煤炭的開采

中國在西漢時已經正式用煤煉鐵，河南等地的煤田已經開始開采。

宋代，煤礦開采已經有一套比較完整的技術。從鶴壁古煤礦遺址知道，當時是先由地面開鑿圓形豎井，深達四十六米，然后依地下自然煤層的變化開掘巷道。巷道高一米多，形狀上窄下寬，上寬一米，下寬一米四，再把需要開采的煤田鑿成若干小區，運用“跳格式”的先內后外的方法逐步后撤。井下排水一方面用轆轤往外抽水，另一方面把地下水引進采完煤的坑洼地區貯積起來。

明代，對采煤技術記載比較詳細的是《天工開物》，書中說：“凡取煤經歷久者，從土面能辨有無之色，然后掘挖。深至五丈許，方始得煤。初見煤端時，毒氣灼人。有將巨竹鑿去中節，尖銳其末，插入炭中，其毒煙從竹中透上，人從其下施钁拾取者。或一井而下，炭縱橫廣有，則隨其左右闊取。其上支板，以防壓崩耳。”這里講的用竹筒排毒氣的辦法是很科學的。

清代，記載采煤技術的書以孫廷銓的《顏山雜記》最詳細，最好。他的記載是符合實際的，是當時山東淄博地區煤礦工人實際經驗的總結。他從煤的性質講起，然后順序講煤礦的勘探和開采。關于煤礦開采技術，書中是這樣講的：“凡攻炭，必有井干蔫。”這是指主井、豎井。“雖深百尺而不撓。”豎井雖深百尺也不彎曲，是直立的。已得炭，然后旁行其隧。視其炭之行，高者倍人，薄者及身，又薄及肩，又薄及尻。當豎井的深度和將要開采的煤層相當時，從豎井的旁邊開巷道，巷道的方向看煤層的走向而定。煤層有厚有薄，道巷有高有低，高的有兩個人高，薄的只有一人高，再薄的只有一個人的肩頭高，最薄的只有一個人的屁股高。“鑿者跂，遠者馳。鑿者坐，遠者僂。鑿者螬臥，遠者鱉行。”這是講開鑿工和運煤工彼此的關系。當挖掘工人可以站著工作時，巷道自然高敞，所以運煤工人可以直立行走；當挖掘工人只能坐著干活時，巷道低矮，運煤工人就得彎腰走；當挖掘工人仰臥干活時，巷道極其低矮，運煤工人只能像鱉一樣爬行了。“脈乍大乍細，窠窠螺螺，若或得之而驟竭，謂之雞窩，二者皆井病也。”這是指煤層不均勻，時大時小，甚至尖滅，這都是不利于開采的。“凡行隧者，前其手，必燈而后入。井則夜也，燈則日也。冬氣既藏，燈則炎長；夏氣強陽，燈則閉光。是故鑿井不兩，行隧必雙，令氣交通，以達其陽。攻堅致遠，功不可量，以為氣井之謂也。”這里講了井下照明，井下通風。為了讓井下空氣對流，工人們發明了開氣井的辦法。氣井、氣巷和工作井巷分開。這是中國古代采煤技術中首次提到開氣井的文獻，反映了明末清初在煤礦井坑設計和建造方面又邁出了新的步伐，達到了一個新的技術水平。