中國煤礦建筑發展概述

李玉盟 李吉福

中國礦業大學（北京） 北京 100083

引言

中國自古就是一個擁有豐富煤炭儲量的國家，煤礦建筑也在歷史中不斷發展。

1 關于中國煤礦發展的基本認識

煤炭自古以來就是人類實現其自身生存和發展的最重要的物質資料之一[1]。中國的煤炭儲量十分豐富，早在先秦時代，我們祖先就已經發現了煤炭，并進行加工制作，在漢代就已經將煤炭用于防潮和燃料，隋唐、宋元時期便有了煉焦技術，煤被大量用于生產生活，明清時期大量產煤，煤的買賣大幅增多。

近代時期是煤炭工業的快速發展期。1840-1895年是近代煤礦的誕生時期，此時主要是舊式采煤，以人工開采為主。19世紀60年代后期，電力逐漸取代蒸汽動力，成為新的動力。1875年，清政府允許西法采煤，在此之后，煤炭開采的采掘設備開始廣泛應用，外資、民資競相開辦煤礦，煤炭生產率得到進一步的提升。1937年后日本開始了對中國近代煤礦的壟斷和掠奪。1945年之后近代煤礦經歷了衰落與復蘇[2]。近代煤礦的發展和歷史、經濟、政策、建造等條件相交織。

1949年10月之后，煤炭發展主要依托于國家政策，當代是中國煤礦發展的最高階段。建國初期國家整理了舊中國遺留煤礦的基本情況，國民經濟恢復時期，全國國營煤礦“以全面恢復為主，部分新建則以東北為重點”。“一五”計劃時期，國民經濟進入大規模建設階段，其中有25項煤礦工業[3]。“大躍進”運動時期，不到2個月的時間，全國就辦起了10萬多個小煤窯，上千萬人上山挖煤。1964年中國開始了大規模“三線”建設，其中包括10多個煤礦礦區。國家進入改革開放新時期，開始增加煤炭產量并新建煤礦。到1991年，我國已經建成了一批具有中國特色的現代化礦井。進入21世紀，中國煤炭工業以建設大基地為主。

從古代的手工開采到近代機器開采，煤礦不斷擴建和增加，后隨著開采技術的不斷發展，煤礦生產類相關建筑也不斷豐富發展。

2 礦山建筑發展研究現狀

針對礦山建筑的書籍有張紹增主編的《煤礦地面建筑概論》講述了煤礦地面建筑基本知識。但書籍更多關注20世紀的普遍建筑狀態，未涉及礦山建筑的發展變遷。其余論述煤礦的書籍有《中國古代煤礦史》《中國近代煤礦史》《中國煤炭設計四十年成就》《中國煤炭志》《當代中國的煤炭工業》等主要敘述煤炭開發過程，側重于文化、生產技術、經營管理、重要歷史事件等內容，有少部分內容涉及礦山建筑。

在論文方面，并未有專門針對礦山建筑史研究的相關論文，但對于礦山建筑史的研究可以從對礦山發展史中窺探一二。例如：王博的《山西大同新式煤礦發展及其影響研究（1909-1937年）》主要概述了新式煤礦出現后，修建礦井、機修房、鍋爐房等建筑的發展過程。對于礦山建筑史的研究也可以從城市發展史中找出。例如：閆永增的《以礦興市：近代唐山城市發展研究（1878-1948年）》中敘述了礦工住于鍋伙中，地面建筑逐步發展。礦山遺產研究中也有涉及礦山建筑史的內容，例如徐蘇斌、郝帥的《開灤煤礦工業遺產群研究及其價值認定的探討》中論述了井架、醫院、住宅、圖書館、機修廠等建筑發展。

3 關于中國礦山建筑發展的三個時期

中國是世界上發現、利用、開采煤炭最早的國家，但近代煤礦則出現在1840年鴉片戰爭以后。1875年后，中國開始新式煤礦建設，煤礦開采設備增多，建筑種類也不斷增多，2000年之后，開始了“十五”規劃，中國煤礦開始發展建設大型現代化煤礦，建成了一批大型選煤廠[1]。

3.1 1840年以前礦山建筑

古代較少有礦區地面建筑。古代對于煤炭的使用主要是防潮、煤雕、燃料等，煤礦的生產主要位于距離開采地較遠的居民生活區，主要包含煤雕加工作坊、煉焦爐地址等[1]。在井下設置長方形石硯和水碗等用具，用于井下記賬管理。對于煤炭儲藏，西漢時期，曹操曾修建三臺用于儲藏煤炭；宋元時期，為儲藏煤炭設置貯煤池。

古代的礦山建筑主要用于礦工休息。漢朝以前，采煤的奴仆大都臥于煤洞休息；隋唐時期，在井下設置大型壁龕供礦工休息；清朝，設立人圈關押挖煤罪犯，設置撥房羈圈窯工不放，對羈押窯工的鍋火描述為“食宿之地，壘石以高墻，加以棘刺，人不能越”[1]。古代礦工的居住水平十分糟糕，睡眠時間短，居住環境差。

其余關于煤礦的配套建筑和構筑物主要有石碑、寺廟、煤棧等。由于古代開采煤礦技術差，礦井常常出現重大事故，為減少重大事故的發生煤窯設置“井穽碑”以作安全警示；為紀念在開采煤礦過程中死去的工人設置《墓志銘》碑。朝廷管轄煤礦的開采，但仍有大量私開煤礦，因此設置禁喻碑以禁止私自挖煤，設置窠規碑將窯規刻在石碑上。

煤炭是人們賴以生存的重要物資，許多建筑為紀念煤礦開采而建設，在唐代，朝廷設立炭神廟以作紀念；明清時期，朝廷設立窯神廟用于紀念。采煤量的增加使得買賣煤顯得十分重要，明清時建設煤棧、紅煤場用于煤的買賣，還有寺廟前用于買賣煤炭。為留住開采礦工，礦場設置賭場，誘騙窯工參賭。

此時的礦山建筑并沒有工業建筑的特征，大都采用石材、磚材等壘筑。

3.2 1840-1949年近代礦山建筑

1840年鴉片戰爭后，煤炭的需求量與日俱增，煤炭開采日益增多。煤礦開采配套建筑逐漸成形。1875年清政府同意西式采煤，水泵、鍋爐、捲揚機等設備展開應用，設備提供動力也需要維護，因此地面建筑修理廠、捲揚機室、鍋爐房、發電廠、辦公區、宿舍區也逐步建設。在近代煤礦生產類建筑早期以磚瓦結構為主，后逐步使用磚木結構，鋼筋混凝土結構。西式三角桁架木屋架在1850-1870年間由日本人傳入中國，并逐步應用于廠房建筑和高級住宅中。木結構井架依舊是此階段的井架主要建設材料，部分煤礦礦區采用純鋼結構。

在1875年后早期近代煤礦中，開平煤礦發展最快，地面輔助生產生活設施不斷增多，地面建有大型絞車房、鍋爐房、煤廠廠房、機器修理廠、倉庫，以及磚窯、石灰窯、煉焦爐、煤氣廠等設施，供西方人居住的“洋房子”及中國員工居住辦公的公房拔地而起。1920年修建1-9號礦師住宅，房屋式樣結構采用歐式，紅磚材料，地下一層，地上兩層，全部為木質結構。之后，新建的“洋房子”樣式增多；單身礦工住在包工頭開設的鍋伙里，建筑材料多為碎石，土坯，后開灤煤礦擴充居住建筑，其中，工人鍋伙住宅以磚石砌成，水泥三合一屋頂，皆為平房。在居住區增設雜貨鋪、警察分駐所、澡堂、醫院等建筑。建筑多采用紅磚結構，懸山式雙坡屋頂，無多余裝飾，線條簡約，接近現代主義風格，注重實用性，主入口設置在山墻，建筑的四周設有采光通風窗。其中，機修車間長六十尺，寬十尺。一號井架為原為木質材料。1937年修筑絞車房建筑，外觀為紅磚和淺土黃色交織，結構為鋼筋混凝土框架結構[2]。

撫順煤礦始采于1901年，1905-1945年被日本侵占，在此期間，主要建設有：廠房、鍋爐房、選煤廠、工人住宅區等，修理廠和發電廠為磚材建筑，機械加工車間、生產車間、絞車間等建筑大都為單層建筑，具有多跨度、舉架高等特點。絞車間建筑為磚混結構，屋頂桁架結構。倉儲建筑類型較多，包括磚木結構的單層倉房，鋼筋混凝土結構的多層倉房等類型。1905年后，日本建設住宅形式多為日式，建筑大多采用鋼筋混凝土構筑，內外墻均由飾面，居室講究，建筑樣式新穎。中國居民住宅則簡陋，低矮，潮濕，多為臨時搭建。1915年建造蒙德式煤氣發電所，1925年建設東公園滿鐵町滿鐵住宅。1936年建成的龍鳳礦東豎井高63.1m，由紅磚和型鋼建造“T”字形結構，外墻裝飾為黃綠色。1938年建造了滿洲撫順制造所辦公樓。

3.3 1949年后現代礦山建筑

建國到改革開放期間，誕生的建筑大多體現著向蘇聯學習的傾向，改革開放之后，人民的生活水平不斷提高，開始逐步自主設計施工煤礦生產相關建筑，伴隨著建筑技術的進步，建筑風格也日趨多樣化。選煤廠的結構形式有較大發展，鋼結構，鋼混結構逐步增多，一些新興的結構形式也逐步出現。煤礦主要生產建筑一般為矩形平面，采用車間分散布置或是聯合建筑。“全系統”鋼結構選煤廠一般由四部分組成：主廠房（或其他車間）、濃縮車間、帶式運輸機棧橋、倉儲設施。近年來選煤廠引用國外大型設備，選煤廠結構類型有：高效裝配式選煤廠、儲煤廠大都為鋼結構模式或是砼式儲煤場，部分有氣膜結構。

20世紀60年代，我國從蘇聯引入全鋼結構選煤廠——晉陽選煤廠，但我國經濟建設條件不允許，并未有研究與深入。20世紀80年代建成兩廠鋼框架裝配式結構主廠房，美國羅伯茨—謝菲爾公司設計的興隆莊選煤廠和美國麥克納利公司設計的安太堡選煤廠，但因投資高、鋼材質量不過關、設計施工經驗少等原因仍未投入大量建設。1998年澳大利亞朗艾道公司在晉城成莊礦建設了中國第一座模塊式選煤廠，掀開了我國裝配式鋼結構選煤廠設計的新局面。選煤廠倉儲設施也采用鋼材建成。例如，河南龍城10000t煤倉，屬于裝配式鋼板筒倉，頂部采用桁架形式，倉壁鋼板由上到下厚度逐漸增加。高效裝配式選煤廠采用輕鋼結構和金屬維護材料。由于設備更新，流程簡化，減少建設時間，廠房體積也會減小。

氣膜結構儲煤場具有封閉、安全、環保等特點。呂梁選煤廠采用PVC膜，厚度僅有0.75mm，因無梁柱結構，空間完全凈空；因材料透光性，減少日間照明。

煤礦工業廣場內布置由辦公樓與宿舍樓，一般采用鋼筋混凝土框架結構，為多層或高層建筑，減少占地面積，提高建筑系數。辦公樓逐漸成為工業廣場的標志性建筑物，凸顯企業形象，與工業廣場其他建筑風格統一。宿舍樓成片區布置，分布在工業廣場周圍，隨著經濟發展，新建廠區內宿舍樓較之建國初期有所減少。

3.4 綜述小結

古代煤礦相關建筑主要有居住休息，儲藏，紀念，賭博等功能，石碑石刻較多，居住辦公環境差。建筑材料為石材、木材和土為主，建筑建設于地上和地下。

近代煤礦建筑種類明顯增多，辦公建筑、居住建筑、生產建筑和倉儲建筑不斷發展，建筑材料多為磚材，部分多層建筑采用磚混或者鋼筋混凝土結構，建筑層數大都為一層，屋頂為雙坡屋頂，少量有多層建筑，表面內飾多為紅磚。生產相關廠房大都為磚混結構，少量有鋼筋混凝土結構，屋頂為桁架結構。近代的井架材料有木材，磚木和鋼材三種，井口房一般為一二層磚混結構，少量為多層鋼筋混凝土結構。近代工人的居住環境非常臟亂和擁擠，但外國住宅較為豪華。鍋爐房一般為單層建筑，磚墻承重，毛石基礎，外墻為清水墻。

1949年后，煤礦工業廣場布局越來越分區明確，建筑逐步統一式樣，顏色大都為藍白相間。建筑設計越來越多引用新技術新材料，鋼結構、膜結構較多的用于煤礦工業廣場。大跨度鋼結構，鋼框架結構應用于選煤廠主廠房。煤礦工業廣場建設注重綠色發展，注重建筑設計經濟性，合理緊湊的進行總平面布置。在煤礦工業場地總平面布置中，把工藝流程有密切聯系的，功能、防火等級、安全間距相近的建、構筑物聯合布置，改變小而全的布局形勢，既縮短運輸距離，節省能源，也節約用地。

由古到今，社會經濟水平逐步提高，人們的生活水平提高，煤礦生產相關建筑無論是生產建筑、辦公建筑還是居住建筑，建筑建設由粗放化逐漸精致化，建筑建設逐步注重人性化，盡可能地采用新材料新技術。建筑分區逐漸明確，建筑環境逐漸變好[3]。

4 結束語

礦山建筑的發展與礦山的發展息息相關，探究古代、近代、現代的礦山建筑發展，可以從中窺探礦山整體發展進程。礦山建筑發展與國家經濟經濟水平相關，國家經濟水平的提高，使得礦山生產環境與建筑建設水平逐步提高。