古人如何采到深埋在地下的煤?
我国古代人民早在三千年前就发现了煤。成书于先秦时期的《山海经》最早记述了煤的存在:
“女床之山,其阳多赤铜,其阴多石涅”。意思是女床山这个地方,向阳的南坡上有红色的铜,背阴的北坡遍布着石涅。在古代,石涅的意思是可以做黑色染料的石头,可见在《山海经》的时代,煤的价值还没有被发现,被看作是普通的黑色石块。那个时候的煤,仅仅被用来做石雕材料。
到了西汉时期,人们发现这种黑色石头可以燃烧,而且火力旺盛,燃烧时间持久,比干草、木材好用得多,于是开始大规模地开采来做燃料。
司马迁的《史记·外戚世家》记载:窦皇后的弟弟窦广国年轻时给人进山挖煤,遇到山体滑坡,矿工死伤一百多人,只有他侥幸逃脱。可见这时候的煤炭开采已经颇具规模了。河南巩县铁生沟西汉冶铁遗址是迄今发现的最早的用煤遗址,这里出土了大量的煤块和煤饼,煤显然已经成为冶炼行业中的主要燃料。西汉时期的采煤工艺比较简单,基本是露天开采,挖采出来的煤质量不是很高。
魏晋时期,地下采煤工艺开始出现。曹魏时期,魏国武安城的煤井深八丈,这在当时已经是相当的深度。《晋书》记载,后赵皇帝石虎年轻时盗掘古墓,发现了一个废弃的煤井,里面有支撑坑道的顶板,还有大量坑道水。
可见地下作业、坑道开采已经是那时采煤的主要方式。一些地方志记录了当时采煤的艰辛,工人挖好井穴,举着火把裸身而入,井穴幽深而狭窄,只能像蛇一样在里面爬行,采到煤后,再像老鼠一样背煤出来。这种采煤方式很不安全,工人的生命安全得不到保障。
总结:宋元时期,古人改进了采煤方式,出现了很多先进的开采技术。
首先采用了井巷分层采煤法,工人们在矿井中布设井巷,将煤炭运输、煤炭开采、人员进入分成不同区域,使复杂的开采工作有条不紊。人们又在巷道内架设梯形支架,使崎岖不平的地底成为较平缓的工作面,这一方法大大提高了采煤效率,也为采煤工提供了安全保障。
1959年,在河南鹤壁发现的宋代采煤遗址矿井中,考古学家还发现了排水井,由此也能看到当时地下采煤系统的完善。明代时,人们在地下矿井引入了通风系统。
宋应星的《天工开物》中有这样一幅图画:人们在下井采矿之前,先把一根中空的粗竹竿削尖,插入井下的煤层,将有毒的瓦斯引出井外。这些技术采用既是对工人人身安全的保障,也保证了生产的顺利进行。到了清代,采煤的流程更加科学和合理,井巷、通风、排水系统的布设都有了成熟的方法。虽然这时候仍旧是手工作业,但在当时,我国的煤矿开采技术仍能称得上世界较为先进的采煤工艺。
维吾尔族的烤馕设备最主要的是馕坑。馕坑可设在庭院或家门口,其燃料大都用柴,现在也有用无烟
吐鲁番:火洲第一坑
煤的。馕坑也别具一格,由于地区的不同,馕坑的式样和材料也不同。馕坑的大小是根据人口来定的,一般分大中小三种型号。在农村、集镇,几乎家家都有烤馕的馕坑,妇女个个都会烤馕(维语称为打馕)。
一般馕坑是用羊毛和入粘土砌筑成的,它高约一米左右,肚大口小,形似倒扣的宽肚大水缸。底部架火,通常是夯土结构,馕坑四周围用土坯垒成方形土台,以便烤馕人在上面操作。馕底部留有通气口。南疆一些地区则选用硝土做馕坑坯,乌鲁木齐地区以及一些城市的居民则用砖块做馕坑坯。
烤馕前,先将干柴(木炭或煤炭)放在坑底燃烧,待明火消失时,坑壁已烧得滚烫,即可把擀好的馕面胚贴在坑壁上,十分钟便能烤熟。馕坯上可以抹点食油、撒些芝麻、葱花,烤出的馕更脆更香。
日本往海里填煤炭是在进行资源储备,担心以后的什么时候出现资源短缺。
如果你去过日本,你会发现日本许多沿海地区都有浮标。这个地区的水下是日本人用混凝土箱密封的煤。他们为什么把煤沉到水里?他们疯了吗?当然,并不是所有人都知道日本是一个地震频发、资源严重匮乏的岛国。这种客观的自然状态在日本产生了强烈的焦虑感。日本港口每天进出大量船只,其中大部分是来自山西和东北地区的优质煤炭。
但令人惊讶的是,他们没有进口我们的煤。取而代之的是,他们用巨大的混凝土盒子将煤炭密封起来,并储存在海里。据统计,他们这些年储存的煤炭相当于一个中型煤田。这不是最令人震惊的。日本几乎没有煤田。他们买了煤,慢慢地储存起来,这是可以理解的。但是,我们都知道,日本的森林覆盖率是世界上最高的中国的几倍。此外,与煤不同,木材没有用完。它可以再生、切割和再植。几年后,它又变成了木头。
但日本人不这么认为。他们严禁伐木。很多木材是从中国进口的。北海道札幌港的许多船只来自大连,装载着来自中国东北的原木。站在札幌的制高点上,我们可以看到无边无际的原始森林,甚至在卸货的港口岸边。那些比原木还粗的树仍然完好无损地矗立着。一辆木材车经过一排排茂密的树木,被运到他们的城市。
日本人之所以这样做,是因为他们担心,如果有一天资源短缺,储存的能源将成为他们的救命稻草。日本人这种强烈的忧患意识,确实值得我们一些国民深思。
卸煤是指将原料煤从车厢中或船舱中卸出。卸煤主要采用卸车机卸煤或御船机卸煤。
煤炭成为18世纪工业革命中的主要能量来源,蒸汽火车、蒸汽船等开始成为工业国家中的主要交通运输工具。同时炼钢业也需要大量的煤矿。城市的照明、暖气和烹调等也需要使用煤气。英国在18世纪末发明了许多地下采煤的科技,从此采煤进入了大规模商业开采的时代。
煤炭在18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量来源。另一方面,石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展,在美国、中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。
扩展资料
转子式翻车机卸煤
由转子、夹紧装置、支承装置和回转驱动装置等组成。转子承载车厢并转动回转体,由端环、平台、前后桁架和靠板组成。夹紧装置保证车厢在回转过程中不脱轨,由固定在前、后桁架上借液压或钢丝绳传动的夹钩组成。在翻车机翻转过程中,车厢被夹钩夹紧。
支承装置由几组托辊组成、翻车机通过转子支承在托辊上,转子端环上的轨道沿托辊旋转,内荷重通过托辊传到基础上。回转驱动装置由电动机、减速机和驱动小齿轮组成。翻车机的回转是通过小齿轮啮合嵌在端环上的齿块来实现的。
螺旋卸车机卸煤
适用于中小焦化厂。其工作原理是用螺旋作为推进器,当螺旋在车厢中旋转时。与螺旋接触的煤便从车厢推出。螺旋除自身旋转外,其臂架还沿轴二下摆动,使螺旋升高或降低。
螺旋卸车机一般与受煤坑配合使用,其操作过程如下:将待卸煤的车厢送到受煤坑上,用人工打开车厢两侧车门;借升降机构将螺旋理入煤中,螺旋在车厢内边旋转边沿车厢长度方向缓慢移动,将车厢中的煤经两侧车门卸到受煤坑内。
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。