采煤技術
煤礦主要是古代富含動植物有機體的沉積層,經歷很長時間的高壓脫水碳化形成的。因此,它有一個特徵,就是大部分煤礦礦帶,都是扁平,在地質剖面上帶狀分佈。因此,挖煤不是筆直往下挖,而是沿著這個煤礦帶子水平開挖的。
小店村打井時,是從上而下挖,因此他們往地下挖十米的時候,才挖到了煤,然後挖到十二米的時候,就沒有煤了——也就是說,這個煤層的厚度大概是兩米。太厚的煤層,沒法一次開採,須得先采一部分,等到回填土將剩下的煤層壓緊實了,再繼續開採。
在煤層的工作面,中國古代常用的方法是掏槽法。就是先用鶴嘴鋤在煤層下掏空,然後用錘子鑿子在煤層上部敲鑿,使它自然崩塌,然後用工具把這些煤炭通過豎井再運送上去。
白老頭帶李治來到了煤井處,這本是用作水井的一處地段,位於村中聚集處。自從開採了煤炭,就近兩所房子便被當作煤炭售賣的公房,院子也用作儲藏開採好的煤炭。煤井的井口已經被加寬,直徑一丈多,井口有兩個大轱轆,井口堆著篾條框,牛皮囊,還有一個木風車接著幾節大毛竹,往井下鼓風。井口只有三五人在鼓風,許久也沒有煤炭通過轱轆提上來。
「大人,此時秋收剛過,許多村民農活還沒有做完,因此人手不夠。往日農閒時,井口少說也有十一二人,分別鼓風,提煤,提水。」
李治來到井口,探頭往下看時,只覺得黑乎乎,不知道幾許深。
白老頭馬上也解說道:「起初打井,打下五六丈也不見有水。到七八丈時,翻上來許多黑土。打井的魯師傅便說,此口井是不成的了。不過看情形是個上好的碳脈。我等尋思便不再往下打,水井便尋別處,此處得來石炭,一年也能賣的幾十貫錢。」
「石炭和木炭價格幾何?」李治問。
「太原城中,下等炭價一文一斤,而我等賣石炭,五文一斤,雖然難燃,易生碳毒,但可比下等木炭耐燒,窮苦百姓,多買石炭。」
「那產炭本錢幾何?」
「炭井開工需要少則五人,多則七人,每天少不得二十文錢。除去飯食花銷,每十斤石炭只要一文的本錢。」說道此處,老頭稍有羞澀,「獲利不算多少,但我村每年三齋兩社,所花銷也能補貼補貼。此井出炭三年,有十萬斤石炭,所得十餘貫,算不得大錢。」
又打聽了小店村的一些情況,李治決定從這個煤礦開始,實施燃料改造計劃。
「白老丈,我正有一個想法,便和你做一個生意,如何?」
「大人請講。」老頭非常緊張,畢竟王家的人叫他來時,只說他是朝廷官身,卻不知他是太子。難得太子不會鳥他家的小煤礦,你想想,唐朝貴族一頓飯就要十萬錢,哪裡會有心思管他家三年才能賺到一萬錢的小煤礦呢!
「小店村可都是良民?」李治首先提了一個很重要的問題。那就是煤礦的所有權問題。
在唐朝,不是所有人都有身份的。比如一戶人家,除了戶主,長子是確定名字的以外,家中的婦女是沒有名字的,不過好歹還能有個身份:良民。
這戶人家裡,還可能有:奴,婢,部曲和客女。
唐會要記載,奴婢和牛馬牲畜一樣,是戶主的私有財產,是沒有人生自由和擁有私有財產的權利的,可以買賣。而部曲和客女,則地位稍微高一點,不可以任意買賣,但可以轉讓,只是收取吃飯衣服的花費。唐律疏議提到:奴婢不可以娶良民。這就是他們人身權利的很清楚的體現。
這裡說道買賣和轉讓的區別了,那就是買賣可以買到哪裡買到哪裡,買主把你用來幹啥,你沒有選擇權。而轉讓呢,還是可以有點選擇權的。事實上部曲和客女,有點像佃農的關係,他們沒有戶籍,沒有獨立性,必須依附戶主,耕作戶主的土地。但是他們也不用交租交稅。很多就是通過奴婢放良而來。部曲的妻女,就稱為客女。
并州並不是唐統一戰爭的重災區,此地的封建大戶的發展仍然是根深蒂固的。事實上,很多農民,都是依附地主大族而存在的部曲奴婢,他們耕種大地主家的私田封田,成為地主的私產。如果這些人不是自由人,而是當地豪族,比如王家的私產,那麼李治找他們合作,那就是找錯人了,應該找他們的主人。
所幸的是,白老頭回答:「我們小店村的人,年輕時曾經跟隨先皇四方征討,返鄉後因為軍功,因此得了這一片土地,也都是良民之身。」
「很好。那麼我各人出資二十貫,你們小店村社出資煤礦土地和原有工具,我們雙方成立一個商舖,專門經營挖煤以及銷售事宜,你看如何?」
老頭嚇的一哆嗦:「大人,你看著不像是需要貪圖我們這點小利的人……若只是合股,大人何須出資?若有了大人的名義,這筆生意倒是能好做許多,便不用出資了。」
「我知道你的意思。但是除了現有的工具,我還有別的要求,因此出這二十貫,乃是另買商舖,購置工具,僱傭人頭的費用。不知老丈手下可有會算術的人才?」
白老頭很高興:「多謝大人看得起我們小店村。我原來於軍中,卻也是個小頭目,司糧草供給,算術自然是沒有問題。村裡眾人,也各有所能。太原府內市場一間店舖倒是最貴,恐怕得要十貫,而盤下一個店舖只賣石炭,恐怕是有點虧啊!」
李治不熟悉市場,白老頭可是門清,一番盤算下來,可真是讓人頭大。
白老頭看見李治眉頭緊鎖的樣子,又說道:「大人開商舖,只賣石炭嗎?」
「不是,我要還要賣專門燒石炭的爐子,這樣也好用些。」
「村裡多用土灶,要爐子何用?」白老頭著實不解。
李治想想,便耐心和他解釋起來:「你看家中土灶,只有用時才生活吧。一日只得兩次,得生火兩次,而其餘的時間是不是沒有火?……
……
第二天,白老頭家中。
「大人!你這個爐子燒火真是方便多了!」白老頭一家人都圍著這個小巧的陶土路子,笑得合不攏嘴。
考慮到唐朝鐵貴,煤球爐全部使用陶土和硬木製成,而且在上下都開有活門,方便不使用鐵鉗子添煤球或者取煤球,也不用在換煤球時把鍋移開,只需要燒火棍撥進撥出就可以。煤球不是圓形,而是方形,這樣上下層煤球的氣孔就可以自動對準。爐子上下三層煤球,下層的風門比較大,而氣孔的調節就稍微麻煩一點,但下層風門可以用燒火棍把燒完的煤球直接撥出,
煤球則是用粘土和煤炭混合而成,這樣的煤球燒完,再也不會產生很多的煤灰了,即使煤球碎掉,這樣的煤渣清掃起來,也乾淨了許多。總的說來,這樣的煤球爐,製作簡易,提高了燃料的效率,減少了使用的勞動。
「是吧,倘若更多人家裡用上這樣的爐子,我們的煤,可不就是好賣多了?」李治說道。
「大人,豈止是好賣多了。這連木炭爐都趕不上啊!」
燒過木炭的人都知道,炭燒完的白灰,容易隨著熱氣飄起來,換炭的時候更是不堪,哪裡比得上燒完粉塵極小的煤球。
「正是這樣,今後但凡賣家上門買煤,我們就奉送爐子一個,制模一個。反正都是陶土硬木所做……」
「大人,這個真的不用,賣家不是蠢人,只要現場看到,掏幾百文買下來,一點問題都沒有的。」
「既然如此,那麼這一塊你就全權操作了。我然後要說的,確實那采煤的技術。」
李治說著,帶來了厚厚的一摞紙。
「我看你們只是簡單沿著井底煤層挖掘,這一片近處的采空以後,須得開採更長更深的巷道,我畫與你圖紙,告訴你如何避免塌方,毒氣和水害。碳脈比不得鐵礦銅礦,地底情況確實複雜的多。」
「大人你是如何得知的,莫不是令尊原是大匠?」白老頭震驚之餘,又對李治的出身產生了極大的興趣。
「大匠?」李治在心裡哈哈大笑,不知道李世民得知有人以為他是礦工頭子是什麼心情。
唐初礦井,想來還沒有宋代發達,一來主要燃料仍然是木炭,黃土高坡上原本蔥鬱的植物,也就是唐代時被砍伐殆盡的,以至於宋代石炭開始取代木炭的地位。
二來,唐代煤炭的使用僅限於長安晉山兩地,而這兩個地方挖煤……還用不著那麼複雜的技術。
換言之,要想提高煤炭產量,煤礦的采煤技術和設備,就必須狠狠的提高一截。