在中国煤矿发展史上, 曾在晚清发生过从传统的土窑手工生产到近代的机器生产的重大转折。这一时期, 无论是在洋务运动中兴起的、由中国人创办的一批煤矿, 还是19世纪末20世纪初由外国人主持的一批煤矿, 以及这一时期中外合办的一些煤矿, 都不同程度地引进了或多或少的外国机器设备。此举不仅使中国的煤炭工业技术面貌发生了根本性的变化, 而且对近代中国的交通运输、电力、冶金、化工、建材等工业的发展起到了至关重要的推动作用, 对中国工业化、城市化的进程产生了深远的影响[1]。
一、晚清以前煤窑的发展与特点
在古代, 尚没有地质勘探的概念, 人们发现煤炭的方法主要是凭借经验和直接观察, 例如观土层, 即观察土层的颜色;查煤苗, 即寻找埋藏较浅的煤炭;视草木, 即根据地面植物颜色的深浅判断地下煤层的厚度。还有的依据矿物共生的原理寻找煤炭[2]。其它还有辨土色或从煤炭与地表的植被关系来发现煤炭。
根据具有煤炭资源赋存的地质地理条件, 古代煤窑的形态有直井 (亦称“立井”) 、斜井、平峒之分。直井和斜井多在比较平坦的地方开凿;平峒则多在山区开凿。煤井一般称为“井干”或“井筒”。在古代, 由于受生产工具、技术能力及设备条件的限制, 煤窑的井筒不可能过深[3]。
古代采煤, 亦称攻煤、伐煤、凿煤等。采煤方法, 一般包括巷道布置和回采工艺两个方面。在古代, 中国的井下“巷道布置非常简单, 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, 既是掘进, 也是采煤, 采掘合一”[4]323。
古代煤窑的采煤方法主要有:1) 坑道式采煤法。这种方法的主要特点是采掘不分, 以掘代采, 没有形成明显的开拓、采煤系统。2) 跳格式采煤法。这种方法一般是先内后外, 先突破一点, 再向两帮挖掘, 自然形成瓶袋状的工作面。3) 掏槽落煤法。这种方法是先把煤层底部掏空, 预留一些煤柱临时支护顶板, 然后捅倒煤柱, 使煤炭落下。这种采煤方法一般在煤质较硬的地方使用效果较好。4) 残柱式采煤法。这种采煤法主要出现在明清时期[3]。
需要说明的是, 中国的煤田种类繁多, 煤层的赋存条件及厚度各不相同。在采用上述主要采煤方法的同时, 各地还会因地制宜, 采用一些不太常见的方法[3]。
古代煤炭生产全部采用的是手工方式:采煤靠人工用铁镐等用具刨, 运输靠人背和拉筐, 提升用辘轳, 排水用人挑或戽斗汲水[5]。排水在采煤过程中需要占用相当多的人工。英国学者蒂姆·赖特认为, 古代煤窑遇到排水问题, 更多地使用人力而较少地使用畜力和水力的方法来解决[6]7。
古代的照明主要采用松木条、松脂、麻束、油灯、火香等明火照明。盛油的器皿有碗、盘、罐、壶等, 盛具的材料有铜、铁、瓷、陶等。灯内一般用棉花搓条为捻。油灯主要有固定式、便携式两种。固定式一般在巷道两侧的墙壁上开凿置放油灯的灯龛;便携式一般放在采煤人员的头顶[3]。
通风, 是古代煤井安全生产必不可少的重要环节, 因为井下有瓦斯等有害气体, 必须把它吹散才能安全采煤。当时的通风, 仅以明清时期北京地区的煤窑为例, 主要有自然通风和人工通风两类。自然通风主要有三种方法:“一是在矿井巷道一侧凿砌通风道, 通风道出口垒砌高于巷道口, 利用空气温差压力, 形成矿井巷道进风, 通风道排风。也有用荆笆卷成筒, 外涂黄泥, 顺井巷一侧铺往井下做为通风道的。二是随矿井巷道的开凿延伸, 在巷道上方适当位置开辟通风井, 形成两个井筒, 巷道进风, 通风井排风。或开设两个井筒, 一个用于回风, 一个用于进风。三是在井口设置炉火燃烧, 利用空气温差, 形成矿井空气对流。”[7]189人工通风主要是用人工风车扇风, 用风筒送风。风筒的材料有苇席、荆笆、粗布等, 将这些材料卷成筒状, 外涂黄泥, 一端扎在风车扇风口, 节节相连, 一端通往井下采煤工作面[3]。
运输是煤炭从生产进入使用的重要环节。在古代, 煤炭从煤窑生产出来后, 运输主要依靠水运、畜力和人力来实现, 并形成比较固定的运道和流向[3]。
古代煤窑的生产方式以河南焦作煤窑为例:“一般设两个井筒, 井筒开凿到煤层即沿煤层掘巷, 所有巷道均沿煤底布置。软煤层以手镐人工掘进, 硬煤层用手锤打眼, 黑火药明火放炮。巷道布置无固定方式。巷道掘进的远近根据通风能力和井下涌水情况决定。开凿上山巷道, 其间距无一定规格, 顺槽巷道无坡度限制, 支柱全以五尺木柱为准。窑井通风是利用两个井口高低不同, 形成自然气压差实现井下自然通风。井口高者为出风井, 低者为入风井。每当风量不足, 通风有困难时, 常在出风井底生火或在井筒吊挂火炉以辅助通风。井下照明常用明火油灯, 井下运输的唯一手段是以人力拉筐或抬筐, 煤炭提升概用辘轳以人力绞提, 俗称‘绞窑’。井下涌水全都流入井底水窝, 水窝流满时, 将提煤荆笼换为牛皮包, 盛满的牛皮包以辘轳往复提出地面。开采初期是以掘代采, 开采后期始在已掘煤层巷道中进行回采。回采时, 在巷道的两帮, 以手镐、铁锨扒帮采煤, 棚顶悬煤让其自然冒落, 工人常在冒落区装煤拉筐。回采工作面由远及近, 先上后下, 由里向外依次进行。由于井下采区没有两级排水, 所以采煤以上山居多, 很少采用下山回采。”[8]200-201
到了明清时期, 一些煤窑出现了具有资本主义因素的生产组织形式。“清代, 北京西部宛平、房山地区有些以‘开门锅伙’方式经营的煤窑, 一般由窑主向地主承租土地, ‘按公平时价雇人工作’, 有独资、合资和联营等形式。雇工多为本地人, 许多亦工亦农。窑工中有大作头、班作头, 还有挖煤工、窑柱工、拉煤工和排水工。工资都是‘按日发给’。”[9]4-5
总之, 在晚清以前的古代社会, 中国的煤炭生产以手工为主, 无论是凿井、开拓、采煤还是汲水、运输, 几乎全赖人力;有的地方在提升、运输环节使用牲畜;通风主要靠自然风流。这种手工生产的方式很难向煤层的深度和广度拓展。传统的煤窑安全条件和工作环境普遍较差。
二、晚清煤矿的兴办及特点
1840年鸦片战争一声炮响, 打破了清中期以来闭关锁国的局面。鸦片战争后不久, 外国商人为了贸易和航运的需要, 先后在香港、广州、上海等沿海沿江地区开办了船舶修造、发电、煤气制造、水泥等企业[10]。这些企业的运转, 需要用煤炭为动力或原料。第二次鸦片战争后, 外国在华设立的通商口岸从原来的5个陡然增至16个, 往来的外国轮船越来越多, 其所需用的煤炭也同步增加。随着外国对华经济渗透的加深, 其对中国煤炭资源的需求也不断增长。无论是从西方来华的远洋轮船, 还是航行在中国江河湖海的轮船, 都迫切需要在中国就近取得煤炭以降低运输成本。除此之外, 外国人在通商口岸经营的制造业、公用事业等, 也对煤炭有相当大的需求。由于煤炭是大宗物资, 远渡重洋运来的煤炭, 价格势必特别昂贵, 所以从19世纪60年代后期开始, 一些外国人便提出直接在中国开办煤矿[11]。
外国资本在中国开矿设厂, 不仅带来了机器设备和生产技术, 对中国资本主义工业的出现也产生了“示范”和催生作用[11]。
晚清时期兴建的近代煤矿可分为两个阶段:一是1875—1894年;二是1897—1911年。
(一) 1875—1894年
19世纪60年代, 中国兴起了一场以“富国强兵”为目的的洋务运动。洋务运动的主要内容除了开展新式外交、军事和教育活动外, 还有创办包括煤矿在内的新式企业[3]。新式企业包括军事工业和民用工业。造船、冶金、机械等新式企业的发展带来了对煤炭需求的激增, 从而大大改变了以往煤炭需求的构成, 由以民间需求为主迅速向以官方需求为主转变。从1867年开始, 洋务派多次上奏朝廷, 要求开办煤矿。1874年, 清政府批准试办, 并放弃了此前“悉听民间开采”煤炭资源的管理政策, 改行官办、官督商办煤矿制度。此后, 洋务派兴起了在中国开办煤矿的第一个高潮。从1875—1894年甲午战争前夕, 洋务派先后开办了15处新式煤矿, 其中“官办”6处, “官督商办”9处[3]。
这批煤矿的兴建和投产, 给中国近代煤矿的发展奠定了基础, 也促进了中国近代工业的发展[1]。在这15家煤矿中, 主要为军事工业和民用工业提供燃料的有7家, 其中规模较大和较有成效的有台湾基隆和直隶开平两个煤矿[11]。
创办于1876年的台湾基隆煤矿被认为是“中国第一座西式煤厂”[12]6。这座煤矿最初的机器设备采购自英国。1876年4月初, 由翟萨从英国聘请的4名技术人员携带矿山钻探机、开煤机等, 来到台湾基隆八斗煤矿开始钻探工作。同年7月, 翟萨和他延请的另外一批开矿工匠, 以及所购开矿需用的凿井、采煤、抽水、提车、通风、截木等机器, 相继到了基隆, 至此, 台湾官煤厂的装设机器和开凿煤井的工作也随之分头进行[11]120。当年8月即钻探到煤层, 开始出煤。为了外运煤炭, 在八斗煤矿修建了一条轻便铁路, 将生产的煤炭主要运往福州、澎湖、上海、汕头、香港等地销售, 同时卖给一些外国轮船使用。
“1878年, 直隶总督、北洋大臣李鸿章创办了开平煤矿, 1879年采用西法开凿了唐山矿一、二号井, 1881年秋出煤, 这是中国大陆第一个采用西法开采的煤矿。矿井提升、通风、排水等设备从国外购进, 均以蒸汽为动力。大巷运输为畜力拉车, 采煤搬运全部为人力手工作业。”[13]709
洋务运动时期兴办的15处煤矿, 大部分是在原来土窑基础上建成的。这15家煤矿的矿权全部由清政府及地方政府控制, 经营管理的权利由洋务派官员和买办掌握, 矿师则全部聘请的是外国人。这一时期兴办的15家煤矿后来的命运迥然不同:“因资金无着和订购不上机器而宣告失败的2个;因资金不足, 中途停办的2个;因管理不善, 销路不佳, 连年亏损而停办的5个。”[14]119
(二) 1897—1911年
19世纪末期, 西方国家实现了第二次工业革命, 电力的应用为生产和生活提供了远比蒸汽动力更为强大和便利的能源。1895年中日签订《马关条约》后, 外国资本凭借侵略特权在华投资办厂, 对中国的侵略进入了由商品输出为主转为以资本输出为主的时期。由于煤炭是工业的粮食, 所以西方各国对中国的煤矿进行了激烈的争夺[11]。
面对西方列强在中国大肆开办煤矿的行径, 中国各界爱国人士在19世纪末20世纪初掀起了“收回矿权”、“设厂自救”的群众运动[1]。截至辛亥革命前, 山西、山东、奉天、安徽、四川、云南、湖北等省相继从外国人手中收回一些矿权。应该说明的是, 所收回的矿权都是中方付出巨款赎回的, 而且仅占帝国主义在华攫取矿权的一小部分, 大多是尚未开采或未见成效之矿, 重要大矿如开滦、抚顺、本溪湖、焦作等仍然被外国资本控制。尽管如此, 收回矿权运动对于改变中国绅商的思想观念还是起到了重要作用[11]。
在从外国人手中收回矿权的同时, 一些较有远见的中国官员和绅商发出了“实业救国”的呼声。在此期间, 仅中国人新开的煤矿就有20个。其中官办的1个, 官商合办的4个, 商办的15个。这些民族资本的煤矿一般投资较少, 生产规模也较小。据1913年的统计, 中国煤矿煤炭年产量在100万吨以上的全部是外资或中外合资煤矿;年产10万~100万吨的煤矿外资和中外合资的占88.5%, 民族资本的只占11.5%;年产1万~10万吨的煤矿中外资占40.1%, 民族资本占59.9%;年产1万吨以下的全部是民族资本[11]。这些由民族资本兴办的煤矿不同程度采用了机器。例如江西萍乡煤矿, “矿轨、煤车、电车、钢缆、起重、打风、抽水、钻石各机俱全;又矿山基地, 及总局与各厂栈房屋、大小机器制造厂、大小洗煤机、洋式炼焦炉、造火砖厂、电气灯、德律风一切矿内矿外工程……均有历年出入流水账暨各厂栈外局报册存查”[15]443。
三、晚清煤矿机器设备的种类与应用
从19世纪中期开始, 西方国家的政治、经济、社会等学说相继传入中国, 与中国传统的思想进行了接触、碰撞、交融。中国人对于西方的理论和思想采取了对抗、认同、接受、学习等不同的态度。在引进煤矿机器设备方面, 大体持认同和欢迎的态度。特别是蒸汽机使用在提升、排水、通风等环节, 大大提高了生产力。晚清煤矿主要包括钻探、建井、开拓、掘进、采煤、排水、通风、照明、运输、提升等生产环节。由于资金、技术、管理、产量、生产规模等因素的影响, 晚清煤矿采用机器设备的程度各有不同。
早期采用机器设备较多的是创办于1876年的台湾基隆煤矿。“该矿引进英国机器, 足够凿井、采煤、抽水、提车, 以及通风、截木之用。”[9]201
创办于1878年的直隶开平煤矿, “最早使用的机器, 是一台蒸汽绞车, 一台以蒸汽为动力的扇风机, 三台以蒸汽为动力的水泵, 还有一台靠重车牵动的小绞车。凿井开巷均用人工打眼放炮。井壁、绞车道用砖料支护。此外, 开平煤矿初建时, 还建造了机修车间等辅助厂房。其机修设备也相当可观。机修车间长60尺, 宽40尺, 安装10寸径桶汽机1台, 车床2台, 刨床2台, 钻床1台”[15]528。
创办于1898年的江西萍乡煤矿有限公司也是采用机器设备较多的煤矿。该矿“平巷内铺设了双轨电车道, 道旁安装电灯, 还有钢缆、起重、打风、抽水、钻石等各种机器。此外, 建起了矿山基地, 设有总局及各厂栈房屋, 大小机器制造厂, 大小洗煤机、洋式炼焦炉、制火砖厂、发电厂、化验室等, 并附设轮驳码头”[9]216。
德华矿务公司1901年在山东潍县创办的坊子煤矿最初建成的安尼井和敏纳井都安装了较先进的机器设备, 如空气压缩机、抽风机、发电机、卷扬机、洗煤机等;还建立了煤砖厂。
兴建于1902年的直隶井陉矿务有限公司“先后购进大小锅炉共17座, 并在开凿的南井中, 安置了地底铁道、抽水机和使用畜力牵动的绞车。”
1907年4月, 由袁世凯、周学熙等创办的北洋滦州矿务有限公司投入使用的汽机、锅炉、抽水机、电机、电灯、绞车、气钻、气楼、煤楼等均从德国订购。其中“铁制井架高124.82英尺, 以双绞车提运。井口设有井房并铁制筛煤楼, 每点钟能筛出煤225吨。筛煤并送煤各机均以电力带动, 其机共有3部, 每部每分钟转955次, 500弗打17安培。其井房两层之间设有电力提运机2副, 以便上下转运, 其机每分钟能转710次, 亦系500弗打9.5安培”[16]。
一些官督商办或资金不够雄厚的煤矿机器设备相对少些。例如山东峄县“官窑局仅有几部抽水机, 其他生产环节依然如旧, 生产条件恶劣, 事故频繁, 仅1893年6月14日半截筒子小窑所发生透水事故, 就淹死300余人”[17]39。晚清煤矿采用的机器设备主要在以下几个方面。
(一) 发电
电力是煤矿生产不可缺少的动力。煤矿的电厂发出的电最初主要满足电绞车、电泵、电钻、电瓶、井上井下照明用电。其它机器设备则依赖蒸汽机带动。北洋滦州官矿有限公司成立后, 于1909年8月建立了一个有一架半便携式发电机的临时发电站, 为抽水机、运送绞车、通风器、排水机和矿厂电灯供电。1910年, 又建成正式的发电站。
(二) 钻探
钻探是开办煤矿的前提, 所以引进的煤矿设备首先是钻机 (亦称探扦机) 。据史料记载, 前来台湾开办煤矿的英国人在“1876年5月已有4人到达此间, 随着带来了钻探机器;不久即用这些机器在选定的八斗矿地开始钻探……上个月一架蒸汽机已在井口建起, 运转毫无障碍”。
开平煤矿当时被誉为“中国第一佳矿”。该矿“1878年开始钻探, 使用金刚石钻探机;钻探共三穴, 相距各400尺, 最深的一穴钻探达536尺”[18]272。
湖北大冶县在查勘王三石等煤矿时, “用机钻试, 择其煤层最厚、水运最便而又离铁山较近者, 勘定三处。应如何开凿煤井, 安设机器, 雇夫开办, 及设立分局, 起造炼焦炭炉座, 暨水陆转运之处, 督同矿师悉心筹议, 绘图贴说, 禀候核办”[18]802。
在安徽池州煤矿, “1888年延聘了一个外国矿师, 合同期限3年, 并且购买了价值1万两的钻探机和抽水机”[18]1088。
在湖北广济、安徽贵池等地兴办煤矿时, 都有先聘请洋师钻探勘验的记载。
(三) 采煤
晚清时期一些煤矿在采煤方面已开始使用炸药。1882年, 开平“矿务局每月需用火药1吨, 系自天津机器局买来。炸药用的较少。电火引在重要的工作上使用, 但为了采煤采石, 普通都只用毕克佛 (Bickford) 火引”。
(四) 排水
矿井排水是煤矿生产的关键环节之一。抽水机亦称吸水机、水泵。当时把井下各处的地下水汇聚到一处, 然后用抽水机把水抽到地面。台湾基隆煤矿从1876年10月11日开始凿井, 由于采用了抽水设备, “至12月31日, 煤井已达101尺深, 井中积水很少”[18]586。在开平煤矿, 1878年时“井中的水现在估计为每分钟46加仑。计划使用的抽水机是大维式抽水机, 可自600尺的深井中每分钟抽出781加仑”[18]272-273。
创办于1887年的淄川煤矿不仅自身的矿井采用机器抽水, 而且惠及周边的土窑。据史料记载, 该矿“苏家堤官煤井为王梅初协戎管理, 用机器吸水, 颇有成效。旁有民井十余处, 悉由官井代为吸水”[18]690。
山东枣庄自元代以来因遭水淹已废弃数百年的煤井大多深30~60丈。使用抽水机排出积水后, 煤矿开始出煤。据史料记载, 峄县煤矿的抽水机是由天津机器局代购的。山西大同附近的怀仁县“废窑极多, 但为水阻, 土人不知用机器抽水之法。爰于去年 (1904年) 招绅商集股, 每股银40两, 共集银1 000两, 购吸水机, 于去年8、9月将机器运到, 派公正人经理其事。至今年结账, 每股获利息小钱70余千, 合银42两余, 1年中即收回成本, 尚有盈余, 各股东咸大喜过望”。
河北临城煤矿最初购买的机器主要是抽水机, “开峒挖煤悉用人工”[18]1100。徐州煤矿也是如此, 最初仅在抽水环节使用机器, 其它环节主要还是利用人工。1896年兴办的湖北炭山湾煤矿最初也是“先购抽水、起重机器;铁轨线路暂缓举办, 转运煤斤, 仍由水道由湖出港”[19]715。
1902年, 英国福公司在河南焦作建井时, 5口井每小时的涌水量达到40余万加仑 (1 800多吨) 。福公司共安装了36台水泵排水, “世界上最古老而又最大的Hathorn Davey水泵即安装于该矿3号井”[17]200。
(五) 通风
在煤炭生产过程中, 掘进、爆破、运输、装卸等环节都会产生大量的煤尘。特别是在采煤环节, 产生的煤尘占井下煤尘的一半左右。煤尘不仅使矿工易患尘肺病, 而且可能引发煤尘爆炸, 造成恶性事故。造成事故的主要原因是通风不畅。以往煤窑的通风方式主要依赖自然通风和人工采用竹筒通风等。晚清时期兴建的煤矿已采用机器通风。在开平煤矿“有些地方可以遇到很强的风……冲入全矿”。
(六) 运输
运输问题, 是决定煤矿兴衰的关键。当时在开平煤矿, 井下巷道运输已由骡马代替人工;后来又安装了蒸汽曳引机。
煤矿一般距离城市、交通要道、江河码头较远, 所以生产出来的煤炭要外销, 运输就成为大问题。1866年时, 北京西郊斋堂矿区生产1吨煤的采掘成本为2.5两银子, 但通过牛车运输到天津销售每吨价格为12两。即便如此, 贩运者也未必有利可得[20]182。井上运输主要有铁路、水运、牲畜、人力、高线及汽车运输5种形式。由于公路运量有限, 高线运输成本较高, 水运必须有河流, 所以铁路成为外运煤炭的主要形式。
(七) 提升
煤炭属于大宗笨重物资, 其运输问题十分重要, 尤其是提升。据1882年的《英领事商务报告》记载, 当时的开平煤矿总工程师金达介绍:“第二号矿井只装配了一架小的齿轮机, 每日提煤不能超过300吨。第一号矿井的大机器到5月里能装好的话, 会使产量增加很多。”[18]649
山东峄县煤矿1890年时已使用小型卷扬机提煤。
创办于20世纪初的“抚顺煤矿在矿井内主要搬运坑道设有循环铁索运煤机 (endless rope) , 坑内各处斜坑则置电气卷扬机以提煤, 更由斜坑或竖坑所设之卷扬机运送出坑外。在1911年3月末各矿井共有卷扬机40台, 4 651马力;到1917年3月末增为69台, 1925年末骤增至178台和17 699马力, 马力数是1911年的3.8倍左右”[21]251-252。
创办于1903年的井陉煤矿在提升方面“已经摆脱了旧式煤窑用手摇或马拉式辘轳提煤的做法, 从西方引进了蒸汽绞车和电动绞车。据《井陉县志》载, 井陉煤矿共有汽动绞车4部 (两部150马力、一部350马力和一部24马力) , 压风绞车三部 (功率分别为28马力、45马力和12马力) 和电绞车三部 (两部22马力和一部37马力) ”[22]143-144。
(八) 照明
洋务运动时期兴建的煤矿照明方式多种多样, 既有传统的油灯, 也有电石灯。开平煤矿在照明方面, 安装有东方最大的发电设备。矿工们在井下通风不好的地方, 已配备了相对安全的蓄电池灯。1909年, 抚顺千金寨矿安装了电灯。
(九) 洗煤
1911年, 中日合办的本溪湖煤矿公司建设了辽宁省第一座洗煤厂。据《中国十大矿厂调查记》记载:“筑一德国最新式洗煤台, 高90尺, 面积1 500平方尺, 每小时洗煤能力85吨, 一年能洗煤400万吨, 计需龙银272 000余元, 并附有电气起水机2座, 洗煤台用电机2台 (18HP) , 水洗机用电机2台 (7HP, 120HP) ”[23]245。
(十) 炼焦
汉阳铁厂建成后急需焦炭。为此, 附近的马鞍山煤矿专门修建了焦炭炉。由于提炼焦炭对原煤的要求较高, 汉阳铁厂委派人员到湖南、江西等地寻找合适的产煤地。为了保证炼铁的需要, 汉阳铁厂于1895年“续购洋焦炭炉一分, 亦35座, 设于汉阳厂内, 以炼购来湘煤”[18]811。
晚清兴办的煤矿使用的机器设备大多购自外国。关于中国第一座近代煤矿———河北磁州煤矿的机器设备的来源, 据史料记载:“磁州开挖煤铁等矿一事……知照本埠【江南】制造局总办, 倩西人名安德生者, 赴英国代购挖煤机器;曾立合同, 议定价银45 000磅。”[24]573
另据1875年英国领事商务报告, 中方在湖北兴建煤矿“聘的矿师是曾在日本鹿儿岛开矿的马立师 (Morris) 。勘探煤铁的地点在汉口下游约80英里。预计勘探成功以后, 即将进行凿井并安装机器, 机器将自英国订购”[24]573。还有史料记载, 据当时前来办理矿务的道员盛宣怀禀报:“由总税务司赫德在英国代雇矿师郭师敦及洋匠3名来华试办”[24]577。
洋务运动时期兴办的煤矿购买的机器设备大多来自英国。创办于1876年的台湾基隆煤矿, 时任福建巡抚的沈葆桢“派由翟萨前往英国购办全副开矿机器, 同时延请采矿工匠10余人, 前赴鸡笼从事开窑采煤的工作”[11]120。
不仅基隆、开平这些规模较大的煤矿, 一些较小的煤矿也是如此。例如辽宁金州煤矿1883年创办时, “即令订定之正矿师在英定购锅炉、起重、吸水、炼铁各项机器来华, 以期一气呵成”[25]。
19世纪末20世纪初, 中国煤矿采用的机器设备有了明显的进步。1905年左右, 萍乡煤矿开始使用风钻[26]39。开平煤矿的蒸汽绞车开始逐步被电动绞车取代。蒸汽通风机开始向电力通风机过渡。
需要说明的是, 洋务运动时期兴办的煤矿并非一帆风顺。直隶磁州煤矿由于订购机器经费不足、远离销售市场、当地百姓反对占地等原因, 致使煤矿没有建成就夭折。1884年法国侵略台湾时, 台湾当局为避免基隆煤矿被法军占领, 被迫炸毁了矿井。开平煤矿投产后, 其运煤铁路机车仅行驶了几个星期, 就因“惊动龙脉”被迫停驶。1893年, 山东峄县煤矿因发生透水事故一次淹死矿工300多人而被山东巡抚下令封闭。安徽池州煤矿经营10多年后因亏损于1891年停办。广西富川县贺县煤矿因煤质欠佳、运输困难于1886年歇业。
四、晚清煤矿的社会影响
晚清煤矿的诞生不仅是中国煤矿近代化的先声, 而且对中国煤炭工业的发展以至对中国社会变迁产生了深远的影响。
第一, 采用机器设备生产煤炭, 效率大大提高。“1878年, 基隆煤矿正式投产, 日产能力约300吨, 比一般手工煤窑产量高出几十倍。”[14]106该矿1878年煤炭产量为16 017吨, 1881年为54 000吨。就全国煤炭产量而言, 1907年为1 050多万吨, 1908年为1 200多万吨, 1910年为1 320万吨[27]。
由于采用了机器设备生产, 晚清的煤炭产量逐年上升。仅以开滦、焦作、抚顺烟台、本溪湖、山东华德、井陉、临城7家外资煤矿为例, 1902年合计产煤919 178吨, 1905年为1 168 513吨, 1908年为2 285 642吨, 1909年为3 039 860吨, 1911年为4 386 887吨。
第二, 晚清煤矿的出现带动了近代铁路的发展。1876年时, 英商吴淞铁路公司曾在上海修建了一条约15公里长的窄轨铁路, 后被清政府赎回并拆除。随着一批煤矿的相继投产, 连接煤炭产地和市场之间的铁路应运而生。这一时期为外运煤炭修筑的铁路主要有:台湾铁路、唐 (山) 胥 (各庄) 铁路、萍 (乡) 安 (源) 铁路、胶济铁路、道 (口) 清 (化) 铁路、台 (儿庄) 枣 (庄) 铁路、株 (洲) 萍 (乡) 铁路等。除了上述铁路, 京奉铁路、津浦铁路、京汉铁路等干线铁路也都承担着铁路沿线和附近煤矿的煤炭运输。铁路干线附近的煤矿大多修筑了从煤矿到铁路干线的运煤支线。例如河南北部的六河沟煤矿修建了观台至台寨的约7公里长的铁路;山西大同晋北矿务局修建了永定庄矿至口泉车站的铁路支线。
第三, 带动了电力、冶金、建材、化工等工业的发展。无论在近代还是当代, 煤炭都是中国工业动力的基础。即使在1985年, “火电、炼焦、铁路机车煤炭消费量占33%。以煤炭为燃料的火力发电量, 占全国总发电量的77%”[28]14-15。中国的化学工业是以煤炭为原料发展起来的。从煤炭中提炼的焦炭, 对冶金工业的发展起到了至关重要的作用。
第四, 创办了一批新式学堂, 开始选派矿业方面的留学生出国学习。在晚清煤矿兴办之前, 清政府长期闭关自守实行封闭式统治, 对于西方的资本主义生产方式和先进的科学技术知之甚少。随着晚清煤矿的兴起和发展, 急需专门的技术和管理人才。在晚清, 先后出现了几所大学堂, 比如:天津中西学堂 (1895年) , 该校是当今天津大学的前身;南京矿务铁路学堂 (1899年) ;焦作路矿学堂 (1909年) , 该校是目前中国矿业大学、中国矿业大学 (北京) 、河南理工大学等的前身。还有一些电报学堂、实学馆等, 也与矿务关系密切, 例如:1887年成立的台湾西学堂就考虑到为基隆煤矿培养图算、测量等方面的人才;1889年设立的广东西艺学堂, 所设的5个专业中就有矿学。在选派留学生出国学习时, 李鸿章曾在1877年指示容闳等人:“中国所亟宜讲求者, 煤铁五金之矿, 未得洋法, 则地宝不出”, “如出洋学生内有颖异可造之才, 望送入矿务学堂”深造[29]266。在早期留学生中, “黄耀昌、陈荣贵、唐国安、梁普照、邝荣光、邝景扬、陆锡贵等, 成了首批矿业工程师”[29]266。1877年, 在选派的第一批留学欧洲的38人中, 到巴黎矿务学堂学习的有池贞铨、张金生、林庆昇、林日章, 罗臻禄是到法国汕答佃学堂学习矿务。
第五, 促进了中国城市化的进程。晚清兴起的煤矿经过一段时间的发展, 后来大多形成为矿区, 继而发展成为煤矿城市, 例如:磁州煤矿成为河北邯郸市所在地, 基隆煤矿成为台湾基隆市所在地, 开平煤矿发展成为河北唐山市, 峄县成为山东枣庄市, 英国福公司煤矿所在地成为河南焦作市, 安源煤矿成为江西萍乡市所在地, 贾汪煤矿在当今江苏徐州市范围内等。煤炭的销售不仅带动了市场的发展, 而且促进了一批城市的兴起, 例如:京汉、正太两条铁路交汇的石家庄, 京汉、陇海铁路交汇的郑州, 京汉、道清铁路交汇的新乡等。
总而言之, 晚清时期中国出现了一批不同程度采用机器生产煤炭的煤矿, 是一个重要的历史性的进步。中国从此有了不完全依赖人力生产煤炭的近代企业, 新的先进的机器设备开始装备煤矿企业。晚清煤矿的出现, 一方面是清政府急于求强求富和当时国内军用工业、民用工业发展的需要, 另一方面是当时外国在华运输、机械等方面对煤炭有越来越多的需求。晚清煤矿的出现, 不仅使中国有数千年历史的采煤方法从手工开始向机器生产转型, 而且推动了铁路、电力、冶金、化工、建材等近代工业的出现和发展, 带动了煤炭高等教育的发展, 促进了一批矿区和煤矿城市的兴起, 为中国社会经济进步起到了重要作用。
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