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对于我们这些生在矿山、长在矿山的人来说,最熟悉的莫过于那口黑魆魆煤井了。
小时候,我们经常站在山坡上,向煤井深处张望,那嘀嗒嘀嗒的水声,那湿润清淡的雾气,还有从地底下走出来的一群黑魆魆的人,是我们童年最为深刻的记忆。
煤矿井口我的家乡山西省阳泉市,一段时期,差不多每个村子都有一口或大或小、或深或浅的煤井,于是,“俺村的煤井是世界上最早的”,就成了我们这些来自四面八方的煤矿子弟的抬杠话题。
一直到现在,“世界上第一口煤井到底在哪个村”这一童年记忆,不时地在我脑海中萦绕,催促着我去茫茫史海中寻找答案。
那么,世界上第一口煤井到底开凿于何时何地呢?
今天,我们一起来探讨一下这段有趣的历史。
大胆推断:世界上第一口煤井,可能是在年前,开凿于新疆伊犁河谷
在年之前,学界普遍认为:中国最早用煤炭冶炼青铜是在春秋战国时期,其依据是来自对位于今河北易县的战国燕下都遗址的考古发掘,其出土遗物中,除炼铜渣、残刀币、币范外,还发现有“焦渣”,即煤炭燃烧后的遗迹。
汉代以煤冶铁模拟场景最早用煤炭冶炼生铁是在汉朝,其依据是来自北京、河北、山西、内蒙古、山东、江苏、河南、陕西、新疆等地的三十多处汉代冶铁遗址的考古发掘,在这些遗址中,大都发现了煤灰、原煤块等遗物,以及与铁块烧结在一起的原煤和多座炼炉、熔炉、锻炉,其中尤以河南巩县铁生沟、郑州古荥镇、南阳瓦房庄、温县招贤村四处遗址最具代表性。
郑州古荥汉代冶铁遗址,炼铁炉想象复原现在,随着新疆天山伊犁河峡谷中的尼勒克县恰勒格尔村的吉仁台沟口遗址考古新发现,这个认识又被推翻了。
新疆伊犁河峡谷中的吉仁台沟口遗址新疆文物考古部门从年开始,连续三次对新疆尼勒克吉仁台“聚落遗址”进行挖掘,在遗址中发现了大量煤炭、煤坑、煤灰、煤渣、煤矸石、未燃尽的煤块等遗存,以及煤的堆放点,同时还发现了大量青铜器,以及铁块。
新疆吉仁台沟口遗址出土的煤吉仁台“聚落遗址”考古显示,使用煤炭资源作为燃料这一行为,几乎贯穿了整个遗址的始终,这表明在距今约年前后,生活在这里的人群已充分认识煤的特性,并将其广泛应用于生产生活的各个领域,这是具有世界性意义的重大考古发现。
新疆吉仁台沟口遗址出土的煤炭新疆文物考古研究所专家认为,吉仁台沟口遗址出土的大量燃煤遗存和丰富的金属冶铸遗存,显示该遗址有可能承担了天山地区古代矿产资源的管理、掌控和铜器生产的角色,也就是说,这里极有可能是该地区史前时期一处青铜手工业技术相当发达的中心聚落。
新疆吉仁台沟口遗址出土的青铜器以往的大量考古发现显示,同时期的古人都用木炭来冶炼青铜,可是在新疆吉仁台沟口却发现,这里的人们竟然采用煤炭来冶炼青铜,这究竟是什么原因呢?
新疆尼勒克县煤炭资源十分丰富,吉仁台沟口山前台地以南不过50米,即是伊犁河的主要支流之一喀什河,在喀什河两岸,随处可见裸露的煤层出露地表。
考古人员在清理遗址中含有煤粒的地表当时人们可能是发现了煤炭的自燃,或者无意中发现这些黑色的石块可以燃烧,于是开始有意识地加以开采,作为生活或生产燃料。
那么,这个地方的煤炭开采,究竟是采用露天开采,还是矿井开采呢?
由于没有确切的史料记载和考古证明,到目前,学界对此没有一个明确的观点。
不过,值得注意的一点是,在离此不远的喀什河南岸奴拉赛沟中,发现了几处铜矿遗址,据目前出土的实物推断,大致年代是春秋战国时期,距今约~年。
新疆奴拉塞古铜矿遗址遗址包括圆头山古铜矿遗址和奴拉赛古铜矿开采、冶炼遗址。在圆头山古铜矿遗址,发现有露天采掘矿坑和大型石器。奴拉赛铜矿采矿区已发现十余处竖井洞口,有的竖井深达20米左右,井下延伸距离多米,形成网状采矿巷道。
新疆奴拉塞古铜矿坑道奴拉赛铜矿遗址,是新疆地区发现最早的矿冶遗址,从工艺流程、冶炼温度、矿渣和钢坯等几个方面看,都已达到较高技术水平。
由于还有大量的田野工作没有完成,考古学者目前尚不能断定这些铜矿遗址、煤炭分布与吉仁台沟口遗址之间的联系,但可以证明的是,这里有燃煤冶炼的丰富资源,同时人们也掌握了一定的矿井开采技术。
铜矿开采与煤矿开采,在传统生产技术的发展上,有着连锁性规律,当时较为先进的铜矿开采技术,被应用于技术相近的煤矿开采是极有可能的。
新疆奴拉塞古铜矿遗址全景目前,两万多平方米的吉仁台沟口遗址仅发掘了一小部分,还有更多掩埋在泥土之下的不解之谜。同时,随着尼勒克县境内的奴拉赛铜矿遗址、圆头山铜矿遗址年代问题的最终解决,吉仁台沟口遗址相关的冶铸功能和性质也会日渐清晰起来。
我们相信,随着考古研究的进一步深入,或许有一天,真的会有这么一个大胆的结论:
世界上第一口煤井,可能是在年前,开凿于新疆伊犁河谷。
史料记载:世界上第一口煤井,可能是公元前年左右,开凿于河南宜阳
文献史料中,关于煤的赋存层位及具体产地的最早记载,见于先秦古籍《山海经》“石涅”之说;有关煤炭燃用的最早文字史料,见于《墨子》中“每”的记载。但是,对于煤炭的开采情况,上述文献均无述及。
先秦典籍《山海经》有关煤炭开采的最早记载,目前见于史料者有二:一是《吴越春秋》所记“炭渎”;二是《史记》所述“入山作炭”。
《吴越春秋》是东汉赵晔撰写、记述春秋战国时期吴越两国史事为主的史学著作,书中记载,吴王阖闾命干将铸剑,众人“鼓橐装炭,金铁乃濡”,又载:“采炭于南山,故其间有炭渎”。“采炭”当为开采煤炭无疑,渎、窦通假,“炭渎”即煤采空后遗留下来的废坑。
这段文献表明,当时煤炭开采方式主要为露天开采,即对一些埋藏较浅的露头煤进行挖掘利用。限于当时极端落后的生产工具和设备条件,露天开采显然较井下开采在技术上更容易实现,也更符合早期矿业发展的技术形态。
古代煤炭开采模拟场景而有关煤炭井下开采的最早文献记载,则见于司马迁《史记》所述窦少君为其主“入山作炭”。
《史记外戚世家》载:西汉窦皇后之弟窦广国(字少君),幼时为人掠卖,几年当中,先后被转卖了十来家,最后被卖到宜阳一大户人家,为其主人进山挖煤。因天冷,窦广国和一百余采炭人躺在煤窑里休息,因“岸崩”,即发生冒顶事故,除窦广国一人外侥幸逃脱外,其余全被压死。
关于窦广国在宜阳采煤遇险的故事,东汉班固(公元32~92年)《汉书外戚传》,以及与班固同一时期的王充《论衡》中都有记载,所述内容与司马迁《史记》大同小异。
司马迁与《史记》从这些史料记载可以看出,用一百多个人进山采煤,一个煤洞可容百余人睡觉,说明当时的煤炭生产规模一定可观。
晋陆云在《与兄平原君书》中记载,曹操在邺都(今河北省临漳县)冰井台“藏石墨数十万斤”,这也从侧面证明了《史记》所载“百余人进山作炭”的开采规模,与“藏石墨数十万斤”之开采能力是相符的。
古代竖井开采模拟场景另据左思《魏都赋》,魏晋时已有深达八丈的煤井(立井),和可容纳一百多人的煤洞(平硐),此时的煤井已有了较为合理的巷道布置,以及较为完善的提升系统、排水系统。
同时,考古发掘也证明了,在河南巩义铁生沟汉代采矿场遗迹中,发现有当时采矿者寄居的窑洞。窑洞开挖在矿井旁边,洞顶呈弧形,周壁垂直,洞内还发现有铁锤等采矿工具。
这说明,至迟在西汉文帝刘桓时期,我国就已经掌握了一定的煤炭井下开采技术,也就是说,世界上第一口煤井,可能是公元前年左右,开凿于河南宜阳。
最后结论:世界上第一口煤井,到底在哪里,今天已无从考证
旧石器时期,古人仅将煤炭作为火种使用,虽然没有具体的文字记载,但根据一些考古资料可以推测,当时所使用的煤炭应多为一些露头煤或自燃煤。
随着古人对煤炭使用范围的扩展,仅仅依靠露头煤、自燃煤是远远不够的,因此,古人开始主动地找煤、采煤。
古代煤窑提升、运输工具在古代,由于受生产工具、支护、提升和排水能力及设备条件的限制,人们只能采掘浅部煤层,煤窑的井筒不可能过深,一般就是二三十米,俗称“老鼠掏洞”。这类矿井,在古籍文献中被称为“穴”“槽”“硐”“尖”,煤井的名称一般称为“井干”或“井筒”。
采煤,在古代文献中称为攻煤、伐煤、凿煤等。早期的采煤方法也比较简单,一般只包括巷道布置和回采工艺两个方面:凿井见煤后,再开两条上山或下山,即完成了巷道布置的准备工作,然后沿煤层走向,挖掘运输、通风巷道。
所以说,古代早期的煤炭开采,既是掘进,也是回采,采掘不分,以掘代采,没有形成明显的开拓、采煤系统。
宋代以后,因煤井的开凿技术有了明显提高,不但煤井深度发生了显著的变化,埋藏较深的煤层也能够得到较好的开采,而且对煤井的掘进、支护、通风、排水、提升、照明、运输等一系列技术要求亦越来越高。
年发掘的河南鹤壁宋代古煤井遗址,就再现了宋代采煤技术的概貌,从中可以大致看出,宋代的煤矿生产技术已经发展到了相当高的水平。
古代煤炭开采图河南鹤壁宋代煤井为圆形竖井,直径2.5m,井筒深46m左右,最长的巷道为m左右,不但在井巷开拓、巷道部署、支护技术等方面已经达到较高的技术水平,而且在通风、照明、支护和分段提升、排水等方面都有了比较完备的设施和技术措施。
尽管到明清时期,中国的煤炭开采量已经很大,但从开采手段上看,始终停留在手工操作阶段。采煤靠镐刨,运输靠人背或拉筐,提升用人工辘轳,排水用人挑或戽(hù)斗汲水,通风全靠自然风流。
而同时期以英国为代表的西方国家,煤炭开采中已广泛应用以蒸汽为动力的提升机、通风机和排水泵。相较之下,西方国家采煤技术的发展速度极为迅速。
尽管如此,谁也不能否认中国古代的手工煤窑,曾经是世界煤炭史上最辉煌的一段历史,其成就的意义和作用并不亚于四大发明。
优质无烟煤中国是世界上发现和利用煤炭最早的国家,比西方国家早一千多年。由于资料阙如,现在要对“第一口煤井”的开凿时间和地点加以确定是不可能的,不过有一点却是毋庸置疑的,那就是:世界上第一口煤井,开凿于古代中国。(张文平)