我国煤炭产业的历史发展
(1)古代煤炭产业的发展
我国是世界上最早开发和利用煤炭资源的国家。流传久远的神话传说充分说明,我国很早就已发现和利用煤炭。
1973年10月在沈阳“新乐遗址”出土的文物中,有97块煤精雕刻制品和煤块,经鉴定为抚顺煤田西部本层煤,“新乐遗址”出土文物属于新石器时代,早、中期,这说明我国抚顺煤田早在距今6800—7200年以前就被发现和利用了。1938年有抚顺还发现过一处距今2000多年前汉代居民点遗址燃煤的遗迹。
从汉代开始,煤炭已经用于冶铁过程中。西汉时期,开始采煤炼铁东汉末年三国时期,煤炭的开采和使用得到了进一步发展。
晋代以及南北朝时期,江西高安、新疆库车和山西大同等地区煤炭开发比较突出。
隋文帝初年,煤炭就成了宫廷中的重要燃料。唐元和四年(公元809年),炼丹家清虚子发明了黑火药,使采矿业进入了爆破开采的时代。从唐代开始,我国煤炭开发利用的知识逐渐传播到国外,在一些外国著作中,记述了中国人民利用煤炭的情况,成为中外友好交往的象征。
宋代的煤炭开发利用以现今河南、河北、陕西、山东等地最为突出。在宋代,我国人民就已经利用焦炭,炼焦技术已臻成熟。
元代,在全国统一之后,以蒙古贵族为首的统治集团为了巩固统治,大力发展生产,注重矿业。特别是都城大都(今北京)的西山地区,采煤业发展较为普遍,成为最大的煤炭生产基地。
明代,我国煤炭开发利用得到了比较明显的发展。当时煤炭业不仅在河南、河北、山东、山西、陕西等地有了普遍进步,且在江西、安徽、四川、云南等地也不同程度地得到了发展。
清代的采煤业,在明代的基础上,得到了进一步发展。从清初到道光,历代统治者对煤炭生产都是比较重视,并对煤炭开发采取扶植措施。由于各级官府对煤炭开发比较重视,加上社会的迫切需要和各地人民的辛勤劳动,从而使清代采煤业有了普遍的发展,尤其是在乾隆年间(公元1736~1795年),出现了我国古代煤炭开发史上的又一个高潮。
(2)近代煤炭产业的发展
中国正式建成的第一个近代煤矿是台湾基隆煤矿。至1895年为止,各地开办了十几个规模较小的近代煤矿,使中国的采煤业进入了一个新的历史时期,此为中国近代煤矿发展的第一阶段。
1895~1936年,在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下,又出现一批新式合资煤矿企业。1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿同年,成立山西晋北矿务局,开采大同煤矿至1936年,全国年产5万t以上的新式煤矿61个,全国原煤产量3900万t,平均效率为每工0.3t。
这一时期的基本特点是:①各帝国主义相继攫取中国矿权,以单独经营或同中国合资经营的方式,控制了中国主要煤矿。这期间外国人投资的煤矿32个,投资额占中国煤矿总投资额的51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%。②中国民族资本在资金不足,技术力量薄弱的条件下,开办了一批煤矿,其效率较低,成本较高,经受不住外煤倾销的打击,往往亏损。③生产环节的机械配置极不合理,矿井提升、通风、排水用新式机器,而回采工作面主要是手镐刨煤,巷道运输多靠人力和畜力。④煤矿企业分布极不合理,主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。
(3)抗日战争时期的煤炭产业
1937年抗日战争爆发,日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后,又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北、华北、华中占领区进行掠夺性开采,煤矿开采有以下几个特点:①日本帝国主义为解决设备不足的困难,而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源,煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井,例如东北有大小煤坑267个,其中立井8个,露天矿7个,斜井252个采煤方法绝大多数为残柱式,回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力,很少增加机械设备。③生产效率逐年下降,煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施,灾害事故严重,1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故,死亡1549人。
1937年以后,随着华北主要产煤区被日本帝国主义的侵占,国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937~1945年,国民党政府管辖区新建或扩建日产50t以上的煤矿57个,规模最大的是天府煤矿,年产30多万t,其他煤矿年产量多在2万t以下。从1938~1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万t。
(4)解放战争时期的煤炭产业
1945年日本投降后,所侵占的煤矿大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响,多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺,产量锐减。1946~1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万t。
在中国解放区,民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿,嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下,进行艰苦的修复工作,逐步恢复生产。从1946~1949年,中国解放区约生产原煤2000万t。
(5)新中国成立后的煤炭产业
新中国在建立之初,从旧中国接收了约40个煤矿企业、200处矿井和少数几个露天煤矿,加上解放区民主政府兴办的小煤矿、公私合营煤矿和私人开办的小煤窑,1949年生产原煤32.43Mt。
在三年恢复时期(1950~1952年),全面恢复了原有煤矿的生产,对32处矿井进行了改扩建,并开工建设新井17处,设计生产能力12.51Mt/a,初步奠定了煤矿开采发展的基础。
“一五”时期(1953~1957年)开始了大规模的煤矿生产建设,重点扩建了开滦、大同、阜新、鹤岗等15个老矿区,又开发建设了平顶山、鹤壁、包头、潞安、石嘴山等10个新矿区,开工建设矿井194处,设计生产能力75.37Mt/a建成投产矿井205处,设计生产能力63.76Mt/a恢复矿井38处,设计生产能力11.34Mt/a,1957年全国原煤产量达到130.73Mt。
1958年开始的三年大跃进及这期间出现的高指标、瞎指挥等不科学的做法,导致不适当地扩大了煤矿建设规模,一些新建矿井简易投产,一些生产矿井重采轻掘,推行了不合理的采矿方法,出现严重的采掘失调。针对大跃进带来的问题,煤炭工业进行了第一次大调整。
“三五”(1966~1970年)和“四五”(1971~1975年)时期,煤炭开发战略和建设重点有重大改变。在此期间,集中建设了煤炭工业“大三线”——西南和西北煤炭生产基地,突击性开发江南煤田。在西南主要建设了六盘水(六枝、盘县、水城三个矿区的总称)和攀枝花矿区,建设矿井共28处,设计生产总能力14.11Mt/a,建成投产矿井21处,设计生产能力9.40Mt/a在西北的贺兰山基地和渭北基地。
“四五”期间,建设总规模达到42处,设计生产能力12.82Mt/a建成矿井(露天)13处,设计生产能力11.22Mt/a,满足了西南和西北用煤的需要,显著改善了煤炭开发布局。为扭转北煤南运的局面,“三五”时期对江南煤田进行了大规模的煤田地质勘探和分布范围广阔的矿区建设,到“四五”期末,建成矿井295处,设计生产能力39.36Mt/a。由于建设部署不符合江南煤田实际,尽管做出了巨大努力,但“扭转北煤南运”的原定目标仍未能实现。
针对20世纪70年代偏重挖掘生产矿井潜力,新井建设规模缩小,一些生产矿井又出现采掘失调的情况,从70年代后期起,又进行了煤炭工业第二次大调整。加大了新井建设规模,建设重点由西南、江南转向北方和东部,加强了生产矿井的开拓延深,改善了安全生产条件。
进入20世纪80年代,随着改革开放的深化,煤矿开采在质与量方面都有很大发展,新开发了10多个新矿区,新建设一批现代化的大型矿井和露天矿,大力推广采矿机械化和综合机械化,有重点地建设多层次的高产高效矿井,大力发展了地方煤矿,开办了遍布全国的乡镇煤矿,有选择地建设了重点产煤县,使煤矿开采在更大规模和高质量的基础上持续向前发展。
20世纪的最后10年,我国煤矿开采以提高经济效益为中心,应用现代高新技术与采矿技术及装备相结合,加速推进煤矿生产技术的现代化,进行了高产高效矿井(露天)建设,并建成129处高产高效煤矿(井工123处,露天6处),少数矿井达到了世界最先进的水平,获得了巨大的经济效益和社会效益,也开拓出了我国煤矿开采21世纪发展的新道路。[1]
进入21世纪以来,我国煤炭行业发展迅速,掀起了煤矿开发及开采的新高潮。据国家统计局发布的《2012年国民经济和社会发展统计公报》指出,2012年我国原煤产量已达36.5亿t。图1-1为近六年来我国原煤产量及增长情况。
图1-1 近六年来原煤产量及增长比例
卢惠华
( 北京市国土资源局)
古代和近代,北京地区的采煤业在我国的煤炭开发史上有着重要的意义。北京是我国最早利用煤为燃料矿产的地区之一,在战国时期已经用煤炼铜铸器了。元明清三代,北京的采煤业在全国最为兴盛。近代,京西煤业艰难曲折,但它却是我国首开先河与外国合资办煤矿的地区。中美合办通兴煤矿是我国第一个中外合资煤炭企业。今年是北京建都 850周年,特写此文以资纪念。
一、煤矿业的初始阶段
北京地区矿产资源开发历史悠久。早在旧石器时代,“北京人”已经能够利用矿物和岩石制造简单的工具了,例如,石刀、石球利石锤等。北京也是全国最早利用煤炭为燃料矿产的地区之一。新石器时代, “北京人”开始利用陶器,对火的利用有了进一步的提高,知道了如何掌握火候。战国时期,人们在制陶和铸钱中开始利用煤炭。根据战国燕下都 ( 今河北省易县东南) 高陌村铸钱作坊遗址考古发掘,发现了 “焦砟”。人们认为:“两千年前的战国时期,燕国都城已使用煤炭炼铜铸器了”。
民国 《房山县志·卷五·实业》载: 房山煤业,发轫于辽金之前,滥觞于元明之后,推税于前清中叶。考木岩寺碑记,创自天监二年,重葺于天庆元年。其碑有 “取煤于穴”之文,是辽之前煤已发现矣。
辽金时期,北京地区已开发利用煤是铁的事实。1975 年,在门头沟区龙泉雾务村辽代瓷窑遗址考古发掘,遗址堆积厚 0. 8 ~1. 7m,内部残存大量瓷残碎片、窑具和烧土、煤渣。此后,考古发掘也有多次发现烧瓷的煤渣。
金代北京用煤有诗为证。金代诗人赵秉文诗 《夜卧暖炕》写道: “近山富黑翳,百金不难谋。地炉规玲珑,火穴通深幽。长舒两脚睡,暖律初回邹。门前三尺雪,鼻息方鼾鼾”。意说人们到京郊的山中买煤,用煤烧地炉取暖,尽管屋外很冷,但屋内温暖如春,可以酣然入睡。
以上表明,战国至辽、金是北京煤业的初始阶段。这时期北京地区发现了煤,并有了开发利用,但是利用还不十分普遍。
二、兴旺发达的古代采煤业
( 一) 元 代
元代,大都已大规模开发利用煤炭。据 《元一统志》载: “出宛平县西四十五里大谷( 峪) 山,有黑煤三十余洞。又西南五十里桃花沟,有白煤十余洞。”“水火炭,出宛平县西北二百里斋堂村,有煤窑一所”。以上指的是官办煤窑,不包括民窑在内,当时采煤情况,《顺天府志》载: “大谷山有黑煤三十余所,土人恒采取为业,尝操锤穴道,篝火裸身而入,蛇行鼠伏,至深入数里始得之,乃负载而出。或遇崩压则随陨于穴,故其沾污憔悴,无复人形,然乡民借此衣食终不舍也。其用肚于燃薪,人赖利焉”。
元代,大都采煤业之兴旺,在全国位居前列。《中国古代煤炭开发史》指出: “纵观元代煤业,最兴盛的应属大都附近的西山地区”。原因是: “大都城内人口日繁,所用燃料越来越多,加上封建政府比较重视,这就使大都的煤炭供应基地———西山一带的煤炭行业较快地发展起来了”。元代,为了解决大都燃煤日益突出的问题,曾着手扩大京西地区的煤炭开发和运输。元至正二年 ( 1342 年) ,左右丞相奏曰: “京师人烟百万,薪刍负担不便,今有西山煤炭,若都城开池河上,受金口灌注,通舟楫往来,西山之煤,可望至城矣”。但是,工程修完后,由于河水 “流湍势急,泥沙壅塞,船不可行”而告吹。
元代大规模开发利用煤炭的事实,久居大都的马可·波罗体会很深,在其游记中说:“契丹 ( 指中国) 全境之中,有一种黑石,采自山中,如同脉络,燃烧与薪无异。”“火候较薪为优,盖若夜间烧火,次日不息,其质优良,致使全境不燃它物。”
煤的发现和利用,是中国劳动人民科学技术与智慧的一大成就,它比欧洲至少要早400 年。
( 二) 明 代
明代,煤炭已较普遍地在手工业中利用,特别是与燃料密切相关的冶金、陶瓷、制盐、砖瓦等手工业,它们要求更多的煤炭供应,因而促进了采煤业的继续发展。斤竣说:“今京师军民百万之家,皆以石煤代薪”。明初,采煤业由官府垄断。随着商品经济的发展,官办煤窑逐渐衰落,私营煤业兴起。《明一统志》载: “顺天府宛平县出石炭。” “官窑仅一二座,其余均为民窑”。这些民窑数量很大。《中国古代煤炭开发史》指出: “由于京师煤炭市场的需要,加上朝廷一直予以注意,所以北京西山地区已发展为明代最著名的煤炭产地。像浑河、大峪、门头沟、戒台寺附近、居庸关等处就很多”。
明代煤业与元代有很大的不同,私营煤业不少已发展为合办企业,这样有利于增加资金投入,扩大生产,有利于采掘、排水和运输,更有利于经营和销售。此时,窑主与雇工已完全是雇佣关系,已出现了资本主义生产方式的萌芽。
明代,大规模开发利用煤炭,留下了不少与煤业有关的文物古迹。如遗留在门头沟的圈门过街楼、窑神庙和大戏楼这一组相互毗连的建筑物,就是随煤业而建起来的古建筑文物。据了解,门头沟区共有十多座形制不同、风格各异的过街楼,有的还供有神像。这些建筑物有明代的,也有清朝的,它们是当时煤业兴旺的佐证。
( 三) 清 代
清代采煤业比元、明两代更为兴旺。清政府采取多种措施,协助和鼓励民间开采京西煤矿。如康熙三十三年 ( 1694 年) 下令: “将于公寺 ( 即今香山碧云寺) 前山岭修平,于众甚属有益,著户工二部差官将所需钱粮确算具题”。又如,乾隆五年 ( 1740 年) 二月,大学士兼礼部尚书赵国麟提呈 “广开煤矿”奏折,清高宗批示: “各省产煤之处,无关城池龙脉,古昔陵墓、堤岸通衢者,悉驰其禁,该督抚酌量情形开采”。这是中国历史上第一次由皇帝下令,要全国各地查勘煤矿资源、广开煤矿,有力地推动了全国煤矿业的发展。
清代,为了加强对煤窑的控制和管理,实行采煤执照制度。其内容也相当详细,包括采矿地点、范围、开闭时间、雇工人数和姓名等。清代乾隆二十七年 ( 1762 年) 煤业最兴旺,近京西山煤窑 16 座,宛平县煤窑 117 座,房山县煤窑 140 座,合计 273 座。从产业规模上看,京西煤窑已具备较大的规模。 “大者一二百人、小者八九十人”。中等规模者投资亦在银千两左右,已经具有资本主义手工场的规模。
嘉庆年间,京西一带采煤业仍相当兴旺。
北京的古代采煤业,尽管有时也出现挫折,和全国一样也出现过矿禁,但总体发展是比较顺利的。煤矿对北京这个古都太重要了,它关系到宫廷的日常生活,也关系到首都百万军民的需要,所以北京煤炭的开采比其他地方普遍,更受重视,也比其他矿种开采的阻力小。古代矿业受限制或受禁闭,根本原因是历代封建帝王 “重农抑末”的指导思想作怪。此外,还有两个原因: 一是 “风水说”,认为开矿会 “始则崩坏陵谷,断绝地脉。继则铲伤庐墓,永绝人文,竭本地之精华,绝士民之生路”。这种思想在一些统治阶级和封建文人中甚为普遍,他们坚决反对开矿: 二是怕群众闹事。元明清几代都有矿工 “造反”的事情,所以历代统治者对开矿都持慎重态度。明代矿工闹事尤其突出。明神宗显皇帝企图用 “开矿榷税”的办法来筹集资金。他派宦官到各地征矿税。宦官们横行霸道,重征叠税,搜刮民财,引发一场长期的波及全国的反矿监、税使的斗争。这场斗争此起彼伏,时起时落,大小数百次,长达 10 多年,给明代统治阶级沉重打击。如万历二十八年( 1600 年) ,宦官王虎去香河强行征鱼苇矿税,激起 “生员士民”数千人的武装反抗。两年后,又发生了京西窑工反对矿监、税使的斗争。万历三十一年 ( 1603 年) 三月,一支由窑工、运煤脚夫和部分窑户组成的示威队伍,浩浩荡荡向北京进发。这些 “黧面短衣之人”,在京城内 “填街塞路”,高呼减免矿税和撤换宦官口号。此举引起朝廷极大震恐,只好撤了宦官,减免矿税以平民愤。
三、曲折、坎坷的近代煤矿业
( 一) 列强投资,攫取矿权
18 世纪 60 年代,英、德、美、意、比、日等国纷纷向清政府提出在北京开办矿山、修筑运煤铁路的请求。清末民初,在北京先后出现了中美合办通兴煤矿、中比合办裕懋煤矿、中德合办天利煤矿、中英合办门头沟煤矿、中日合办杨坨煤矿。其中,中美合办通兴煤矿是 1896 年兴建的,1911 年改为中英合办。民国九年 ( 1920 年) 矿区面积达 4770. 2亩,是当时京西地区最大的煤矿之一。中英合办门头沟煤矿是民国二年 ( 1913 年) 华商与比利时商人合办,1915 年改为中英合办。经扩建后矿区面积 568hm2,是北平地区最大的煤矿,也是开采时间最长、影响最大的煤矿。有竖井两眼,资本 150 万元。使用风钻打眼,黑火药爆破,井下铺设铁轨道,用矿车运输。民国十二年 ( 1923 年) 正式投产,当年产煤 41. 388 万 t。民国二十三年 ( 1934 年) ,产煤 43. 8 万 t,占北平地区当年煤总产量的 39% 。至民国二十八年 ( 1939 年) ,该公司资本已达 430 万银元,职工人数 3000 余名。从当时的年产量和矿区面积看,该矿在全国采煤业中也属前列。
上述五座中外合资煤矿企业的兴起,在近代北平地区矿业史上有过重要的影响,毕竟它们都有中外合办的合同,且有官方批准之矿照,有一定的办矿手续。特别是中美合办的通兴煤矿 ( 后改为中英合办) ,它首开中国人与外国人合办矿业之先河,并成为我国第一个中外合办并正式生产的煤矿企业,对利用、引进外资起到了示范作用。此外,外资的加入,部分地改变了北平地区采煤业的技术面貌,对煤炭生产起到推动作用。但是,帝国主义列强在中国合资办矿的目的是攫取利润和掠夺资源,他们牢牢地掌握着采矿权,故名为合办,实为洋人独办。
( 二) 日本的垄断和掠夺
与英、美列强相比,日本涉足北平的矿产资源较晚。但后来者居上,且显示出极度的贪婪性。尤其是卢沟桥事变后,日本便不择手段地、疯狂地加强掠夺北平地区的矿产,武力占领,实行垄断,甚至中外合资的企业也被日本占领。
日本垄断和掠夺北京的矿产有金属矿、非金属矿和煤矿,以煤为主。直接垄断和掠夺的几家煤企业产煤情况如下:
1. 杨坨煤矿
民国七年 ( 1918 年) ,内务府员外陈熙武之子陈绍武与日本臼井洋行合资兴办杨坨煤矿。资本 100 万元,各出一半。经营矿区面积 585 亩,开出两口斜井,深 160m,遇煤三层。年产煤 5 万余吨。卢沟桥事变后,日寇撕开了合资假面具,公然武力霸占了杨家坨煤矿。
2. 门头沟煤矿
民国九年 ( 1920 年) 建立的中英合办门头沟煤矿,是当时北平最大的煤矿。矿区面积 4658 亩。民国三十年 ( 1941 年) 12 月太平洋战争以后,原中英合办门头沟煤矿被日军占领,实行军事管制。民国三十二年 ( 1943 年) 改为中日合办,但实际上为日本人垄断。日本人为了侵略战争的需要,经营不遗余力,英国人经营期间,最高年产量为 43. 80万 t而日本人经营期间达到 55 万 t。
3. 川南工业门头沟矿业所
该矿是日本川南工业株式会社兼并恒昌公司而于 1938 年 9 月成立。恒昌公司原为宏福窑,矿区面积 979 亩。历年产量分别为: 民国二十六年 ( 1937 年) ,3. 5954 万 t民国二十九年 ( 1940 年) ,1. 4016 万 t民国三十一 ( 1942 年) ,11. 6354 万 t。
4. 利丰煤矿公司
公司位于门头沟郝家坊村。民国九年 ( 1920 年) 由中国矿商何荫棠创办。民国二十六年 ( 1937 年) ,日本人川品之白炼瓦公司兼并此矿改为中日合办,资本 50 万元。1940年产量,6. 249 万 t1941 年,14. 46659 万 t1942 年,10. 8386 万 t。北平沦陷期间,日本人在门头沟矿区共设新式矿井 12 处,最高年产量达 200 万 t,历年各矿总产量分别为:1938 年,80 万 t1939 年,29. 90 万 t1940 年,155 万 t1941 年,203 万 t1942 年,189. 9 万 t1943 年,108 万 t1944 年,144 万 t。
5. 大台煤矿
它包括大安山坑和清水涧坑。民国六年 ( 1917 年) ,日本人即派员对其进行调查。1920年获得大安山坑的开采权。1939 年,日本人成立炭所9 处。建厂房、置设备,并架设通至石景山发电厂的输电线路。利用电力开凿大台及清水涧平洞。1942 年,两个平洞分别凿进880m 和 400m,穿煤 13 层,随即正式开采出煤,日产量最高达 1500t 左右。历年产量为:1939 年 10 ~ 12 月,0. 11469 万 t1940 年,4. 1879 万 t1942 年 1 ~ 8 月,3. 1956 万 t。
6. 房山坨里煤矿
1937 年,该矿 被 日 本 人 接收 经 营。 历 年 产 量: 1938 年,10. 0579 万 t1939 年,9. 2469 万 t1940 年,17. 2928 万 t1941 年,19. 3686 万 t1942 年,15. 3323 万 t。
( 三) 民族采煤业发展受挫折
在列强纷纷投资北平煤矿资源的同时,民族资本主义煤业也在努力发展。20 世纪初,平西地区出现了一批民族资本家开办的煤矿企业。门头沟区主要有: 中兴矿、四维公司、宏顺窑、治水公司等。斋堂、板桥和王平村地区有: 斋堂煤矿公司、同兴煤矿、板千煤矿等。房山区有: 伟业煤矿、大丰煤矿、兴宝公司等。此外,还有一批民办的小煤窑。据《中国煤矿》载: 1935 年,京西民窑达 630 余座。煤业的发展也促进了交通的发展。清末民初,北京先后修筑了周口店、坨里、门头沟运煤铁路、房山运煤专线以及门头沟公路。20 世纪 20 年代,门头沟区又修建门斋铁路。与此同时,京西煤矿的水运也有所突破。琉璃河镇修码头后,房山区的煤炭,沿大石河顺流而下,可抵达天津。30 年代,由于水量减少及铁路、公路的发达,水路运输失去了作用。
为侵略战争的需要和攫取巨额利润,日本在垄断和掠夺平西煤矿过程中,采用卑劣手段制造平津地区的煤荒,打击中国的民族工业。其做法是: ①实行物资配给,限制民窑生产。日方规定,凡民窑需要的火药、电石和粮食等物品,一律实行配给。②控制铁路运输,设立民窑收煤所,不经批准,采煤不能外运。并强迫众煤窑签署 “宣誓书”,强行收购民窑煤矿。③成立 “四门组合”,统制煤炭销售。日方以低价收购煤炭,又在城内设店高价销售,获取暴利。日方在城里设的 “四门组合”( 即北三门门头沟煤炭统制贩卖公司和南城的门头沟煤炭统制贩卖公司) ,只许自己卖煤,不许他人卖煤。从而形成产运销独家经营的局面。日本人利用这个垄断权制造了 1944 年北平和天津的大煤荒。导致众多工厂、商号歇业,大量民窑关闭破产,大批矿工逃荒、讨饭、饿死街头。正是由于日本的掠夺和垄断,北平工业迅速殖民地化,煤矿业衰退,大多数煤矿企业停办。民办小煤窑急剧减少,仅门头沟区的小煤窑就从 1930 年的 150 余座减少至 50 余座。民族煤业受到沉重打击。
自明朝后期至太平天国运动的两个多世纪里,江南棉纺织业的生产扩大了一倍多。到了19世纪初,江南从事棉纺织业的农户已占总数的65%以上,每年所需要的棉花达300万担。另外,江南丝织业的生产规模只不过略逊于棉纺织业,而其他轻工业,如碾米业、酿酒业、榨油业、服装业及印刷业等,亦具相当规模。到了19世纪初,江南轻工业的重要性已和农业相当。
相比之下,明清江南的重工业却微不足道,没有什么重要发展。除了一些小规模的采煤业外,江南基本上没有煤铁业。工具制造业还是继续生产传统的简单手工工具。造船业有些发展,但江南所造的海船主要是沿海航运的沙船,最大的不过375吨。其数目从明嘉靖时的约1 000艘增至清道光时的3 000艘,总吨位从明末的5万吨增至清朝中叶的38万吨。
中国虽然拥有丰富的煤矿,但大部分在北方。江南本身的煤炭资源非常贫乏,附近省份如两湖、江西和安徽等的产煤量也不大,除去本地之用以外,可输往江南的煤炭极有限,而且价钱昂贵。根据李伯重的估计,江南若要建立一个与1720年英国规模相当的制铁业,需要15万吨以上的煤,其价钱超过1 000万两白银。即使附近省份能出产这样多的煤,江南亦无能力购买38。此外,江南及邻近地区的薪炭资源也不丰富,除去其他用途外,可供工业使用的薪炭不会很多。
江南一带有一些小型的铁矿和铜矿,但因为缺乏燃料而在明清时期没有开采。江南工具制造业和造船业所用的铁,主要来自昂贵的进口铁和废铁的再利用。
在明清时期,江南只有浙西山区还有一些森林,但由于交通不便,能运出的木材不多,造船业和建筑业所需要的木材很多要靠长江中上游及福建的输入,生产成本和运输费用都相当高。
由于能源和材料短缺,明清江南的煤铁业、工具制造业和造船业等重工业发展缓慢,这一点不难理解。但另一方面,江南却拥有丰富的人力资源——江南人口自明末的2 000万增至太平天国运动前夕的3 600万,同期人口密度由每平方公里465人增至837人,为当时全球之冠。相比之下,工业革命期间英格兰和威尔士每平方公里人口不过40人,总人口不过600万人。况且,江南在普及教育和栽培技术人才方面很有成绩,劳动人口质素相当高,明清时期中国著名的技术专家和发明家,有过半出自江浙。轻工业对能源和材料的需求相对较小,对劳动力的依赖却相当高,因此劳动力充足、能源和材料缺乏的江南很自然地便偏重轻工业的发展,注重技巧而不注重机器。而江南轻工业所需要的主要原料棉花和蚕丝,基本上能够自给自足;其他原料像稻谷和大豆等,则可依赖引进。
英国和江南的情形不同。英国拥有丰富的煤矿和铁矿,同时还能够从瑞典等国进口铁。因为它是岛国,依靠海路运送煤铁既便宜又方便。这些条件成为英国重工业能够迅速发展的大前提。
因为工具和机器制造业落后,江南的轻工业一般都依赖简单的工具和手工操作,企业形式以家庭经营的小作坊为主,使用复杂机器的较大规模作坊非常罕见。但中国并非缺乏制造大型复杂机器的知识,在元代发明的水转大纺车的技术水平已接近英国工业革命前期所发明的纺纱机,只不过因为水力和材料的短缺,该纺车未能在明清江南使用及得到进一步发展。英国谢菲尔德大学(University of Sheffield)教授霍布森(John Hobson)更相信,中国宋元时期的纺丝机在13世纪辗转传入意大利,然后再传入英国,这些中国的纺丝机便是工业革命时期发明的纺纱机的前身。
江南的轻工业还有一个特点,在明清时期,农村地区大部分时间相当安定,没有战乱,小作坊无须城池保护,加上农村工资比城市低廉,因此明清的家庭小作坊便集中在农村地区47,而江南的劳动密集型水稻经济正好与家庭小作坊式手工业互相配合。这种现象在日本的德川时期和明治前期也出现过。
从以上的讨论可见,明清江南偏重轻工业是基于资源条件和地理因素,这和美国在19世纪中期以前还是以木材经济为主(见本章第一节)有相似的地方——双方都在当时的资源条件下,选择最有效的发展途径。美国森林资源丰富,开始时很自然利用木炭为燃料,以木为材料。但美国也拥有丰富的煤铁矿,只不过因为煤铁价较高49,所以不用煤为燃料和铁为材料;待木价上涨后,很自然地转而发展煤铁业。江南缺乏能源和材料,除非能够自外地引进廉价的煤,否则重工业很难有所发展;而在缺乏重工业的支持下,单独依靠劳动密集型的轻工业是很难出现突破的。
江南的技术人才是明清时期全国最优秀的,只可惜他们的才干没有机会在重工业方面发挥。而北方的煤铁丰盛地区,在北宋以后饱受战火蹂躏,科技人才和知识损失不少,到了明初已非经济蓬勃及原始工业发达之地;在缺乏技术人才的情形下,发展速度自然也较缓慢。
欧洲大陆国家和中国也有相似的地方。法国和荷兰等国有很多科技人才,却因为缺乏廉价能源或工资低廉,而没有爆发工业革命;东欧拥有丰富的煤矿,却因为缺乏科技人才而未能好好利用资源。只有英国独享天时、地利、人和三方面——经济发达、市场需求大、科技人才辈出,同时又拥有丰富的煤铁矿,因此重工业得到迅速发展。而重工业的发展和矿物能源的大量使用,正是工业革命的大前提。
1895~1936年,在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下,又出现一批新式煤矿企业。1896年中美商人合办门头沟通兴煤矿(后改为中英合办)。1898年德国根据不平等的胶州湾租借条约,取得胶济铁路沿线两旁15公里内的矿山开采权,首开攫取中国矿权的先例,1901年德国人成立华德公司开采山东坊子、黉山煤矿。继后,英商福公司(ThePekin Syndicate Ltd.)于1898年取得河南焦作煤矿开采权,1902年正式施工开采(见焦作矿务局)。1898年曾由李鸿章派员创办于1882年的直隶临城煤矿,因连年亏损,向比利时借款,全部资金由比国供给,采矿权乃属比国,至1920年华商还清借款,收回矿权,官商合办,年产煤20多万吨。1936年矿井被水淹没报废。1898年清朝铁路督办盛宣怀委派张赞宸创办萍乡煤矿(见萍乡矿务局)。1899年张连芬集资恢复一度停办的山东枣庄煤矿,取名中兴公司,它是中国人自筹资金开办的生产规模最大的一个近代煤矿,年产煤100多万吨。1931年该矿从德国购买两台割煤机,在薄煤层中试用,每台日产能力160吨左右。1900年英商趁八国联军侵入中国之机,骗买开滦煤矿(见开滦矿务局),后又与滦州煤矿公司合并,改名开滦矿务总局,由中英合办。20世纪30年代开滦煤矿年产煤400~500万吨,是中国近代最大的煤矿之一。1903年中国商人集资开采六河沟煤矿,后因连年亏损,于1911年借德款办矿,聘德人为顾问,受制于德人。1914年该矿主持人以矿产向华比银行抵押,借比款偿还德债,又为比国人所控制,直到1919年还清比债,收回矿权,成为华商自办的煤矿,最高年产70多万吨,1946年后因战争破坏,矿井遭水淹没报废。1905年日俄战争后,日军占领中俄合办的抚顺煤矿,后交南满铁道株式会社经营,直至1945年。抚顺煤矿用露天开采和地下开采方法。其露天开采规模,是20世纪初世界上比较大的。从1914~1945年,抚顺露天矿采煤7700万吨,剥离土石量18921万米3,其剥离量等于世界有名的巴拿马运河土石挖掘量的2倍。抚顺煤矿的产量在当时是中国产量最多的煤矿,在东亚也首屈一指(见抚顺矿务局)。1908年山西省官绅成立保晋矿务公司,赎回英商福公司在山西的开矿权,开采阳泉、大同等地煤矿。1910年中日合办本溪湖煤铁矿(见本溪钢铁公司)。
1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿 (1937年改为商办,主要投资者是宋子文经营的建设银行公司),日产能力700吨。同年,成立山西晋北矿务局,开采大同煤矿,日产300~400吨。至1936年,全国年产5万吨以上的新式煤矿61个,其中年产60万吨以上的煤矿8个(开滦、井陉、中福、淄博、中兴、抚顺、本溪、西安煤矿)。全国原煤产量3900万吨。平均效率每工0.3吨。
这一时期的基本特点是:①各帝国主义相率攫取中国矿权,以单独经营或同中国合资经营的方式,控制了中国主要煤矿。这期间外人投资的煤矿32个,投资额占中国煤矿总投资额的 51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%;②中国民族资本在资金不足,技术力量薄弱的条件下,开办了一批煤矿,效率较低,成本较高,经受不住外煤倾销的打击,往往亏损;③生产环节的机械配置极不合理,矿井提升、通风、排水用新式机器,而回采工作面主要是手镐刨煤,巷道运输多靠人力和畜力;④煤矿企业分布极不合理,主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。 1937年抗日战争爆发,日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后,又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北(从“九·一八”事变起至1945年8月)、华北、华中(从“七七”事变起至1945年8月)占领区进行掠夺性开采,抢走原煤41950万吨。
日帝侵占的煤矿有以下几个特点:①日帝为解决设备不足的困难,而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源,煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井。例如东北有大小煤坑267个,其中立井8个,露天矿7个,斜井252个。采煤方法绝大多数为残柱式,回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力,很少增加机械设备。③生产效率逐年下降,煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施,灾害事故严重。1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故,死亡1549人。
1937年以后,随着华北主要产煤区被日帝的侵占,国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937~1945年,国民党政府管辖区新建或扩建日产50吨以上的煤矿57个,规模最大的是天府煤矿,年产30多万吨。其他煤矿年产量多在2万吨以下。从 1938~1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万吨。 1945年日本投降后,所侵占的煤矿,大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响,多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺,产量锐减。1946~1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万吨。
在中国解放区,民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿,嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下,进行艰苦的修复工作,逐步恢复生产。从1946~1949年10月,中国解放区约生产原煤2000万吨。中国1912~1949年煤产量见附图。 1949年以来,中国煤炭工业在原来破落不堪的基础上,经过30年建设,形成一个能够独立完成勘探、设计、施工、生产、洗选加工、机械制造和科研、教育等各项任务的工业体系。中国煤炭资源十分丰富。垂深1500米(南方1000米)以内的预测储量为32000亿吨,1982年末累计探明储量 7527亿吨,保有储量7418亿吨。煤种齐全,有烟煤、无烟煤和褐煤,主要是烟煤。在烟煤中,气、肥、焦、瘦等炼焦煤和非炼煤约各占一半。成煤地质条件较好,有一定储量可供露天开采。到1982年,拥有407个统配煤矿、2333个县营以上地方煤矿、101个选煤厂、84个建井工程处、34个重点煤矿机械厂、131个煤田地质勘探队、29个煤矿设计院,另有为煤炭工业发展培养人才、提供技术储备、开展科学研究的大专院校12所,中专36所,煤炭科学研究机构34所。共有职工447万人,其中省属以上煤炭企业专业技术人员23万余人。1949~1982年原煤产量的平均增长速度为9.6%,1982年生产原煤66632万吨,比1949年的3240万吨增长19.5倍。煤炭洗选加工和综合利用也有一定发展,洗煤厂设计处理原煤能力11699万吨/年。
人们对煤的认识有一个历史过程,因此对寻找煤也有个历史过程。我国是世界上用煤最早的国家。据历史记载,早在两千多年前的春秋战国时期,就已经发现和使用煤炭。秦汉时期,进一步把煤炭用以炼铁。在河南南阳等地仍可见到西汉时期的炼铁遗址。唐、宋、明时,煤炭开采已具相当规模,至今山东淄博和太行山一带还保留有唐、宋的开采遗迹。古代劳动人民不但创造物质财富,也创造精神财富,在生产实践中不断加深了对煤的认识。古人称煤为石涅、石墨、石炭。北魏郦道元在《水经注》记载有“石墨可书,又燃之难烬,亦谓之石炭”,直至明朝则称为“煤”。宋应星在《天工开物》一书中把煤分为三种:明煤、碎煤、末煤,指出“明煤产北、碎煤产南”,并比较系统地总结了找煤、采煤的实际经验。著名医学家李时珍在其著作《本草纲目》中对煤的药用价值有较为详细的阐述。古人还有以煤咏诗的。宋高宗时的太学生朱弁在山西写了一首脍炙人口的咏煤诗:“西山石为薪,黝黑惊射目。方炽绝可迩,将尽还自续。飞飞涌玄云,焰之吐红玉。稍稀雷池出,又似风薄竹。”把煤在燃烧过程中的情景描述的惟妙惟肖。
煤在新疆的发现和使用也有悠久的历史,据史料记载,汉朝时期在民丰地区已开采煤用于炼铁。魏晋南北朝时期(公元 200 ~ 589 年),晋释道安在《西域记》记载:“屈茨北二百里有山,夜则火光昼日,但烟。人取此山石炭冶此山铁,恒充三十六国用”。说距今 1400 ~1800 年前的南北朝时期,在库车北山二百里处(今库拜煤田),有人取煤冶铁,但见夜晚火光如白昼,浓烟滚滚,铸铁的铁器供西域三十六国用。在库车、拜城北部山区,发现有唐代(公元 618 ~ 917 年)用煤炼铁的作坊遗址。元朝时期,新疆冶铁遗址明显增多,分布地区更加广泛,到清朝时开采的煤矿已具规模化。
新中国成立后,党和政府重视新疆的矿业开发,抽调了大批勘探队伍到新疆进行各种矿产资源包括煤的勘查,1956 年组建了新疆第一支专业煤田地质勘查队伍,成立了乌鲁木齐矿务局等煤矿企业,从此新疆的煤田地质勘查和煤矿开发进入了新的历史阶段。
早期人们对煤的认识及发现使用比较浅显,主要从地表出露的煤使用开始,沿着煤层向地下开采,开采的方法也很简陋。随着找煤经验的不断积累,科学技术的进步,找煤的方法不断丰富,手段不断创新,找煤的准确性随之提高。
(一)煤的勘探方法
煤的勘探方法和其他矿产资源的勘探方法有许多相同的地方,也有它本身的一些特点。主要方法有遥感、地质填图、槽探、钻探、物探、化探、硐探、化验与测试以及相关的水文地质、工程地质等。
遥感找煤:是利用卫星和飞机等航空器拍摄的地球表面照片,通过分析研究圈定有利成煤地段的一种找矿方法。
地质填图:利用地形图或卫星照片、航空照片,采用测量仪器定位,把地层、构造和煤层露头等各种地质内容填绘到地形图上,这种图件称为地形地质图。然后进行成煤地质条件的综合分析研究,这是找煤的一种方法。
槽探:是在地质找矿勘探中用于揭露近地表煤层的一种常用手段。它是在地表松散覆盖层挖出一道深度不超过 3 米左右的沟槽,用于揭露并了解煤层、地层与构造的情况。
浅井:是从地表向下挖掘的浅型垂直坑道,目的是了解近地表附近的煤层情况。浅井的断面形状有圆形、方形与长方形等形态,深度在 5 ~ 20 米之间,一般不超过 30 米。
钻探:是地质勘探工作中的一种常用的手段,是应用钻机与钻探工具,借助于电动机或内燃机的带动,向地下钻进不同的钻孔,并将钻孔中的岩芯或煤芯取出,依此分析研究地下地层、构造、煤质等情况。目前煤田勘探常用的是回旋钻进、绳索取芯或提升钻具取芯,钻孔深度一般在 1000 米左右(图 5-2-1)。
硐探:是采用掘进巷道的方法进行探矿,一般采用平巷的方法,有时也采用上山下山斜巷进行。
地球物理勘探:简称为物探,是用物理学方法和原理来研究地质构造情况和解决找矿问题的方法。是依据地下的各种岩石或矿体都具有不同的物理性质,用不同的物理方法测出岩石和矿体物理性质差异的数据并加以分析,以此来推断出地下的地质构造和矿体分布情况,达到找矿的目的。物探有多种方法,用于煤田勘探的主要有磁法勘探、电法勘探、地震勘探和放射性勘探等。物探可以在地面进行,也可以在钻孔中和井下巷道中进行。
磁法勘探是根据岩石和矿体具有不同的磁性并产生大小不同的磁场作为勘探的基础,通过对分布在地表的异常的研究,间接地得到地质构造和矿体的资料。煤田勘探中常用磁法探测煤层火烧区和烧变岩的范围及深度。
电法勘探是地球物理勘探的主要方法之一,它是根据岩石和矿体存在着电学性质的差别,利用天然的和人工建立的直流或交流电磁场并获得岩石和矿体的电性差异,间接地了解地质构造和矿体分布,以及解决水文地质、工程地质中的问题。煤田勘探中常用的有电阻率法、自然电场法、激发极化法、电磁感应法和大地电磁场法等。在地面常用的有电剖面法和电测深法,钻孔中常用的有视电阻率、自然电位、侧向电流法等。
地震勘探法是利用人工放炮或震源车制造的地震弹性波在地壳内的传播速度,研究不同的岩石和矿体地震反射波的传播速度,从而获得反射波的时间剖面,间接地探测地质构造和矿体分布。地震勘探是目前在煤田勘探中最常用的、也是最有效的物探方法之一。二维地震方法常用于较大范围的煤田勘探,可探测落差较大的断层和煤层起伏情况。三维地震常用于探测小范围的煤矿采区地质构造。三维地震能探测到落差大于 5 米的断层和落差大于 3 米的断点,同时可探明厚煤层的层数以及煤层产状和埋深。
放射性勘探是依据岩石中的伽马射线强度进行探矿,自然伽马和人工伽马是目前煤田勘探中地球物理测井的主要方法。
上述各种物理探矿方法用在地下探矿工程如钻井及巷道中,称作地球物理测井。相应有电测井、放射性测井、磁测井、声波测井、热测井等。
电测井主要用的是视电阻率法和自然电场法。视电阻率法的原理是根据钻孔所穿过的岩层具有不同电阻率,测出岩层视电阻率变化大小的曲线,将不同的岩层区分开来,达到区分不同岩层和矿体的目的。如含油岩层电阻率比较高,在曲线上出现高峰;煤层电阻率低,在曲线上反映为低峰。导电良好的金属硫化物矿体在曲线上也显得低一些。自然电场法是根据钻孔剖面中各种岩石电化学活动性能所造成不同性质的自然电场,可将沿钻孔剖面的各层岩石划分开来。渗透率差异较大的岩层很容易通过自然电场法划分出来。
放射性测井是在钻孔中利用岩层自然放射性、伽马射线与物质以及中子与物质的相互作用等一系列效应,研究岩层性质和检查井内技术情况的一整套方法。常用的方法有自然伽马、人工伽马、中子测井、能谱测井、同位素测井等。煤田勘探主要用的是自然伽马、人工伽马和中子测井。放射性测井的优点在于工作时不受温度、压力、化学性质等因素的影响,并可在有金属套管的钻孔内进行工作。
磁测井是通过在钻孔中测定具有不同磁性的岩体和矿体的磁化率或它们所产生的磁场,并对特征进行分析研究,从地质角度作出解释,以达到探矿的目的。磁测井对磁性矿体反映效果较好,常用于寻找铁矿盲矿体和划分铁矿品位。由于煤层不是磁性矿体,因此磁测井在煤田勘探中较少运用。
热测井是根据钻孔内温度随深度变化的特点,利用特定仪器在井内测定通过各种地质体时温度变化规律,从而研究地热梯度、地质构造、岩层特征等,达到找矿的目的。
综合勘探:是指对勘探方法与手段的综合运用,对勘查对象的综合评价。地质勘查保障体系是实现高产高效矿井的基础,能有效地查明高产高效井的必备的资源(数量与质量)基础,开采技术条件。要解决这些重大问题,必须进行综合勘探,选择合理的勘探类型,选择合理的勘探手段和方法。因为每一种勘探手段和方法都有其优势和局限性,只有针对不同的地质条件,选择合适的勘探手段和方法的综合运用才能达到最佳的勘探效果。比如钻探配合测井是最精确、最可行的勘探手段,但只能控制点上的情况。钻孔太少,钻孔之间控制程度不够,影响对钻孔之间地质情况的判断。只有通过多个点的控制,由点到线、由线到面,由地质工程师经过分析才能建立地质模型。但钻孔施工的过多,成本就会增加,又在经济上不合算。二维地震和三维地震在点上的控制精度远不如钻孔和测井,但其控制点密度可以很大,在面上和线上有较好的连续性,是单一钻探手段所不可比拟的。地震虽然有较好的连续性,但需要钻探资料进行标定。因此,只有把钻探和地震勘探手段紧密地结合起来,才能取得好的效果。如果煤层浅部有火烧区,则结合磁法勘探效果较好。如果地层倾角很陡,那么地震勘探就不适用了,那就要选择其他勘探手段加以配合。通常在地质勘查中,根据地质情况的不同、勘探阶段的不同可选择地质填图、槽探、电法、二维地震或三维地震、钻探、地球物理测井、抽水试验以及采样化验等方法。
由于成煤环境多种多样,成煤后受到的地质条件的变化因素千差万别,找煤的难度各不相同,所使用的找煤方法也相应不同,有的要用的多一些,有的要用的少一些。又加之地质工作是一个从简单到复杂、由表及里,研究程度由浅到深的过程,不同的勘查阶段所要解决的问题不一样,勘探程度不一样,所使用的找煤方法也有所不同。一般来说,地质情况复杂、勘探程度高时,所使用的找煤方法就多一些;而地质情况较简单,勘探程度低,所使用的找煤方法就少一些。
(二)煤的勘探阶段
煤田勘探是一个以煤为勘查对象的由面到点,由表及里,由浅到深,工程控制由稀到密,对全部地质体循序渐进的研究勘探过程。煤田的勘探过程准确地说,不只是找煤的问题,实际上是从找煤到评价的全部过程。既为了找到煤,又要评价煤的数量、煤的质量、煤的开采技术条件、煤的开采经济意义。煤田勘探过程是个大的系统工程,先从面上研究有利的成煤盆地预测选区开始,在此基础上随着研究工作的不断深入,选区的逐渐优选,逐步展开各种勘查活动。在煤田地质勘查工作中,通常划分为预查、普查、详查和勘探四个阶段。
煤田预查——预查的目的是为了找到具有工业利用价值的煤层,并初步查明煤层层数、厚度、埋深和分布范围。要找到煤层,首先要找到含煤地层,分析研究区域成煤规律,调查了解什么地方可能有含煤地层的赋存,然后再实际调查含煤地层的特征、时代以及含煤区域的分布范围和边界,估算预测的煤炭资源量。预查阶段是其他勘查阶段工作的基础。
煤田普查——在预查工作的基础上,对一个含煤区域或煤矿区进行概略的了解,初步查明普查区的含煤地层特征、构造特征和相关的水文地质条件,估计煤层的工业价值和确定对其进行勘探的必要性,估算煤层推断的内蕴经济资源量和预测的资源量,为编制煤炭工业远景规划提供依据。普查的范围可以是一个煤田,也可以是一个矿区或一个特定的勘查范围。
矿区详查——详查是在普查的基础上进行的。矿区一般是指在煤炭工业建设上构成独立体系的范围,它可以是一个单独的含煤构造单元,也可以是一个含煤构造单元的一部分。详查阶段要基本查明含煤地层时代、煤系厚度、含煤层数、煤层厚度、煤层结构及其变化;基本查明矿区的构造形态和影响井田划分的断裂构造;基本查明煤的质量和煤的种类,评价矿区的水文地质、工程地质、环境地质以及其他开采技术条件;估算煤层资源量,对煤矿开发的经济意义进行预可行性研究。详查的结果要能提出可供进行矿区开发总体设计的地质资料,以便初步确定矿区的开发规模、井田划分、开发方式、开发强度、接替关系及地面工业布置等。
井田勘探——也称为井田精查,是在矿区详查基础上划分的井田范围内进行勘查,对煤层厚度及其质量的变化,产状的变动、构造切割、煤层形态及开采技术条件进行精确的控制。要查明含煤地层时代、煤系地层厚度、含煤层数、煤层厚度、煤层的结构及其变化;查明矿区的构造形态和落差大于 30 米的断裂构造;查明煤的质量和煤的种类;详细评价矿区的水文地质、工程地质、环境地质以及其他开采技术条件;估算煤层探明的、控制的和推断的经济资源量,并且先期开采地段探明的、控制的资源量要达到一定比例;对煤矿开发的经济意义进行可行性评价。井田勘探的结果要能提出可供进行煤矿开采设计的地质资料。
上述煤田勘查阶段的划分是根据对煤田勘查过程的总体概括,在实际工作过程中并不是一成不变的,要根据不同煤田的实际情况合理掌握勘查阶段,有的勘查阶段可以从简或者省略。如在已知的煤系分布区,可以不进行预查,直接进行普查;在一个独立的、不能构成矿区的零星小块煤田,也不必再将矿区详查列为一个独立的工作阶段等。各个勘查阶段,一般都具有一些共同的工作步骤。工作开始之前要先分析研究已有的地质资料,制定勘查方案,即编制勘查设计。勘查设计经论证批准后,组织野外施工,取得各项原始地质资料。将获得的地质资料进行归纳、分析和整理,然后编写地质报告。
(三)煤资源储量类别
要评价煤的数量,就要运用上述各种勘探手段和方法,将找到的煤进行综合评价,不仅要将勘查区内煤有多少数量,也就是通常所说的煤的资源储量估算出来,而且还要划分出储量的类别。
依据煤田、矿区、井田勘查所求得的资源量的多少,可以将煤田、矿区类型分大、中、小等类型。
对于煤田:
大型——资源储量大于 50 亿吨
中型——资源储量 10 亿~ 50 亿吨
小型——资源储量小于 10 亿吨
对于矿区:
大型——资源储量大于 5 亿吨
中型——资源储量 2 亿~ 5 亿吨
小型——资源储量小于 2 亿吨
对于井田:
大型——资源储量大于 1 亿吨
中型——资源储量 1 亿~ 0.5 亿吨
小型——资源储量小于 0.5 亿吨
依据探求的资源量经济意义、可行性研究程度、工程控制程度将估算的资源储量划分为不同的类别。用表 5-2-1 综合表示:
表 5-2-1 煤矿产资源 / 储量分类表
注:表中所用编码(111-334),第一位数表示经济意义:1= 经济的,2M= 边际经济的,2S= 次边际经济的,3= 内蕴经济的,? = 经济意义未定的;第 2 位数表示可行性评价阶段:1= 可行性研究,2= 预可行性研究,3= 概略研究;第 3 位数表示地质可靠程度:1= 探明的,2= 控制的,3= 推断的,4= 预测的。b= 未扣除设计、采矿损失的可采储量。
表中主要指标的含义是:
经济的:其数量和质量是依据符合市场价格确定的生产指标计算的。在可行性研究或预可行性研究当时的市场条件下开采,技术上可行,经济上合理,环境等其他条件允许,即每年开采矿产品的平均价值能足以满足投资回报的要求。或在政府补贴和其他扶持措施条件下,开发是可能的。
边际经济的:在可行性研究或预可行性研究当时,其开采是不经济的,但接近于盈亏边界,只有在将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府给予其他扶持的条件下才变成经济的。
次边际经济的:在可行性研究或预可行性研究当时,开采是不经济的或技术上不可行,需大幅度提高矿产品价格或技术进步,使成本降低后方能变成经济的。
内蕴经济的:仅通过概略研究做了相应的投资机会评价,未做预可行性研究或可行性研究。由于不确定因素多,无法区分其是经济的、边际经济的,还是次边际经济的。
经济意义未定的:仅指预查后预测的资源量,属于潜在矿产资源,无法确定其经济意义。
概略研究:是指对矿床开发经济意义的概略评价。所采用的矿石品位、矿体厚度、埋藏深度等指标通常是我国矿山几十年的经验数据,采矿成本是根据同类矿山生产的。其目的是为了由此确定投资机会。由于概略研究一般缺乏准确参数和评价所必需的详细资料,所估算的资源量只具内蕴经济意义。
预可行性研究:是指对矿床开发经济意义的初步评价。其结果可以为该矿床是否进行勘探或可行性研究提供决策依据。进行这类研究,通常应有详查或勘探后采用参考工业指标求得的矿产资源 / 储量数,实验室规模的加工选冶实验资料,以及通过价目表或类似矿山开采对比所获数据估算的成本。预可行性研究内容与可行性相同,但详细程度次之。当投资者为选择拟建项目而进行预可行性研究时,应选择适合当时市场价格的指标及各项参数,且论证项目尽可能齐全。
可行性研究:是指对矿床开发经济意义的详细评价,其结果可以详细评价拟建项目的技术经济可靠性,可作为投资决策的依据。所采用的成本数据是当时的市场价格,并充分考虑了地质、工程、环境、法律和政府的经济政策等各种因素的影响,具有很强的时效性。
预测的:是指对具有矿化潜力较大地区经过预查得出的结果。在有足够的数据并能与地质特征相似的已知矿床类比时,才能估算出预测的资源量。
推断的:是指对普查区按照普查的精度大致查明矿产的地质特征以及矿体(矿点)的展布特征、品位、质量,也包括那些由地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推的部分。由于信息有限,不确定因素多,矿体(矿化)的连续性是推断的,矿产资源数量的估算所依据的数据有限,可信度低。
控制的:是指对矿区的一定范围依照详查的精度基本查明了矿床的主要地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件。矿体的连续性基本确定,矿产资源数量估算所依据的数据较多,可信度较高。
探明的:是指在矿区的勘探范围依照勘探的精度详细查明了矿床的地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件,矿体的连续性已经确定,矿产资源数量估算所依据的数据较多,可信度高。
最主要的原因还是因为能挣钱,在巨大的利益下前仆后继送死的人都有不少,更何况黑煤窑这种几乎没有本钱的生意,更是暴利当中的暴利,再加上当时管理上面的漏洞,干黑煤窑并不难所以才会屡治不改。
一、能买来的执照清朝的时候想要开煤窑得有证,必须有朝廷颁布的“采煤执照”这个煤窑才能开起来,而这个“采煤执照”要怎么获得呢,说好听点是需要官员亲自审查才能获得,但是审查结果表现的都是审查官的主观意愿,审查官想让谁过就能过,所以其实说不好听的就是价高者得,因此在现在仍有记载某某人花千两白银买下了执照。
二、黑煤窑上面有人既然有的官员会卖执照,那么这些人和黑煤窑的老板就是一条线上的蚂蚱,所以他们会极度的偏袒煤窑主一方,所以很多正规的地方也有很多法规针对的是工人,就算是皇上亲自下令肃清黑煤窑也会有人隐瞒消息,这些黑煤窑只需要在严打的那段时间藏好,他们的产业就能活下来,就能为他们创造更多的财富。
三、信息没法传递前面的条件已经滋养出了诞生黑煤窑的环境,而信息无法传递更是黑煤窑能够存在的根源,其实别说清朝就说几十年前还有很多省份存在很多的黑煤窑,当时媒体还不发达,人们接收信息和传递信息的手段都很有限,所以当时黑煤窑也是屡治不改,近代都头疼的问题清朝想要解决就更难了,别说什么皇上会体察民情,有几个皇上愿意走出皇宫,他们体察哪里的民情,也别说微服私访,当初乾隆下江南都带着一群人呢,微服私访只是小说当中的情景,要是真像电视当中的那样搞不好还真能被拐进黑煤窑里。
煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高,标准煤的发热量为 7000大卡/千克。而且煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。
又找了一下还有更详细的:
1973年,在辽宁省沈阳市北陵附近新石器时代的新乐遗址下层发现了为数不少的精煤制品。其中有:圆泡形饰25件,耳(王当)形饰6件,圆珠15件,和这些煤制品同时出土的还有碎煤精、精煤半成品和煤块97块。这些煤制品,经过前辽宁省煤田地质勘探公司科研所鉴定,“呈弱油脂光泽,均一状结构,硬度、韧性均很大为其特点”,很容易用火柴点燃,燃烧时发出明亮而带黑烟的火焰,并发出一种烧橡皮的气味。经过工业分析和元素分析证明,其原料就是烛煤。这是世界上用煤最早的确凿证据,也是说明我国早在六七千年前就已发现并开始利用煤炭的历史见证。
50年代中期和70年代中期,考古工作者先后在陕西省4处西周墓中出土了煤雕制品,其中,宝鸡市茹家庄一处就出土了200余枚之多。据此可以判断,早在西周时期,作为当时全国政治、经济中心的陕西地区,煤炭已经被开采利用。
战国时期,除继续利用煤炭雕刻生活用品外,还在当时的著作中出现了关于煤的记载。先秦时期的地理著作《山海经》就有3处有关石涅的记载:一处见于该书的《西山经》,“女床之山,其阳多赤铜,其阴多石涅”;另二处见于《中山经》,“岷山之首,曰女几之山,其上多石涅”,“又东一百五十里,曰风雨之山,其上多白金,其下多石涅”。据有关专家考证,女床之山,女几之山,风雨之山,分别位于今陕西凤翔、四川双流、什邡和通江、南江、巴中一带。古今对照,以上各地均有煤炭产出,证明《山海经》的记载基本是对的,同时,说明当时这些地方的煤炭已被发现,而且已积累了一些找煤的初步地质知识。
西汉至魏晋南北朝,出现了一定规模的煤井和相应的采煤技术,煤的用途,不仅用作生产燃料,而且还用于冶铁;不仅能够利用原煤,而且还把粉煤进行成型加工成煤饼,从而提高了煤炭的使用价值。煤的产地不仅在北方,而且在南方,甚至新疆也都有了产煤的记载。同时,煤雕工艺在这时已初步普及。
隋、唐至元代,煤炭开发更为普遍,用途更加广泛,冶金、陶瓷等行业均以煤作燃料,煤炭成了市场上的主要商品,地位日益重要,人们对煤的认识更加深化。特别应该指出的是,唐代用煤炼焦开始萌芽,到宋代,炼焦技术已臻成熟。1978年秋和1979年冬,山西考古研究所曾在山西省稷山县马村金代砖墓中发掘出大量焦炭。1957年冬至 1958年4月,河北省文化局文物工作队在河北峰峰矿区的砚台镇发掘出3座宋、元时期的炼焦炉遗址。焦炭的出现和炼焦技术的发明,标志着煤炭的加工利用已进入了一个崭新的阶段。
从明朝到清道光20年(1840年)的时间里,当时的封建统治者比较重视煤炭的开发,对发展煤炭生产采取了一些措施,矿业管理政策也发生了某些利于煤业的变化,煤炭行业的各个环节,比以前都有较大的进步。煤炭开发技术得到了发展,形成了丰富多彩的中国古代煤炭科学技术。尽管当时都是手工作业煤窑,但因其开采利用早于其他国家,因此,17世纪以前,中国煤炭技术和管理许多方面都处于世界领先地位,这是值得我们自豪的。但是,日益衰败腐朽的封建制度终于阻碍了古代煤业的继续前进,这就导致了中国近代煤矿的诞生。
登封煤田,跨登封、伊川、汝阳、汝州、密县等市、县,属石炭二叠纪煤田。可采煤和局部可采煤共7层。以贫煤为主,并有无烟煤和焦煤。
早在战国、西汉年间,已有煤炭开采。清朝年间,在硐头、沙沟一带有窑迹。
1870年,德国人李希霍芬到登封作地质考察。
1915年,瑞典人新常富至登封、临汝、密县进行地质矿产调查,在其著《河南之煤田及煤矿矿业》中,对“登封西南及东南诸煤田”记述甚狭,估计储量250万吨;北部煤田更狭长,估计储量320万吨。
1937年,河南地质调查所曹世禄对登封、临汝等地进行矿产调查,著《汜水、偃师、登封、洛阳、伊阳、宜阳、临汝地质矿产报告》,对登封煤田地质有简略叙述,附若干煤质化验记录。
1952年2月,中南工业部地质调查所开封分所谢恩泽编了《登封送表煤田》。
中南地质局四五六队第二分队自1954年7月开始地质勘探,于1955年2月编写了《登封煤田普查报告》,提出“三山村滑崩”现象,分区分煤层计算储量,老王沟、大桥两煤区未估算储量。对箕山、桑楼、安庆、刘楼、柳树沟、何庄、鳌头、大峪店、送表等煤区,垂深600米以内计算储量合计8.22亿吨。
1956年,中南煤田地质勘探局一二六地质勘探队(队技术负责王宏吉)以及普查地质组汪志祥等一行,踏勘登封煤田地质,编写了《登封煤田地质调查简报》。
河南省煤田地质局一○一队,自1958年4月起,在原四五六队《登封煤田普查报告》的基础上,西自小郭沟断层,东止魏窑断层,补做地质勘探工作。葛夏、赵中清、陈家志等于9月编写了《登封煤田普查报告》提出“枫香连滑块构造”。对垂深1000米内的储量计算为7.46亿吨。并提出小郭沟平推正断层、郭沟斜交正断层、安庄斜交正断层、魏窑斜交正断层为划分井田的自然边界线。同年,河南省煤田地质局一○三队在鳌头一带钻探14孔,总进尺3533米,完成1∶1万地质测量90平方公里。
1966—1967年,河南冶金煤炭厅基建公司506钻机在新登煤矿附近钻探8孔,累计进尺1083米。
1973年4月,河南省地质局地质五队(技术负责张天立)编写了《登封煤田郭沟、新新矿区勘探总结》,初步了解该区铝土矿有工业价值。其中,一1煤层和铝土矿中镓之含量达到工业品位。区内一3、一;、二1、二2、五3煤层计算储量合计2.75亿吨。
1976—1978年,第二次煤田预测期间,新密预测组周绍武等经实地调查,发现芦店向斜南翼有部分小煤窑是在三叠系红层下挖到二1煤的,提出红层与下伏煤系非正常接触的判断,假定红层为超覆沉积,预测了芦店红盆的煤储量。
1978年,河南煤田地质公司指示地质一队在箕山深部石淙河以北三叠系红层上打预测验证孔。施工的11708、13401、11709孔先后揭露了芦店红盆内红层下赋存较浅的石炭二叠系可采煤层,从此,确认芦店区有勘探开发前景。
河南省煤炭管理局,根据中央重点开发“两西”(山西、豫西)煤炭资源的建设方针,将登封煤田规划为河南近期建设煤炭新基地,要求尽早提出总体规划所需的地质成果。列为国家勘探项目。当时,勘探范围,西起纸坊断层,东至新登煤矿,包括暴雨山、马岭山、郭沟、新新、箕山五个井田。为此,河南煤田地质公司(总工程师黄声求)组织力量勘探登封煤田。分别由地质二队(技术负责张天立)于1978年完成西部暴雨山、马岭山井田的设计编制;地质一队于1978年10月完成东部郭沟、新新、箕山的设计编制,并上钻机施工。
1979年3月,地质一队(队主任工程师王宏吉)按公司指示编制了《芦店、景店、牛店找煤勘探设计》并组织施工。于1979年6月13日竣工的13403孔,在红层下见二1煤层3.75米,6月25日竣工的14607孔在孔深332米过渡层下见二1煤层厚3.40米,进一步证明红层与下伏煤系地层是断层的接触关系。与此同时,李万程等引用“滑动构造”理论解释芦店区的这种低缓角度断层,给找煤予以新的启示。
河南煤田地质公司为加快登封煤田的总体勘探步伐,成立了《登封煤田勘探会战指挥部》,决定地质一队先后调入钻机10台,地质二队(队主任工程师梁惠庭)调入钻机9台,地质三队(队主任工程师奚周根)调入钻机5台,地质四队(队主任工程师刘乃坝)调入1台钻机,物探测量队(队主任工程师张镇)调入地震三队和电法分队,对登封煤田采用综合手段进行普查至详查的勘查工作。
1982年3月,提出了《登封煤田详查地质勘探报告》(主编刘乃坝、郭熙年),附有《登封煤田芦店滑动构造》、《登封煤田石炭二叠系地层古生物》二份科研报告,获储量10亿吨以上。其中,在滑动构造下新发现煤炭资源3.72亿吨。此外,物测队先后提出《登封煤田芦店复杂地区地震试验效果》、《大金店—东金店地区电法找水资料总结》。
1983年3月,河南煤田地质二队(总工程师王兆信)编写了《暴雨山井田精查地质报告》。
1986年10月,河南煤田地质二队编写了《马岭山勘探区精查地质报告》。
1986年12月,河南煤田地质一队(总工程师陈又新)编写了《郜城井田精查勘探地质报告》。
截至1991年底,登封煤田已探明煤炭储量13.25亿吨,保有储量13.04亿吨。已利用的井田有新新煤矿、新登煤矿、杨家门矿及磴槽矿等地方小井,年产原煤370万吨左右。