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火烧水激 ——从战国延续到当代的传统采矿法
发布日期:2017-03-06

                                                                                                       作者: 朱成堡 


 导读: 《史记·河渠书》:“蜀守冰,凿离碓,辟沫水之害,穿二江成都之中。”裴駰集解引晋灼曰:“碓,古‘堆’字也。”宋范成大 《怀古亭》诗题注:“ 离堆分岷江水,一派溉彭蜀,而支流道郫县以入於府江。”这便是在我国火药还未发明应用的战国时代,李冰用火烧水激的办法凿开离堆,修成都江堰的史料记载。

  《史记·河渠书》:“蜀守冰,凿离碓,辟沫水之害,穿二江成都之中。”裴駰集解引晋灼曰:“碓,古‘堆’字也。”宋范成大 《怀古亭》诗题注:“ 离堆分岷江水,一派溉彭蜀,而支流道郫县以入於府江。”这便是在我国火药还未发明应用的战国时代,李冰用火烧水激的办法凿开离堆,修成都江堰的史料记载。
  1900多年前,在陕西省汉中市褒河谷口石门,古人还曾经运用该法开凿出了世界上第一条长16米、高宽各约4米的人工穿山隧道。这条石门隧道完成以后,当时的人们用摩崖石刻在石洞内把这一事件记录了下来,这就是着名法书《石门颂》。它记录了东汉永平四年,也就是公元61年,汉林帝下诏开凿石门的这一重大事件。古石门开通40年之后,后汉书中也有了“烧石翦木,开漕航道”的记载。清代文人贾汉复有一首关于修栈道的诗,其中记载到,当时修栈道曾经采用过一种火烧水激的方法,就是利用岩石热胀冷缩的原理,火烧之后再迅速用水浇,这样岩石就会酥裂,甚至会变得像切豆腐一样。修凿离堆、开凿隧道都是人类征服自然界的岩石,让岩石驯服于人类主观意愿的创造性劳动,同样历史悠久的人类采矿活动,也是征服岩石-矿石的一种创造性劳动,在火药还未应用于爆破前,矿工运用“火烧水激”的原始采矿方法来获得矿石。从上述引用资料可见自战国至清代,而实际上一直到了当代,中国沿用“火烧水激”法开石或采矿的历史沿革长达两千多年。
  这种火烧水激采矿法,在今浙江省苍南县矾山镇的明矾矿采掘活动中曾盛极数百年,自明清一直沿用到上世纪80年代。在当地,火烧水激法也叫火龙法、火门法,俗称烧火龙或烧火门。其过程是采矿工首先观察被采矿岩的纹路节理,选取大块矿岩并取位,用三块“牛公石”砌筑一个小火灶,称“火龙灶”,在灶中架柴片燃烧,再用一两块耐火瓦片,用于引导火焰直冲石壁焦点上。火龙灶燃烧后的火力入石,矿石渐渐开裂发声,随着温度的加高、火力的深入,岩石最后会发出爆竹声,随之石屑纷纷落下。采矿工据此可以判断出火烧达到的温度与对矿石的影响,待火龙烧到应有程度,矿工骤然向矿岩泼上冷水,暴热的矿岩突然遇冷收缩,产生裂缝。因矿岩质地纹理与坚硬程度差异,有的烧到几小时经泼水就可开裂,有的则需要水泼后的第二日才慢慢开裂。开裂后,矿工便可用錾子、锤、铲等工具沿岩石裂缝敲打撬开,将矿石肢解成冶炼所需的矿石块,挑运到炼矿窑炉冶炼。
  “火龙灶”因砌筑位置不同又各得其名:砌在岩壁上的称“采大排”;砌在洞顶天板上的称“采天花”;砌在裸露岩石上部的称“采趴龟”——这种灶要将火龙引向底部矿岩,相对前两种位置的烧法有一定难度;被火龙串烧的岩石焦点称为“火门疤”,火门疤大者如锅盖,小者如盖碗。烧灶所用燃料,皆为废弃旧柴片,火龙焚烧的时间,短者数小时,长者达数日,视矿岩大小、硬度、纹理、品质及酥裂程度,全凭矿工经验判断而定。
  据史志载,苍南矾山的矾矿开采始于明洪武元年,迄今数百年一直延续不断。其开采方法除了初始阶段的扒开黄泥挖出小块矿石的“黄土头”法、民国后使用钢钎凿岩爆破法外,运用时间最长的还是这种“火烧水激”法。究其原因,一是黑火药应用时代爆破危险性大,加上民国时期的凿岩钢钎为进口件价格高昂,而沿用传统火烧水激法,则成本低廉;至解放前后,尽管炸药应用已较普遍,但矾山地处浙闽交界山区运输不便,价格也不菲。小的矾老板出于成本考虑也依然沿用传统烧火龙法来采矿,少数大老板才改用钢钎凿岩爆破法。1956年,矾山所有炼矾厂实行公私合营整合成唯一的国有矾矿,资本实力增强,劳动生产率有了提高,炸药也由上级统一按计划调拨使用了,才开始淘汰这种“火烧水激”法,但在上世纪80年代改革开放后,随着个体经济的发展,矾矿周围小矾窑风起云涌,于是以成本低廉为优势的“火烧水激”采矿法又在这些小炼矾厂死灰复燃。一直到了上世纪90年代,当地政府出于环境保护,整治清理了小矾窑才使其销声匿迹。
  现在苍南矾山溪一带的岩壁呈黑色,悬崖上也依然可见长期被烟熏的痕迹,就是早期“烧火龙”留下的遗迹。尽管较之现代采矿方式,“火烧水激”法生产效率低劣,但这种利用热胀冷缩原理的采矿方法,仍然不失为中国劳动人民的智慧结晶。

                                                                                来源:《中国有色金属报》    责任编辑:罗娜
 

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