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井筒开凿至煤层后,就要布置和挖掘巷道,准备采煤工作面。
明代已经懂得根据煤层的走向、倾角和厚度布置上山、下山和运输、通风巷道。
这在孙廷铨《颜山杂记》中有明确记载:“已得炭然后旁行其隧”
,“井得炭而支行”
(“隧”
指主要巷道,“支行”
指由主巷到工作面的小巷道)。
“其行隧也如上山,左者登,右必降,左者降,右必登,降者下墄,登者上墄,循山旁行而不得平,谓之反墄(墄指阶齿)。”
其意思是讲,要想采出不同位置的倾斜煤层,需要布置上山或下山,与采煤工作面连系。
古代煤窑,通常采掘合一,掘进巷道也就是采煤。
明代的巷道延深可达数十百丈。
掘进巷道(往往即是采煤)所用的工具主要有凿、锤、镐、钎。
矿道挖好后,为了防止巷道和工作面塌落冒顶,支护是重要的。
古代支护方法基本可分为人工支护和留煤柱支护。
煤层及其围岩较软、较破碎时,用人字形木支架或二柱一梁木支架或方框支架支护。
若煤及其围岩较坚硬时,一般不加支护或留煤柱支护。
在徐富贵矿师的指挥下,在巷道的部署上,也是非常的科学。
这时已经懂得根据煤层的走向,布置上山下山,还有运输与通风地巷道,最后建成地密密麻麻的各种巷道。
此外在井下地支护上,在杨师傅的指挥下,矿工们采用了二柱一梁的木支架方法,最大地防止了巷道和工作面塌落冒顶。
由于宋友亮舍得投入,有制造出了水泥,所以井下原本通常是用木头支架的地方全部用上了金属支架,还用水泥加固矿道。
就连徐富贵也直说这矿道想塌都难。
接着是矿井通风问题,明代矿井一般采用自然通风或人工通风。
人工通风的办法,主要是用风车、风柜、风扇、牛皮囊等往井内扇风,但是这只对浅层煤矿开采有效。
所以徐富贵采用的是自然通风法。
又分为单井筒通风和双井筒通风。
双井筒通风较为普遍。
明代《颜山杂记》对双井筒通风作了明确的记载:“是故凿井必两,行隧必双,令气交通,以达其阳,攻坚致远,功不可量。
以为气井之谓也。”
专门用作通风的出风井,通常选择在较高处(进风井在低处),这有利于自然风流的流动。
单井筒通风,多采用表风法,即在井筒的一角,用片石砌成一个三角形的回风道,回风道高出井筒,形如烟囱,名曰“噘咀”
。
风从井口进入井下,到采煤工作面,再经过用表墙隔出的回风道,由噘咀流出。
单井筒通风最简单的方法是将一竹筒(南方有一种径粗如碗的竹子,凿去中节)放入井中,竹筒高出井口,井下即可形成自然风流,由竹筒抽出瓦斯等废气。
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