
湖南麻阳战国时期古铜矿遗址同铜绿山一样，也是在现代采矿过程中被发现的。共发现了14处古代矿井，其中一处已全部塌陷，一处露天开采，其余12处均为矿井式地下开采。这12处古矿井中，有一处保存较好。大体反映了当时的采矿技术。
麻阳古铜矿的矿井只有两种：竖井及斜巷。竖井的作用仍是上下连通，提运矿石，并且据遗留的痕迹推测，当时在竖井口还搭建有棚子以遮阳蔽雨。麻阳古铜矿之所以没有类似铜绿山的平巷，是由于矿脉走向的无规律性，以及依山势作倾斜分布的特点，导致了为了追寻富矿而使得采掘巷道成斜坡状，并且弯弯曲曲，宽窄不一，呈不规则分布。
麻阳古铜矿的矿井的空间直径一般在0.8～1.4米，最宽的可达3米左右。井体的支撑木一般最小直径为10厘米，最大直径为30厘米。其支撑方法，竖井情况不明，斜巷中情形则与铜绿山相近，也是隔一定距离(35～110厘米)即安置支撑柱。而与铜绿山不同的地方则在于：其一是矿井井道两侧彼此相对的一组立柱间的顶部一般不再设置横梁，而由支柱直接与矿井顶部相连，并于矿井顶部及底部承柱的位置凿有凹形柱窝，仅在个别有裂逢的部位，才在支柱与顶部间安放木板以增加承重面积，保证安全。其二，支柱的设置在力学原理的应用上已较先进，已能使支柱的对山角不超过10度。这与现代采矿工程中所确定的对山角在5～10度之间的技术要求已基本吻合。
麻阳古铜矿出土的生产工具有铁錾、铁锤、木槌、木瓢、木制手铲、竹片及藤条等。从这些工具反映出麻阳古铜矿的采掘技术及方法与铜绿山大同小异。而相对铜绿山而言，采矿技术中独具特色的是火烧取矿法，既先以火烧矿层，接着用冷水浇，通过热胀冷缩的原理，使得矿层松脆甚至剥落，以便于采掘。这种采矿方式在后代仍有沿用。明代陆容《菽园杂记》卷十四中记载，当时浙江处州(治所今浙江丽水)的铜矿即采用这种火烧取矿法。
尽管麻阳古铜矿与铜绿山古矿冶遗址大体上属于同一个时期，但由于地理位置及成矿条件的不同，使得无论是在矿井的开掘、井体的支护还是在矿石采掘的方法技术上，两者都自成体系，反映出一定的地方特色。说明当时的矿工们并不囿于成规，善于因地制宜，发掘出最大的生产效率。
麻阳古铜矿的开采面积约为32351平方米，采矿石约175365吨，以含铜品位4.86%计，则矿石中共有铜金属8525吨。这只不过是一个较低值的推侧，表示当年采矿所获甚丰。
铜矿采出后，或运外地冶炼、或就地筑炉冶炼。从已发现的情况来看，铜绿山所采铜矿多就地筑炉冶炼。[6]
在铜绿山发现的冶炼遗迹就表明了这一点。所发现的炼渣堆积厚度有1米多，估计重达40万吨左右。从这些炉渣推测大约炼取了4万吨左右的红铜。还发现了上10座炼炉、炼炉燃料木炭、以及围绕炼炉周围的工作台。铜岭、港下两处古矿址都发现了古炼铜炉的残迹及炼渣堆积。此外，还在钟祥县发现两处东周时代的炼铜遗址：一处在县城以东的东桥镇谢家湾附近，发现有炼渣和一座高约2米、直径约80厘米的炼炉残迹；另一处在县城以北的洋梓镇附近，发现有炼渣和高约2米、直径约12米的炼炉。从洋梓镇炼铜遗址附近发现有古矿井口来看，钟祥的炼铜遗址的铜矿亦当取自炼铜遗址附近。[7]在已发现的炼炉中以铜绿山遗址的保存最好。
铜绿山古铜冶炉一般都建在土墩或地势比周围高的地方，均为竖式炉，由炉基、炉缸、炉身三部分构成。炉缸底下有T形风沟，用以防湿、加温；炉缸前壁下都设有金门，上部开有对称的鼓风口。炉身居炉缸之上，矿石经工具砸碎后入炉。模拟实验证明：当时炼铜采用了木炭氧化铜矿的还原熔炼法，可连续投料、不断排渣、间断释放铜液，持续冶炼。每炉日产红铜在300公斤以上。所排炼渣经分析，含铜量平均为0.7%，相当于欧洲19世纪末冶炼同类矿石的水平，楚国古矿冶遗址，尤其是铜绿山遗址，较系统地揭示了楚国、同时也揭示了我国古代采矿和冶铜的生产情况及其先进的工艺水平。
入宋代以后采矿炼铜技术又有所提高。其中值得重视的是水法炼铜。所谓“水法炼铜”，是将铜浸入含有硫酸铜的胆水中，使其发生化学反应，将铜量换出来。《宋史·食货下二·钱币》中介绍说：
浸铜之法：以生铁缎成薄片，排置胆水槽中浸渍数日，铁片为铜水所薄，上生赤煤，取刮铁煤入炉，三炼成铜。
水法炼铜产生的时间，据有的学者研究，认为是在唐代，到北宋以后逐渐得以推广。[8]
荆楚地区以其丰富的铜矿资源，为水法炼铜的运用与推广提供了物质条件，而荆楚地区悠久的金属冶铸技术，为水法炼铜的运用与推广提供了技术的保障。在《宋会要辑稿》，《舆地纪胜》等典籍中，屡屡提到荆楚地区使用水法炼铜技术提炼铜材的情况，说明这一技术在荆楚地区已得到了广泛的应用。
注释：
[1]
铜绿山考古发掘队：《湖北铜绿山春秋战国古矿井遗址发掘简报》、《文物》1975年2期；夏鼐、殷玮璋：《湖北铜绿山古铜矿》，《考古学报》1982年1期。
[2]
港下古铜矿遗址发掘小组：《湖此阳新港下古矿井遗发掘简报》，《考古》1988年1期。
[3]
江西省文物考古研究所铜岭遗址发掘队：《江西瑞昌铜岭商周矿冶遗址第一期发掘简报》《江西文物》1990年3期。
[4]
湖南省博物馆、麻阳铜矿：《湖南麻阳战国时期古铜矿清理简报》，《考古》1985年2期。
[5]
参考杨永光等：《铜绿山古铜矿开采方法研究》，《有色金属》第32卷第4期，1980年。
[6]
黄石市博物馆：《湖北铜绿山春秋时期炼铜遗址发掘简报》，《文物》1981年。
[7]
后德俊先生曾对钟祥冶炼遗址进行过调查，详见其著作：《楚国的矿冶髹漆和玻璃制造》，湖北教育出版社1995年版，第54页。
[8]
郭正谊：《水法炼铜史料新探》，《代学通报》1986年6期。
网页编辑：陈海霞
