《中国矿山安全学科史》中国煤炭学会|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称:《中国矿山安全学科史》

【作 者】中国煤炭学会
【丛书名】中国学科史研究报告系列
【页 数】 277
【出版社】 北京:中国科学技术出版社 , 2021.10
【ISBN号】978-7-5046-9102-6
【价 格】108.00
【分 类】矿山安全-技术史-中国
【参考文献】 中国煤炭学会. 中国矿山安全学科史. 北京:中国科学技术出版社, 2021.10.

图书封面:

图书目录:

《中国矿山安全学科史》内容提要:

本书从矿山安全学科形成前对安全的认识(19世纪前)、现代矿山安全学科的构建(19世纪-1949年)、矿山安全技术的发展(1949年至今)3个方面阐述矿山安全学科建制的历史进程。从矿山安全教育的发展、矿山安全学科科研体系的发展、矿山安全学科学术共同体的发展3个方面阐述矿山安全学科科研知识体系的发展历程。同时阐述了矿山安全学科与矿山安全生产的相互关系。 本书将面向从事矿山安全领域的科研人员、工程技术人员、高等院校师生以及政府相关决策者,力求具有史料性、学术性和可读性。希望本书的出版不仅能为矿山安全企业留下一本系统、全面的中国矿山安全学科史,还能为中国矿山安全学科的发展提供有益的启迪。

《中国矿山安全学科史》内容试读

第1章矿山安全学科前史(史前至19世纪中期)①

矿业开发是人类从事生产劳动古老的领域之一。最早的采矿可以追溯到石器时代对石器材料的选取,后来,随着冶金业的兴起,采矿技术也逐渐发展起来。矿业的发展与矿产资源的开发利用,对人类社会文明的发展与进步起到了巨大的、无可替代的促进作用。中华民族的祖先和世界上许多民族一样,从他们诞生之日起,就开始从事矿产开发利用活动。

我国具有悠久的采矿历史,六千年以前的新石器时代就开始有了地下采石场:商代就有多种井巷联合开拓方法、合理的地压控制技术与提升矿石的机械设备;明清时代,古代采矿技术就已经非常成熟。矿产的开发与利用在我国古代社会和经济发展中占据了重要地位,其开采技术代表了整个古代历史时期手工业生产技术的最高水平。因此,通过总结采矿及安全防护技术的沿革过程,可以窥视古代安全生产技术的整体概貌,探索矿山安全学科的萌生。

1.1史前期采矿技术的启示与影响

在人类史前的生产活动中,与采矿业关系较为密切的生产技术主要是石器开采和制作技术、水井开凿技术以及原始的建筑技术。这三项技术对于矿石的识别和开采、坑道的开凿和支护,在技术上和思想上,都曾产生过许多有益的启示和影响。

1.1.1石器时代采石活动对采矿技术的启发

人类制造和使用工具的历史大约已有400万年的时间。旧石器时代所制造和使用的石器、骨器不但是人类制造工具的明证,也是人类接触岩石、矿石的最早起点。根据考古证明,在距今100万年左右,中国南方和北方广大区域范围内,存在着直立人,他们在这些地方制造石器,已经认识并采用了13种矿物和岩石,而且有些地方的旧石器制造场已具相当规模,是开采燧石并制作石器的早期遗存。

在旧石器时代,人类采石技术的主要成就是在旧石器时代晚期发明了石器磨光技术和穿

①除按照时间序列排列事件外,第一章正文中出现的时间以1912年为时间节点。1912年之前的写作年号(公历年份),如雍正元年(1723年)。1912年后的只写公历年份。按时间顺序排列的事件为表达清楚,采

用公历年份(年号)的形式,如1723年(雍正元年)。

2中国矿山安全学科史

孔技术。根据考古发现,新石器时代的先民主要用投击法和楔裂法采石,开采工具是鹿角火石镐头、石锤和磨光石斧。考古发现的广东南海西樵山采石场,证明当时已经有了比较成熟的平嗣开拓技术

人类的各种生产知识和技能,都是在漫长的岁月中逐渐积累起来的,这些最为原始的选择、采集和制作石器的实践,尤其是一些采矿实践,对于人们后来识别矿石、开采矿石,都有一定的启发和帮助

1.1.2原始水井开凿对竖井支护技术的启示

中国开凿的水井,远在新石器时代就已经出现。早期水井的特点首先在于井口截面积较大,水井井壁均采用木构件或竹席支护,在井筒下段多采用圆木或半圆木架设呈井字形的支架。

中国先秦时期的矿井支护和凿井方法,不仅在形式上同水井一样(即采用“井干”式方框支撑),而且在井干的交接处(即节点结构)乃至井筒护壁方面,都继承了水井的支护方式,可见矿井支护技术源于新石器时代的水井支护技术是无可置疑的。

1.1.3原始建筑技术对平巷支护技术的启示

旧石器时代,人类主要居住在自然洞穴中;新石器时代以后,才逐渐住进人工构筑工事中。各种建筑物的基本构件是立柱和横梁,以承重和防止侧面的压力,这与矿山中的井巷支护是相通的。

中国古代建筑从原始社会起,一脉相承,以木构架为主要结构方式。在我国考古发掘的早期建筑物中已发现木构架建筑,包括木材制作的梁、枋、板等。构件上保存有多种类型的榫卯、榫头,加工比较细致。其木材制作的梁、枋、板等建筑构件,以及构件上多种类型的榫卯节点方式,是矿山巷道支护结构的先河。中国早期矿山的木支柱间隔支护,显然是借鉴了房屋建筑中的木构梁柱技术

综上所述可以看出,中国早期矿山竖井井筒支护技术是从水井的支护方式中借鉴的,平巷支护技术是从房屋建筑木结构方式中借鉴的。在建井和筑屋的长期实践中,以木为主的材料和构筑结构与方式,接受了实践的检验,证明有许多优越性,遂成为矿山支护技术的规范,其影响贯穿于中国传统手工采矿业的整个历史发展时期。

1.2古代矿山开采的发展历程

我国采矿历史悠久(见表1-1),远古时代我国原始人类已能采集石料,打磨成生产工具,采集陶土供制陶,这是最早采矿的萌芽。从湖北大冶铜绿山古铜矿遗址出土有用于采掘、装载、提升、排水、照明等的铜、铁、木、竹、石制的多种生产工具及陶器、铜锭、铜兵器等物,证实春秋时期已经使用了立井、斜井、平巷联合开拓,初步形成了地下开采系统。成书于春秋末战国初(约公元前5世纪)的《山海经·五藏山经》说,“女床之山”“女几之山”“多石涅”,因为煤的颜色黝黑,状似石头,因而在古代有“石涅”“石炭”“石墨”“乌金

第1章矿山安全学科前史(史前至19世纪中期)理3

表1-1采矿发展史

年代

时间段

概述

使用方法

制造简单的石器、选择性开采玛瑙玉髓:

原始

旧石器时代距今60万年一距今1万年开采陶土烧制各种陶器;开采花岗岩作为

露天采矿

采矿活动新石器时代距今1万年一距今4000年建筑材料:将花岗岩制成石犁

铜器、

铁器时代

公元前2000年一公元前开采铜矿石,炼制金属铜、青铜并制造各

夏朝至商朝

露天采矿

1100年

种生产生活工具

采矿活动

西方工业革命以前,由于没有获得现代意

商朝以后

地下采矿

多金属

公元前1100年一公元义上的动力,采矿活动一直处于人力破岩

西方工业

为主,露天

采矿活动

1700年

和运输的水平,除了建材类矿物,绝大多

革命以前

采矿为辅

数金属矿物都是通过地下采矿方式开采西方工业革命发明了内燃机、炸药,使矿

高效率

用炸药和现代装运设备迅速发展起来,炸

露天开采

大规模

工业革命后公元1700年至今

药的应用使瞬间破碎大量岩石成为可能,

为主,地下

至今

采矿活动

大型装运设备又可以将破碎的矿岩搬运至

开采为辅

指定地点,大大提高了露天采刊矿效率

石”“黑丹”等名称。“女床之山”在今陕西,“女几之山”在今四川,说明当时这些地区已经发现了煤,这是我国关于煤的最早记载。至西汉时期,在河北、山东、湖北等地的铁、铜煤、砂金等矿都已开始开采。战国末期秦国蜀郡太守李冰在今四川省双流县境内开凿盐井,汲卤煮盐。明代以前主要有铁、铜、锡、铅、银、金、锌的生产。因此,我国古代矿业的发展大致可划分为以下五个阶段

1.2.1夏商周时期(公元前22世纪末一公元前476年)

20世纪50年代中期和70年代中期,考古工作者先后在陕西省4处西周墓中出土了煤雕制品,其中,宝鸡市茹家庄一处就出土了200余枚之多。据此可以判断,早在西周时期,作为当时全国政治、经济中心的陕西地区,煤炭已经被开采利用。据考古学家研究,青铜时代始于公元前21世纪至公元前500年,共1500多年。这个时代相当于中国历史上的夏、商、西周和春秋时期(公元前21世纪至公元前476年)。在这1500年里,在中国历史的古代传说和文献资料中,关于金属矿产的开采地及矿床所在地的史料如下:

黄帝采首山铜,铸鼎于荆山下(《史记·封禅书》)。黄帝修教十年,而葛庐之山发而出水,金从之。蚩尤受而制之,以为剑铠矛戟。雍狐之山发而出水,金从之。蚩尤受而制之以为雍孤之戟,芮戈(《管子·地数》)。禹收九牧之金,铸九鼎(《史记·孝武本纪》)。禹铸鼎于荆山(《帝王世纪辑存》夏第二)。昔者夏后开(即启),使蜚廉折金于山川,而陶铸之于昆吾(《墨子·耕柱》)。禹以历山之金,汤以庄山之铜,铸币(《盐铁论·力耕》)。丹、章有金铜之山(《盐铁论·通有》)。青州,厥贡金三品;梁州,厥贡缪铁银镂磐石;雍州,厥贡球琳琅(《尚书·禹贡》)。汤以庄山之金铸币,禹以历山之金铸币(《管子·山权数》)。玉起于禺氏,金起于汝汉。东西南北,距周七千八百里(《管子·国蓄》);玉起于牛氏边山,金起于汝汉之右湾,此皆距周七千八百里(《管子·地数》)。荆州,其利丹、银(《逸周书·大聚

4蓝中国矿山安全学科史

解》)。扬州,其利金锡(《逸周书·职方解》)。昆吾山之下多赤金(《拾遗记》卷10)。遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,著范宣子所为《刑书》焉(《左传》昭二九年)。赤堇之山,破而出锡;若耶之溪,涸而出铜。欧冶子、干将凿茨山,洩其溪,取铁英,作为铁剑三枚(《越绝书·记宝剑》)。

从以上史料,我们大致可以了解青铜时代的主要金属为:铜(包括金、赤金),其产地为首山(今山西永济市南)、昆吾山(今山西夏县至平陆一带)、庄山、历山(中条山)、荆州(今中南各省区)、扬州(今中国东南各省)、梁州(汉中和西南各省),葛庐之山(东汉莱州有葛庐山),雍狐之山(今山西稷山),若耶之溪(今浙江绍兴市南)。黄金:扬州,荆州,汝水、汉水上游,梁州。银:梁州、荆州。铁:晋、梁州、荆州(今中南各省区)、扬州(今中国东南各省)。铅:青州(今山东省)。锡:赤堇之山。丹砂:荆州。玉:雍州(西北各省区)、禺氏之边山。这些地名,都在今中条山及其南北。从青铜时代的早期至春秋时期,中条山是中国早期的重要铜矿产区。扬州和梁州代表了中国东南和西南金属矿产的开发。湖北大治铜绿山发现从西周至汉代的铜矿遗址,则代表了中国南方开采铜矿的历史。铜绿山古铜矿遗址在全国乃至世界都有很大的影响。该遗址的发现和发掘,揭示了中国青铜文化的独立起源。

1.2.2战国和秦汉时期(公元前475年一公元220年)

战国时期,除继续利用煤炭雕刻生活用品外,还在当时的著作中出现了关于煤的记载先秦时期的地理著作《山海经》就有3处有关石涅的记载:一处见于该书的《西山经》,“女床之山,其阳多赤铜,其阴多石涅”;另两处见于《中山经》,“岷山之首,曰女几之山,其上多石涅”,“又东一百五十里,曰风雨之山,其上多白金,其下多石涅”。据有关专家考证,女床之山、女几之山、风雨之山,分别位于今陕西凤翔、四川双流、什邡和通江、南江、巴中一带。古今对照,以上各地均有煤炭产出,证明《山海经》的记载基本是对的。同时,说明当时这些地方的煤炭已被发现,而且古人已积累了一些找煤的初步地质知识

(1)战国时期

这个时期约254年,矿产的开发有了较大的进展,在战国时期到西汉初年还出现了一些矿业家。

关于战国时期(公元前475一前221年)的矿产地的史料,主要是司马迁(公元前145前86年)的《史记·货殖列传》有所记载:“山西(崤山或华山以西地区即今西北地区)饶玉石,江南出金、锡、连、丹砂,铜、铁则千里往往山出棋置,此其大较也。”“巴蜀饶丹砂、石、铜、铁。”“吴,东有海盐之饶,章山之铜。”“豫章出黄金,长沙出连、锡。”

这样就把当时中国西北、东南、西南、中南等地的矿产开发情况,作了大致的概括同时,华北地区也有相应记载:“邯郸郭纵以铁冶成业,与王者埒富。”“蜀卓氏之先,赵人也,用铁冶富。”“程郑,山东迁虏也,亦治铸。”“孔氏之先,梁人(即魏人),用铁冶为业。”

这是说,战国至西汉开发铁矿主要是从赵国开始的,在战国时期开矿冶铁发家的矿业家们,其后代是在秦汉时期开发巴蜀、南阳等地铁矿的重要力量。而秦代在巴蜀开发丹砂的巴寡妇(名清)还曾受到秦始皇以客礼相待,建筑了一座女怀清台以表彰她。

第1章矿山安全学科前史(史前至19世纪中期)5

从考古资料得知,战国时期的七国都开发过铜、铁等矿产,并用以铸造货币和兵器、农具等。有些铸件,特别是货币,钱、布、刀,常铸有地名铭文。从这些地名,可以推知铜矿及其合金所需的铅锡等矿产地的所在。因为古代主要是“即山冶铸”,就是在矿山附近就地冶铸的

根据考古资料,铁器出土地点和古铁矿遗址推断,计有:赵城(今邯郸)有冶铁遗址,武安、午汲(今武安南),棠溪(今河南西平),宛(今南阳),湖北大冶,河北兴隆古洞沟铁矿井遗址,鞍山羊草庄战国村落遗址(有铁器出土),锦州大泥注燕国文化层及内蒙古等地发现的铁器农具,长沙发现的铁剑等

从以上历史文献和考古资料可知,战国时代的铜矿产地南到湖南南部、湖北东部,北到涿郡(今涿州)、渔阳(今北京市密云区),东北到襄平(今辽阳),西到关中,均有开采,而以山西南部的中条山地区开发最早,而且产地也比较集中。铁矿为北到内蒙古赤峰等地,东北到鞍山。河北有兴隆古洞沟铁矿井,武安、邯郸赵城冶铁遗址。南到长沙,东到吴、越,都有所开发,但以赵国的武安比较著名。河南的南阳、西平也是重要地区。其他矿产涉及不多,应比春秋时期有所发展。

(2)秦朝

秦统一中国后只有十余年(公元前221一前206年)便灭亡了,故开发矿产无多大进展。但是在开国之初就把赵国的一些矿冶家迁到蜀和宛(今南阳),对南方和四川的矿产开发是有促进作用的。

(3)汉代

汉代矿产开发是中国古代的一个重要发展时期

1)铁:汉武帝时期实行盐铁官营政策(即国家垄断经营),对全国统一管理和开发起了重要作用。东汉共40个郡国,48个铁官。这些铁官所在地覆盖了长江以北,四川西部到陇西以东,长城以南,辽东以西的广大地区。战国时代的铁矿区如武安、棠溪、宛、临邛都包含在内。

2)铜:汉代的铜产地,文献资料不多,考古工作者在山西运城县洞沟发现的汉代铜矿遗址,地质工作者1951年以来在中条山的铜矿峪、南和沟、篦子沟发现的古铜矿遗址,都说明这里汉代仍在开采铜矿。汉代文献所载铜矿产地,主要在东南至西南一带,如丹阳郡(治宛陵、今安徽宣城)的丹阳铜,可能就是今铜陵铜矿,丹阳是汉代唯一的铜官所在地;浙江故鄣县(今安吉县)章山的铜,是汉初吴王刘濞(公元前215一前154年)开发铸钱之所。汉文帝时(公元前202一前157年)邓通则开发四川汉嘉郡严道(今荥经县)的铜山。湖南桂阳郡(治郴县)西汉设有金官,可能是为主管这里的铜、铅、锌、银等金属矿产的开发而设。益州(今汉中以南至川黔滇地区)据《汉书·地理志》是汉代新开发的矿产区,其中铜产地有邛都(今西昌),灵关(今芦山),俞元(今澄江),来唯(今越南莱州),哀牢(今保山西),堂琅(今会泽县北,辖今会泽、巧家,是今东川铜矿的主要产地)。

3)锡:郧西(今湖北西北部),长沙(今邵阳、耒阳以北湘资二水流域),律高(弥勒南),贲古(今云南蒙自南),哀牢

4)铅:堂琅,律高,贲古,哀牢,龟兹(今新疆库车)等。

5)银:朱提(今云南昭通),堂琅,贲古,葭萌(今四川广元昭化)。

6最中国矿山安全学科史

6)金:豫章(今江西),长沙,汉中,葭萌,博南(今云南永平县东),哀牢。7)汞:涪陵(今四川彭水),谈指(今贵州桐梓),徙县(今四川天全)

8)石炭:宜阳(今宜阳西),山阳(今焦作东),巩县,安阳(邺西伯阳城有魏石墨井,即石炭井)

9)石油:在西汉时已有所利用。据《汉书·地理志》记载:“高奴(今陕西延长),有洧水,肥可燃。”又据西晋司马彪《续汉书·郡国志》中记载:“《博物记》日:酒泉郡延寿县(今玉门)南有山石出泉水,大如莒筬,注池为沟,其水有肥,如煮肉泊,蒙莱永永,如不凝膏,燃之极明,不可食,县人谓之石漆。”当时人们已将石油用于燃料、照明、膏车、制药等方面

10)天然气:西汉末已经在四川临邛(今邛崃)、成都、自流井、南充一带钻凿盐井,发现天然气,主要用于煮卤熬盐,生火烧饭。四川井盐的开发及提取,其技术在当时世界史上也是独一无二的

11)铁:这一时期的铁矿,以相州(邺)牵口铁最优。产地已见上述。

从东汉后期到魏、晋、南北朝数百年的长期战乱,矿产形势顿见衰落。这一时期,甚至因没有开发矿产而形成货币短缺、以谷帛为币的局面。三国时期的魏国,曾开采邺(今安阳)西的石墨(即石炭)。吴国,曾因铸币开采过丹阳(今宣城)的铜矿。蜀国,采过汉嘉(今雅安北)的金矿,朱提的银矿,越嵩(今西昌)的铁矿。南朝宋采过始兴郡(今韶关市)的银南齐开采过四川严道的铜矿。北魏开采过陕西骊山的银矿,大同白登山的铜矿、银矿,河南王屋山的铜矿,南青州(今沂水)的铜矿,商山的铜可矿,汉中的金矿(见《魏书·食货志》),但不久即废。

1.2.3隋唐时期(581一907年)】

隋、唐至元代,煤炭开发更为普遍,用途更加广泛,冶金、陶瓷等行业均以煤作燃料,煤炭成了市场上的主要商品,地位日益重要,人们对煤的认识更加深化。特别应该指出的是,唐代用煤炼焦开始萌芽,到宋代炼焦技术已臻成熟。1978年秋和1979年冬,山西考古研究所曾在山西省稷山县马村金代砖墓中发掘出大量焦炭。1957年冬至1958年4月,河北省文化局文物工作队在河北峰峰矿区的砚台镇发掘出3座宋、元时期的炼焦炉遗址。焦炭的出现和炼焦技术的发明,标志着煤炭的加工利用已进人了一个崭新的阶段。

这个时期矿产开发达到了一个新的阶段。在隋初,为了结束长期缺乏货币的局面,大力开采铜、铁、锡、铅等矿,《隋书·地理志》载有冶官4处,即延安郡的金明(今安塞北)、河南郡的新安(今新安县)、隆山郡隆山(今四川彭山)、蜀郡的绵竹(今绵竹县)。其中四川占全国的二分之一。此外,河东郡安邑有银冶。开皇五年(公元585年),令晋王杨广于扬州(治今南京市)立五炉铸铁,开皇八年(公元588年)令汉王杨谅于太原(今太原西南)并州立五炉铸钱,又令杨广于鄂州(治今鄂城县)白狞山铜矿处置十炉铸钱,又令蜀王杨秀于益州(今成都)立五炉铸钱。说明隋代所开发的银、铜矿(及其伴生矿产)在今陕北,山西南部,四川西部,河南,长江中下游(大治至南京)。

唐初于洛(洛阳)、并(太原)、幽(今北京)、益(成都)等州置钱监,武德五年(622年)置桂州(今桂林)监,大历四年(769年)于绛州(今新绛)置汾阳、铜原两监。据《新

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THE END