北宋时期煤炭的开发利用
北宋时期煤炭的开发利用 (第2/3页)
二万多立方米的木材（换算中的重量是根据吴承洛《中国度量衡史》中宋代一斤等于五九六．八二克的比例来计的）。耗去这样多的木材所得到的生铁还只是初级产品，要把它们加工成各种器皿用具、武器、农具、铸币或炼钢，这种再溶炼，又将烧掉多少木炭。不言而喻，铜器和铜铸币的生产也同样是如此。而根据明代炼铜，“大率一箩可得铜一斤，以每秤铜一料用矿二百五十箩、炭七百担、柴一千七百段”［49］比例估算，炼铜消耗燃料数倍于炼铁。此外，陶瓷业、煮盐业、酿酒业、金、银、铅、锡、矾矿冶业以及人们日常生活用能与各种木器的制作，建筑用材、毁林开荒等等，一年耗用木材将以千百万立方计。如从五十万年前北京猿人学会用火算起，累计到宋代，所耗费的木材数将是一个惊人的天文数字，而这是以砍伐森林资源为背景的，以迄宋代，林木资源寥寥可数，而生产、生活所需能源孔急，终于形成了上述的传统燃料危机。重新估价和广泛开发、应用煤炭能源也就自然地落在宋人身上。而我国煤炭蕴藏资源丰广，则提供了广泛采用的有利条件。在煤田不易发现的地方，人们也会找到别的木柴代用品。如“蜀又有竹炭，烧巨竹为之，易燃无烟耐久，亦奇物。邛州出铁，烹炼利于竹炭，皆用牛车载以人城”［50］。这是南宋初年陆放翁之见闻，可见竹炭之用，北宋时便已有之。
在寻找新的燃料能源的同时，宋人也开始注意到了节约能源的意义。在京畿路造酒业中，就有人发明了一种新型节能灶，曰连三灶。史称：“畿内酒坊等处连三灶，岁省柴四十余万斤，推之陈留一县，省三十二万斤，约诸州岁省柴钱十六万缗”［51］，可见这一新型节能灶的发明与推广，确实节约了大批燃料。仅陈留一县，一年便可省三十二万斤柴，数目可观。
就象下文要说到的那样，宋代矿冶手工业的发展需要，必然要促进煤炭的广泛使用；而煤炭的广泛应用，又大大地推动了宋代矿冶业的发展。关于此，宋人苏轼的《石炭诗》作了最好的说明。原诗解题云：彭城旧无石炭。元丰元年十二月，始遣人访获于州之西南白土镇之北，以冶铁作兵，犀利胜常云：
君不见前年雨雪行人断，城中居民风裂肝。
湿薪半束抱衾裯，日暮敲门无处换。
岂料山中有遗宝，磊落如□万车炭。
流膏迸液无人知，阵阵腥风自吹散。
根苗一发浩无际，万人鼓舞千人看。
投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。
南山栗林渐可息，北山顽鑛何劳锻。
为君铸作百炼刀，要斩长鲸为万段［52］。
这首诗揭示了北宋冶铁手工业与煤炭的依存关系。徐州是北宋重要的产铁地之一，“自古为铁官商贾所聚”。“地既产精铁，而民皆善锻”［53］。但木柴燃料的危机，它也未能幸免而同样奄奄一息。后苏轼派人在本州白土镇找到了煤，才给徐州恢复了生机，带来“根苗一发浩无际，万人鼓舞千人看”的欣欣景象，给冶铁业开创出了一个“烁玉流金见精悍”的崭新局而。造出的兵器也比以往的锋利。由于有了煤炭，此后几年，徐州岁制的诸般兵器、上供简铁“数目浩瀚”。而且新“置徐州宝丰监，岁铸钱三十万缗”［54］。煤炭确实把徐州的铁冶技术和生产能力推上了一个新的高度。
三、手工业生产用煤
北京钢铁学院曾对出土的宋代生铁实物作过化验分析，其鉴定为“生铁普遍含硫较高，一般较汉代高四至五倍，个别则有含硫高达1％。除个别的可能是用特殊的高硫矿而外，多数则可能是用煤冶炼”［55］而由于煤炭（不包含焦炭）自身含硫所致。科学鉴定已表明宋代的生铁多由煤炭炼成，这在文献中也是有所反映的。
先看北宋的河东路（约当今日我国煤炭基地之一的山西省大部分地区，煤田遍布该省三分之二以上的县），仁宗时，因西北用兵，曾在该路晋、泽、石三州及威胜军等地就地利用铁、煤资源铸造大、小铁钱，以助陕西军费［56］。于是引起民间私铸，河东货币一时大乱。当时知泽州李昭遘说：“河东民烧石炭，家有橐冶之具，盗铸者莫可诘”［57］。因为河东民间私铸铁钱也是用煤炭。当时知太原府韩绛说：“本路铁矿、石炭足以鼓铸公钱”［58］。而且从李昭遘说的“民冒山险输矿炭、苦其役”［59］的情况来看，铸钱的煤炭往往是以赋役形式取自老百姓。熙宁八年，神宗皇帝一次就诏令“河东铸钱七十万缗外，增铸小钱三十万缗”［60］。可见此地煤、铁产量之多。也才会造就了一批“以地寒民贫，仰石炭以生”［61］的人。如果没有广泛的社会消费，河东是不可能出现这样一批以煤炭为生计的人的。河东铸钱是用煤炭，而炼铁及其它铁器制造业也离不开煤炭。在宋代许多谈及河东冶铁的文献中，每每是“铁、炭”并提。如“河东铁、炭最盛”［62］，这表明河东冶铁业已和煤炭结成了不解之缘。
地处我国淮北煤田带上的徐州，其冶铁、兵器制造业依靠煤炭的发现才被救活，并得到发展，见前引《石炭诗》。再看煤炭储藏量最丰富的华北地区。
河北路的磁、相二州是宋朝的主要产铁地之一。宋初就在此各设务、监［63］。沈括言：“今河北磁、邢之地，铁与土半”［64］。据《宋会要》所载，磁州武安县固镇冶务，年产铁一，八一四，二六一斤，元丰元年，年产达一，九七一，○○一斤［65］，占同年宋代铁产总量五，五○一，○九七斤［66］的35.8％强。足见磁州铁矿资源之雄富。熙宁八年，沈括察访河北，“至磁州锻坊，观炼铁，方识真钢”［67］。这就是后来名满天下的“百炼钢”，其独特的锤炼工艺因沈括之记才名垂青史，这也是与磁、相二州地处我国重要煤田地带有关。二十多年前，我国考古工作者就在原属宋代相州治内的鹤壁市［68］发掘了一个宋代的大型煤矿，矿井口直径二点五米，井深四十六米，其中较长的四条开凿巷道总长五百多米，井下还有完整的排水系统，开采规模与今天鹤壁市中新煤矿开采范围差不多［69］。以古代的标准来衡量，其开采规模之大、产量之多是可以想见的。而这一重大考古成果也向我们提出了一系列的新问题，人们要问这个大型古煤矿当时是以什么形式来，经营？其产品是否进入市场？与它相适应的消费市场范围有多大？是否用作手工业的燃料？哪些手工行业在使用煤？等等。这里，本文初步探讨其中的某些向题。据《宋会要》天圣四年十月二十七日记载：“陕州西路转运使杜詹言：欲乞指挥磁、相等州所出石炭，今后除官中支卖外，许令民间任便收买贩易。从之”［70］。可见，磁、相州煤炭的买卖权在天圣四年以前是由政府垄断的。此后，经人所请才许民间收买贩易。如果没有一个较大的消费力量在刺激，相州鹤壁古煤矿这样大的开采规摸是不可能形成的。一定的生产规模是与一定的消费市场相适应的。这个消费刺激就是来自本区磁、相二州发达的冶铁手工业。正如前文已见，磁、相二州是北宋的主要铁产地之一，相州是宋初的四大铁监之一［71］，而紧连相州之磁州，仅其武安县固镇冶务一处年近二百万斤的铁产数，就占了北宋生铁年总产量的1/3强。在古代，这样小的地方生产出这样高的铁产量，只有利用本地便利的煤炭资源为动力才能办到。关于磁、相州以煤炼铁的生产情况，从该地的造船业用煤情况中也能见其一斑。天圣六年（公元1028年），“京西转运使杨峤言，澶州浮桥用船四十九只……。请自秦陇同州伐木，磁、相州取铁及石炭就本州造船。从之”［72］。再从此后十年，即景祐四年（公元1037年）“徙相州造船务于天雄军”［73］之记载来看，景祐年以前，磁、相州不仅已有造船手工业，而且是使用煤炭冶制船只所需之铁钉、铁锚、铁链等铁器。这说明木船制造业也是用煤炼制量不甚多之铁器，由此可见，整个磁、相州最为发达的冶铁业、制造兵器的都作院（如前述磁州锻坊。相州都作院一次就能造箭33万枝［74］。）必然要以煤炭为其生产资源，因为“河北难得薪柴”（见前［17］）。邢州与磁州一样“铁与土半”，富有铁矿资源。史载邢州棊村冶每年铁产量一，七一六，四一三斤，元丰元年高达二，一七三，二○一斤［75］。产量在磁州之上。邢州是否也用煤炭炼铁呢？据《长编》卷一一一明道元年九月己丑记载：“废真定府石炭务”。如何要废？此可不论。但它却说明了真定府产煤炭，朝廷才会有石炭务。而今日河北重要的井陉煤矿正属于宋之真定府。其南隔赵州就是邢州，于此，邢州的经济地理位置便可一目了然：其上为产煤之真定府，其下又紧接磁、相二州的煤矿。对于富有铁矿资源的邢州冶铁手工业来说，正是上下交济、左右逢源的最佳地理位置。就近取煤炼铁，何须再往别处去考虑燃料供应。难怪邢州铁产年领要高磁州一筹。如果我们将刑、磁二州元丰元年的铁产量相加，它们正好占同年宋代铁产总数的75．3％强。这是一个令人咋舌的比例，但，它确乎是邢、磁二州得天独厚的煤、铁化合的结品。在“河北难得薪柴”的情况下，只有煤炭才能使这小小的地区在古代创造出这一高产奇迹。
宋人朱弁在谈煤炭时曾言：“今西北处处有之”［76］。北宋朝的西北就是指陕西路广大地区。元丰年间，沈括曾任职于陕西延安地区［77］，关于这一地区的煤炭情况，他说：“造煤（煤在此指制墨用的烟灰）人盖未知石烟之利也，石炭烟亦大，墨人衣，予戏为延州诗云：二郎山下雪纷纷，旋卓穹庐学塞人。化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘”［78］。这段《梦溪笔谈》“石油”一节的末尾这几句与石油无关的话不甚为人所注意，也有混为石油一谈的［79］；然而，这里所说的恰恰不是石油，而是石炭。沈括在这里借用洛阳道上的尘埃，来比喻延安地区朦胧的煤炭烟雾。并由这烟雾景象受到启发，欲利用煤炭烟尘来制墨。延安地区这一触目的煤烟景象也为当时其他诗人所注意。《鸡肋编》引一位无名诗人所说延州亦有诗云：“沙堆套里三条路，石炭烟中两座城”［80］。两座城在这浓浓煤烟云中若隐若现，类同于现代工矿厂区的烟雾，反映这一地区用煤的普遍。单凭民用炊烟还难以形成如此浓烟景象，必然还有手工业的生产用煤。元丰五年，朝廷在赐给该地的“边事用度”中，就有“工四千人，生熟铁五万斤，牛马皮万张”［81］。显然，这是送来此地制造兵器的工匠和原材料。四千个工匠在这里起炉开
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